ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

Полезная модель относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металла.
Известен промежуточный ковш, содержащий металлический кожух, огнеупорную футеровку и устройство для выпуска жидкого металла из ковша, включающее два огнеупорных стакана, при этом верхний стакан выполнен с секторным вырезом (см. а.с. СССР №377194, В22Д 41/08).
Недостатком данного промежуточного ковша является низкое качество стали, так как при разливке струя металла формируется в верхнем стакане через секторный вырез, при этом возникает смещение оси струи разливаемой стали, что нарушает ее ориентацию в кристаллизаторе установки непрерывной разливки стали и снижает качество разливаемого металла.
7
Наиболее близким по технической сущности решаемой задачи является промежуточный ковш, содержащий металлический кожух, огнеупорную футеровку, приемную и разливочную камеру, разделенную перегородкой с каналами для перетекания стали из приемной камеры в разливочную, сталевыпускной стакан, установленный в гнездовом блоке в днище разливочной камеры и стопор для запирания сталевыпускного канала (см. патент №2185261. Россия, МПК В22Д 41/00).
Недостатком данного ковша также является низкое качество стали и нарушение скоростного режима разливки по причине отложения на стенках сталевыпускного канала неметаллических включений и затягивания в сталь шлаковых включений через воронку, образующуюся под стопорной пробкой при снижении уровня металла в разливочной камере промежуточного ковша на перековшовках сталеразливочных и промежуточных ковшей.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в предотвращении затягивания шлаковых включений в кристаллизатор, обеспечение качественной разливки металла без нарушения целостности струи и
увеличение производительности установки непрерывной разливки стали, повышение качества разливаемого металла.
Поставленная задача решается тем, что в промежуточном ковше для непрерывной разливки металла, включающем металлический кожух, огнеупорную футеровку, приемную и разливочную камеры, разделенные перегородкой с каналами, причем в днище разливочной камеры установлен сталевыпускной стакан в гнездовом блоке и стопор для запирания сталевыпускного стакана, в отличие от ближайшего аналога, гнездовой блок выполнен с выступом на 60-80 мм над днищем разливочной камеры, в выступе выполнено не менее четырех горизонтальных каналов, оси которых перпендикулярны вертикальной оси сталевыпускного стакана и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.
Сущность предлагаемого промежуточного ковша заключается в том, что высота выступа гнездового блока над днищем разливочной камеры 60-80 мм связана с ходом стопора. При уменьшении высоты менее 60 мм уменьшается зазор между стопором и стаканом, затрудняется истечение жидкого металла, нарушается плотность струи поступающей в кристаллизатор, что ведет к снижению качества разливаемого металла и уменьшению производительности установки непрерывной разливки стали. При увеличении высоты выступа более 80 мм возможен уход стопора из гнезда под давлением металла и его поломка, что приведет к попаданию в стакан неметаллических включений и ухудшению качества разливаемого металла. Наличие четырех горизонтальных каналов позволяет обеспечить ламинарность потока жидкой стали под стопором и в сталевыпускном стакане без турбулентности потока и образования завихрений (воронки) над сталевыпускным стаканом, предотвратить затягивание шлаковых включений в кристаллизатор, обеспечить качественную разливку стали без нарушения целостности струи. При выполнении трех каналов возможно образование воронки, что приводит к нарушению центровки стопора относительно стакана, к затягиванию в стакан неметаллических включений, нарушается целостность струи поступающей в кристаллизатор, что приводит к
снижению качества разливаемого металла и уменьшению производительности установки непрерывной разливки стали.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где
на фиг.1 показан общий вид промежуточного ковша разрезе,
на фиг.2 показан разрез А-А.
Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла включает: металлический кожух 1, огнеупорную футеровку 2, приемную камеру 3 и разливочную камеру 4, разделенные перегородкой 5 с каналами 6, в днище 7 разливочной камеры 4 размещен гнездовой блок 8 с выступом 9, в котором выполнено, например, четыре горизонтальных канала 10, сталевыпускной стакан 11, размещенный в гнездовом блоке 8, стопор 12, запирающий сталевыпускной стакан 11. Оси 13 горизонтальных каналов 10 расположены на одинаковом расстоянии 1 друг от друга и перпендикулярны оси 14 стакана 11.
Предложенный промежуточный ковш работает следующим образом. Струя стали из сталеразливочного ковша (на фигуре не показан) поступает в приемную камеру 3 промежуточного ковша и через переливные каналы 6 перегородки 5 перетекает в разливочную камеру 4 и заполняет при закрытом стопоре 12 приемную 3 и разливочную 4 камеры.
После наполнения ковша металлом на 2/3 его объема стопор 12 поднимается вверх и открывает сталевыпускной стакан 11.
Жидкая сталь из разливочной камеры 4 через горизонтальные каналы 10 выступа 9 гнездового блока 8 и сталевыпускной стакан 11 поступает в кристаллизатор установки непрерывной разливки стали (на фигуре не показан).
Наличие горизонтальных каналов 10 в выступе 9 гнездового блока 8 над днищем 7 разливочной камеры 4 позволяет обеспечить ламинарность потока жидкой стали под стопором 12 и в сталевыпускном стакане 11 без турбулентности потока и образования «воронки» над сталевыпускным стаканом 11, предотвратить затягивание шлаковых включений в кристаллизатор, обеспечить качественную разливку стали без нарушения целостности струи.
Предлагаемая полезная модель прошла опытно-промышленные испытания в кислородно-конвертерном цехе ОАО «ММК».
Выполнена сравнительная оценка внутренней чистоты металла по развитию дефекта точечной неоднородности (ТН) при использовании серийного и предложенного устройства.
Результаты исследований проб металла приведены в таблице.
Тип устройства
Развитие дефекта тн, балл
0
10,5
1
1,5
2
>2
средний
Серийное
К-во проб
47
290
332
261
148
18
%
4,3
26,5
30,3
23,8
13,5
1,7
1,11
Полезная модель
К-во проб
16
22
12
7
4
-
%
26,2
36,1
19,7
11,5
6,6
-
0,98
Из приведенных в таблице данных видно, что использование промежуточного ковша, согласно полезной модели, позволяет уменьшить содержание в металле неметаллических включений и улучшить качество разливаемой стали, увеличить производительность установки непрерывной разливки стали на 1-2%.