МЕТАЛЛОПРИЕМНИК ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША

Полезная модель относится к металлургии и может быть использована в установках для непрерывной разливки металла.
Известен фасонный огнеупор, устанавливаемый в промежуточный ковш. Этот огнеупор состоит из опорной плиты, которая выполнена в виде многоугольника, в центре основания которого выполнен конусообразный выступ, и Г-образной перегородки, верхняя часть которой направлена в сторону поступления металла, причем в нижней части выполнены переливные отверстия, а со стороны разливочной зоны выполнен пористый блок (патент на полезную модель РФ №77811 от 21.05.2008, МПК B22D 41/00).
Недостатком является то, что у фасонного огнеупора нет стенок, защищающих стены промежуточного ковша, а соответственно это изделие не защищает стены промежуточного ковша от агрессивного воздействия шлака и поступающего горячего турбулентного потока металла, что приводит к их локальному износу в месте падения струи и преждевременному выводу промежуточного ковша из строя.
Известна ударная накладка разливочного устройства, используемая для защиты футеровки разливочного устройства, а также для управления потоком металла и турбулентностью. Например, ударная накладка разливочного устройства, содержащая опорную плиту, имеющую верхнюю ударную поверхность, окруженную, по меньшей мере, частично боковой стенкой. В стенке выполнены проходы. Сводчато-ступенчатые конструкции, окружающие проходы и/или подобные водосливу стенки, разделяют и распределяют выходящий поток (патент РФ №2280535 от 22.05.2002, МПК B22D 41/00).
Недостатком этого объекта является то, что ударная накладка довольно сложная в изготовлении.
Наиболее близкими аналогами являются.
Известный из документа RU 2009113682 A, B22D 41/08, 20.10.2010, реферат (1) металлоприемник для промежуточного ковша, изготовленный из огнеупорного материала, содержащий основание с ударной поверхностью, приспособленной для приема и отклонения входящего потока расплавленного металла, и боковые стенки, выполненные с наклоном к основанию, при этом в боковых стенках выполнены отверстия для прохода отклоненного потока металла в направлении выпускных отверстий промежуточного ковша. Основным недостатком такого металлоприемника является большая высота отбойника до 0,6 высоты корпуса. Поток расплавленного металла, поступающий в металлоприемник с большой кинетической энергией, падает на высокий отбойник, выполненный в виде выступа, имеющего в сечении треугольную, прямоугольную или многоугольную форму, образуя множество брызг. При такой конструкции отбойника происходит недостаточное гашение кинетической энергии потока металла, устремляющегося к стенкам металлоприемника, создается повышенный износ стенок, недостаточно снижается турбулентность металла.
Известный из документа ЕР 1232814 Л К B22D 41/00, 21.08.2002, фиг. 3 (2) металлоприемник для промежуточного ковша, изготовленный из огнеупорного материала, содержащий основание с ударной поверхностью, приспособленной для приема и отклонения входящего потока расплавленного металла, боковые стенки и верхнюю прямоугольную поверхность, при этом верхняя прямоугольная поверхность выполнена с отверстием;
и известный из документа ((2), фиг. 2, 4, 6) металлоприемник для промежуточного ковша, изготовленный из огнеупорного материала, содержащий основание с ударной поверхностью, приспособленной для приема и отклонения входящего потока расплавленного металла, и боковые стенки, при этом основание имеет ребристую поверхность. Недостатком этого объекта является то, что металлоприемник такой конструкции является неразъемным изделием, сложной конфигурации с высокой себестоимостью изготовления.
Технической задачей, решаемой этой полезной моделью, является упрощение конструкции металлоприемника, снижение его себестоимости, расширение арсенала имеющихся металлоприемников для промежуточных ковшей, которые снижают турбулентность потока металла, поступающего в промежуточный ковш, и в конечном итоге повышающих качество очистки металла от неметаллических включений. Предлагаемая конструкция металлоприемника снижает кинетическую энергию поступающего потока металла энергии. Усиленное основание металлоприемника обеспечивает механическую прочность и, соответственно повышение количества плавок.
Поставленная задача решается тем, что металлоприемник изготовлен из огнеупорного материала, содержит основание с ударной поверхностью и боковыми стенками, с отверстиями или открытыми проемами для прохода отклоненного потока металла. Для эффективного снижения кинетической энергии потока металла стенки имеют наклон к основанию или выполнены без наклона, но с выступами параллельными основанию, образующими внутреннюю поверхность. Для этих же целей внутреннее пространство металлоприемника может иметь скругления.
Основание, боковые стенки отражают брызги металла, гасят кинетическую энергию поступающего металла, снижают турбулентные потоки жидкого металла, которые образуются при падении металла во внутреннее пространство приемника. Металл из внутреннего объема приемника поступает в объем промежуточного ковша через отверстия или открытые проемы в боковых стенках. При этом исходящие ламинарные потоки благоприятствуют всплытию неметаллических включений в зону шлакового пояса, способствуя улучшению качества разливаемого металла. Основание может иметь отбойник в виде полусферы радиусом до 500 мм и высотой полусферы над основанием до 80 мм, который служит для уменьшения разбрызгивания падающей струи металла. Основная сила удара потока металла, попадающего в металлоприемник, приходиться на основание, поэтому усиленное таким образом основание способствует повышению механической прочности металлоприемника и в конечном итоге увеличивает срок службы промежуточного ковша за счет сохранения рабочего слоя и арматурного слоев ковша.
