УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТРУИ МЕТАЛЛА ПРИ РАЗЛИВКЕ НА МАШИНЕ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

Полезная модель относится к черной металлургии и может быть использована при непрерывной разливке металлов.
Известно устройство для защиты металла от вторичного окисления на выходе из шиберного затвора, содержащее огнеупорную трубу, установленную с возможностью взаимодействия своей внутренней поверхностью со стаканом шиберного затвора (см. Пат. РФ №2048258, В22D 41/08).
Недостатком данного устройства является низкое качество разливаемого металла за счет попадания в него газов, в частности азота. В известном устройстве между внутренней поверхностью огнеупорной трубы и поверхностью стакана шиберного затвора в процессе разливки возникают зазоры. В результате происходит интенсивное насыщение разливаемого металла газами, в частности азотом, что приводит к снижению качества непрерывно литой заготовки.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является устройство для защиты струи металла при разливке на машине непрерывного литья заготовок, содержащее огнеупорный стакан с подводящим каналом и наружной конусообразной поверхностью, огнеупорную трубу, верхняя часть отверстия которой выполнена по форме контактирующего с ней участка конусообразной поверхности стакана и содержит кольцеобразную выемку и отверстие для подвода аргона, прокладку, расположенную по контактирующему участку стакана и трубы, при этом верхняя часть прокладки имеет верхнюю торцевую поверхность, расположенную по торцевой поверхности огнеупорной трубы (см.: Процессы непрерывной разливки: Монография / Смирнов А.Н., Пилющенко В.Л., Минаев А.А. и др. - Донецк: ДонНТУ, 2002. - с.228-229).
Недостатком известного устройство для защиты струи металла при разливке на машине непрерывного литья заготовок является низкое качество разливаемого металла из-за односторонней подачи аргона только со стороны огнеупорной трубы. Действительно при установке огнеупорной трубы относительно поверхности огнеупорного стакана возможно появление зазоров в стыках прокладка-поверхность огнеупорного стакана и прокладка-поверхность трубы, при этом аргон, через отверстие в огнеупорной трубе, подается только в сторону стыка прокладка-поверхность трубы и не обеспечивает подачу аргона в стык прокладка-поверхность огнеупорного стакана. В результате чего происходит подсос воздуха в струю металла при разливке. Это приводит к интенсивному насыщению разливаемого металла газами, в частности азотом, что приводит к снижению качества непрерывно литой заготовки.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества разливаемого металла.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для защиты струи металла при разливке на машине непрерывного литья заготовок, содержащем огнеупорный стакан с подводящим каналом и наружной конусообразной поверхностью, огнеупорную трубу, верхняя часть отверстия которой выполнена по форме контактирующего с ней участка конусообразной поверхности стакана и содержит кольцеобразную выемку и отверстие для подвода аргона, прокладку, расположенную по контактирующему участку стакана и трубы, при этом верхняя часть прокладки имеет верхнюю торцевую поверхность, расположенную по торцевой поверхности огнеупорной трубы, согласно изменению, нижняя торцевая поверхность прокладки расположена над кольцеобразной выемкой огнеупорной трубы. При этом верхняя торцевая поверхность прокладки выполнена с наружным диаметром не менее 1, 2 диаметра отверстия огнеупорной трубы в верхней своей части.
Полезная модель поясняется чертежом, где:
на фиг.1 изображен общий вид устройства для защиты струи металла при разливке на машине непрерывного литья заготовок - поперечный разрез.
Устройство для защиты струи металла при разливке на машине непрерывного литья заготовок, содержит огнеупорный стакан 1 с подводящим каналом 2 и наружной конусообразной поверхностью 3, огнеупорную трубу 4, верхняя часть 5 отверстия 6 которой выполнена по форме контактирующего с ней участка 7 конусообразной поверхности 3 стакана 1 и содержит кольцеобразную выемку 8 и отверстие 9 для подвода аргона, прокладку 10, расположенную по контактирующему участку 7 стакана 1 и трубы 4. Верхняя часть 11 прокладки 10 имеет верхнюю торцевую поверхность 12, расположенную по торцевой поверхности 13 огнеупорной трубы 4. Нижняя торцевая поверхность 14 прокладки 10 расположена над кольцеобразной выемкой 8 огнеупорной трубы 4. Верхняя торцевая поверхность прокладки 10 выполнена с наружным диаметром (D) не менее 1, 2 диаметра (d) отверстия огнеупорной трубы 4 в верхней своей части. Прокладка 10 выполнена из пластичного огнеупорного материала.
Вышеуказанное конструктивное выполнение прокладки 10 обеспечивает: надежную фиксацию трубы 4 относительно стакана 1; исключение прохождение воздуха в струю металла и рациональные параметры подачи аргона в кольцевую выемку 8 трубы 4. При этом, надежная фиксация трубы 4 исключает возможность смещения трубы 4 относительно стакана 1 в процессе всего цикла разливки стали из сталеразливочного ковша, что также приводит к повышению качества разливаемого металла.
Выполнение верхней торцевой поверхности 12 прокладки 10 диаметром D меньше 1,2 диаметра d отверстия огнеупорной трубы 4 в верхней своей части нецелесообразно, так как при этом в процессе установки огнеупорной трубы 4 относительно конусообразной поверхности 3 стакана 1 происходит смещение нижней торцевой поверхности 14 прокладки 10, что обеспечивает частичное или полное перекрытие кольцеобразной выемки 8 и отверстия 9 для подачи аргона, в результате чего происходит подсос воздуха в струю металла при разливке. Это приводит к интенсивному насыщению разливаемого металла газами, в частности азотом, что приводит к снижению качества непрерывно литой заготовки.
Работает устройство для защиты струи металла при разливке на машине непрерывного литья заготовок следующим образом.
Предварительно на трубу 4 в верхней части 5 отверстия 6 устанавливают прокладку 10. Используя манипулятор (на фиг.1 не показан) трубу 4 устанавливают на стакане 1. При этом форма выполнения сопрягаемых поверхностей и соответствие геометрических размеров конструктивных элементов позволяет обеспечить надежную фиксацию трубы 4 в стакане 1. Затем из отверстия 9 подают аргон, а через подводящий канал 2 стакана 1 подают жидкий металл. Струя металла поступает в кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок (на фиг.1 не показан). При этом рациональное расположение нижней торцевой поверхности 14 прокладки 10 над кольцевым выемкой 8 позволяет обеспечить подачу аргона по всей поверхности трубы в зоне кольцевой выемки 8 и оптимальную отсечку воздуха. Кроме того, надежная фиксация трубы 4 в стакане 1, а также осевая центровка их полостей, обеспечивает в процессе разливки формирование струй металла технологически заданной конфигурации без нарушения ее сплошности, исключая при этом, боковые смещения струи металла в трубе 4 и размыв огнеупоров отверстий огнеупорной трубы 4. Это также позволяет повысить качество разливаемого металла за счет исключения попадания в него частиц огнеупорных материалов.
Таким образом, заявляемая конструкция устройства для защиты струи металла при разливке на машине непрерывного литья заготовок исключает прохождение воздуха в струю металла при разливке и обеспечивает рациональные параметры подачи аргона в кольцевую выемку огнеупорной трубы 4, что позволяет повысить качество разливаемого металла.