РАЗЛИВОЧНЫЙ СТАКАН

Полезная модель относится к конструкциям разливочных стаканов и может быть использована в качестве вспомогательного элемента металлургического оборудования, применяемого при разливке стали из промежуточных ковшей.
Известна конструкция стакана для разливки стали, выполненная в виде трехслойной конструкции, первый слой - рабочий, непосредственно соприкасающийся с расплавленным металлом, второй слой - охватывающий первый слой, третий слой - охватывающий второй слой (см. заявка Японии №63-45906, В22D 41/08, 11/10, 37/00, С21С 5/46).
Недостатком известной конструкции разливочного стакана является образование зон турбулентного движения при выходе струи металла из промежуточного ковша, что приводит к ухудшению качества разливаемой заготовки.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является разливочный стакан, содержащий верхнюю неподвижную часть и подвижную нижнюю часть (см. заявка Японии №3118517 В2 11010293 А, В22D 11/10).
Недостатками данного устройства являются образование зон турбулентного движения при выходе струи металла из промежуточного ковша, соприкосновение металла с набивной массой вокруг верхнего стакана, которое приводит к сгоранию массы и попаданию ее в канал разливочного стакана,
что приводит к ухудшению качества разливаемой заготовки, снижению производительности МНЛЗ. Через стакан данной конструкции можно разливать только низкоуглеродистые марки стали, для разливки высокопрочных марок стали применяются разливочные стаканы другой конструкции, в результате требуется продолжительное время на подготовку промежуточного ковша под разливку стали. Кроме того, разливочный стакан имеет низкую износостойкость, что приводит к его быстрому выходу из строя и частой замене стаканов.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключаются в том, что разливочный стакан имеет высокую износостойкость, разливаемый через стакан металл не соприкасается с набивными массами, уменьшается количество зон турбулентного движения при выходе струи из промежуточного ковша, различные марки стали разливают через один промежуточный ковш, вследствие чего происходит увеличение производительности МНЛЗ за счет экономии времени подготовки промежуточного ковша к разливке, результатом чего является увеличение качества и количества выпускаемой продукции.
Поставленная задача решается тем, что разливочный стакан, состоящий из неподвижной верхней части и подвижной нижней части, причем входное отверстие верхней части выполнено в виде конфузора, переходящего в цилиндрический канал, а внутренний канал нижней части выполнен цилиндрическим, в отличие от ближайшего аналога, неподвижная верхняя часть состоит из двух элементов, выполненных в виде полых цилиндров, установленных
соосно, внутренние диаметры которых в месте соединения выполнены равными, причем выходное отверстие первого по ходу разливки элемента выполнено в виде цилиндрического канала, переходящего в диффузор, а входное отверстие второго элемента выполнено в виде конфузора, переходящего в цилиндрический канал, внутренний диаметр которого выполнен больше или равным внутреннему диаметру цилиндрического канала нижней части, кроме того, внутренний канал нижней части и второго элемента верхней части содержит износостойкую вставку.
Сущность полезной модели заключается в том, что при использовании предлагаемой конструкции разливочного стакана разливка низкоуглеродистых и высокопрочных марок стали осуществляется при помощи одного промежуточного ковша. Первый элемент неподвижной верхней части стакана может быть использован под стопорную разливку стали. Второй элемент неподвижной верхней части стакана и подвижная нижняя часть позволяет выполнить разливку стали методом открытой струи. Наличие износостойкой вставки во внутренних каналах позволяет повысить стойкость разливочного стакана.
Сущность полезной модели поясняется чертежом,
где на фиг.1 изображен разливочный стакан.