Металлоприемник устанавливается на рабочую футеровку дна промежуточного ковша до проведения процесса торкретирования. Причем, устанавливается так, чтобы совпадали «центр» падения струи металла, поступающего из сталеразливочного ковша через трубу защиты струи металла, и центр пересечения осевых линий металлоприемника. После установки металлоприемника производят торкретирование рабочей футеровки промежуточного ковша обычно слоем 40-60 мм и в процессе футеровки наружные выступы, или пазы попадают под торкрет массу. За счет этого происходит надежное фиксирование металлоприемника в днище ковша. Возможно соединение металлоприемника с рабочей футеровкой дна ковша при помощи других огнеупорных материалов.
Высота металлоприемника зависит от уровня металла в ковше и составляет до 50%. Вариантами исполнения металлоприемников являются металлоприемники с высотой 350 мм или 395 мм, при этом высота полусферы 40 мм или 65 мм.
Предлагаемые конструкции металлоприемников определяются конструкцией приемного узла промковша. На фиг. 1а, фиг.1б и фиг. 2 показаны металлоприемники с основанием в виде многоугольника, на фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5 - металлоприемники с прямоугольным основанием. На фиг. 6а, фиг. 6б, фиг. 6в, фиг. 6г, показаны металлоприемники имеющие плиты в виде квадрата или в виде прямоугольника. На фиг. 6д - металлоприемник с плитой в виде квадрата с закругленными углами, а на фиг. 6е - металлоприемник с круглой плитой.
На фиг. 1а и фиг. 1б изображены металлоприемники 1, с основанием 2, имеющим ударную поверхность с отбойником 3, выполненным в виде полусферы, боковые стенки 4, имеющие наклон к основанию до 85° и создающие внутренний объем. Металл под давлением поступает на поверхность отбойника 3, в результате чего поток с наименьшим образованием брызг направляется к боковым стенкам металлоприемника. Полусфера создает дополнительную толщину, и соответственно, уменьшается срок размыва ударной поверхности основания металлоприемника.
На фиг. 2 изображен металлоприемник 1, с основанием 2 в виде шестигранника, с ударной поверхностью и отбойником 3, выполненным в виде полусферы. Боковые стенки 4 усилены и имеют отверстия под рым-болты 5, используемые при монтажных работах. В боковых стенках имеются проемы 6. Боковые стенки в верхней части выполнены с выступами 7, образующими внутреннюю часть. Сопрягаемые стороны внутреннего пространства имеют скругления 8. На двух боковых параллельных стенках имеются пазы 9 для фиксирования металлоприемника на днище промежуточного ковша.
На фиг. 3 изображен металлоприемник 1, с основанием 2 в виде прямоугольника, с ударной поверхностью и отбойником 3, выполненным в виде полусферы. Боковые стенки 4 в верхней части выполнены с выступами 5, образующими внутреннюю часть. В данной конструкции одна пара противолежащих стенок меньше двух других.
На фиг. 4 изображен металлоприемник 1, с основанием 2 в виде прямоугольника, с ударной поверхностью и отбойником 3, выполненным в виде полусферы. Боковые стенки 4 в верхней части имеют выступы 5, образующие внутреннюю часть. В данной конструкции одна стенка меньше трех других.
На фиг. 5 изображен металлоприемник 1 с овальным отверстием 2, прямоугольным основанием 3, ударная поверхность которого имеет закругленные углы. Боковые стенки 4 с двух сторон выполнены с боковыми пазами 5, для фиксирования металлоприемника в промежуточном ковше. Металлоприемник имеет монтажные петли 6, используемые при монтажных работах.
На фиг. 6а, фиг. 6б, фиг. 6в изображены металлоприемники 1, имеющие плиты в виде квадрата с цилиндрическим телом 3. Металлоприемник представляет собой единое, монолитное изделие. Боковые стенки 4 цилиндрического тела 3 имеют отверстия или монтажные петли 5, используемые при монтажных работах.
На фиг. 6г изображен металлоприемник 1, с плитой 2 в виде прямоугольника с цилиндрическим телом 3, ударной поверхностью 4. Предлагаемая конструкция выполнена из составных частей: верхняя часть 5 и нижняя часть 6 соединены с использованием огнеупорного клея и монтажных штифтов 7. Металлоприемник имеет два отверстия под рым-болты 8.
На фиг. 6д представлен монолитный металлоприемник 1 с плитой 2, имеющей закругленные углы. Боковые стенки 4 цилиндрического тела 3 имеют монтажные отверстия 5.
На фиг. 6е представлен монолитный металлоприемник 1 с круглой плитой 2. Боковые стенки 4 цилиндрического тела 3 имеют монтажные петли 5.
На фиг. 7. показан металлоприемник 1, с основанием 2 в виде прямоугольника и боковыми откосами 3 по трем сторонам. Ударная поверхность 4 металлоприемника имеет ребристую поверхность, количество ребер которой составляет не менее двух. Высота ребер может быть не менее 10 мм. Данная конструкция состоит из 2-х частей: верхней 5 и нижней 6, которые соединяются при помощи огнеупорного клея и металлических штифтов 7. Имеются отверстия 8 под рым-болты.
Боковые стенки указанных металлоприемников защищают огнеупорную футеровку стен ковша от эрозийного воздействия поступающего турбулентного потока металла, также как и основание, принимая на себя воздействие потока металла.
Предлагаемые металлоприемники показали хорошие результаты в эксплуатации в промежуточных ковшах. В результате их применения снижается турбулентность потока металла, поступающего в промежуточный ковш, и повышается качество очистки металла от неметаллических включений.