Разливочный стакан состоит из двух частей: неподвижной верхней части 1 и подвижной нижней части 2. Неподвижная верхняя часть 1 состоит из двух элементов 3 и 4, выполненных в виде полых цилиндров, установленных соосно, внутренние диаметры которых в месте соединения выполнены
равными. Входное отверстие первого по ходу разливки элемента 3 выполнено в виде конфузора 5, переходящего в цилиндрический канал 6, а выходное отверстие выполнено в виде цилиндрического канала, переходящего в диффузор 7. Входное отверстие второго элемента 4 выполнено в виде конфузора 8, переходящего в цилиндрический канал 9. Внутренний канал нижней части 2 выполнен цилиндрическим 10. Второй элемент 4 неподвижной верхней части 1 разливочного стакана устанавливается в посадочное гнездо металлоконструкции днища промежуточного ковша 11. Первый элемент 3 располагается на втором элементе 4 неподвижной верхней части 1 разливочного стакана. Подвижная нижняя часть 2 располагается под днищем промежуточного ковша 11. Кроме того, внутренний канал нижней части 2 и второго элемента верхней части 4 содержит износостойкую вставку 12.
Разливочный стакан работает следующим образом.
При разливке стали с использованием стопора 13 из сталеразливочного ковша металл попадает в промежуточный ковш 11, при этом стопор 13 закрывает отверстие первого элемента 3 неподвижной верхней части 1 стакана. На месте подвижной нижней части 2 стакана устанавливается глуходонный подвижный стакан. При наполнении металлом промежуточного ковша 11 на половину или более половины глуходонный подвижный стакан заменяется на подвижную нижнюю часть 2 стакана требуемого диаметра. Поднимается стопор 13, металл поступает через конфузор 5 и цилиндрический канал 6 в полость, образованную диффузором 7 первого элемента 3 и конфузором 8 второго элемента 4 неподвижной верхней части 1. Теряя скорость за счет
увеличения диаметра отверстия, металл закручивается, образует сплошную струю, попадает в цилиндрический канал 9 второго элемента 4 неподвижной верхней части 1. Затем попадает в цилиндрический канал 10 подвижной нижней части 2. Внутренний диаметр цилиндрического канала 10 нижней части 2 равен внутреннему диаметру цилиндрического канала 9 второго элемента 4 неподвижной верхней части 1 стакана. Из подвижной нижней части 2 стакана металл поступает в кристаллизатор. Наличие износостойкой вставки 12 позволяет повысить стойкость разливочного стакана. Стопор 13 регулирует скорость разливки.
Затем в промежуточный ковш 11 производится заливка низкоуглеродистых марок стали. Стопор 13 убирают, меняют нижнюю подвижную часть и разливку ведут методом открытой струи. При этом металл поступает через конфузор 5 и цилиндрический канал 6 первого элемента 3 неподвижной верхней части 1 стакана в полость, образованную диффузором 7 первого элемента 3 и конфузором 8 второго элемента 4 неподвижной верхней части 1. Теряя скорость за счет увеличения диаметра отверстия, металл закручивается, образует сплошную струю и попадает в цилиндрический канал 9 второго элемента 4 неподвижной верхней части 1. Затем струя металла попадает в цилиндрический канал 10 подвижной нижней части 2, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра цилиндрического канала 9 второго элемента 4 верхней части 1. В канале 10 нижнего стакана 2 происходит сжатие струи и увеличение ее скорости истечения. Из подвижной нижней части 2 стакана металл поступает в кристаллизатор. За счет варьирования внутреннего
диаметра цилиндрического канала 10 подвижной нижней части 2 стакана можно дополнительно регулировать скорость разливки стали.
Данная конструкция разливочного стакана была применена в электросталеплавильном цехе ОАО «ММК». В результате увеличивается стойкость разливочного стакана, происходит увеличение производительности МНЛЗ за счет экономии времени подготовки промежуточного ковша к разливке, результатом чего является увеличение качества и количества выпускаемой продукции.
При применении ранее известных конструкций разливочных стаканов во время стопорной разливки стали разливают до 5 плавок, а при помощи метода открытой струи производят разливку до 25 плавок, при этом дважды меняют промежуточный ковш. При использовании предлагаемой конструкции разливочного стакана эта задача решается при помощи одного промежуточного ковша. При этом разливают до 5 плавок сталей повышенной прочности и высокопрочных сталей и до 20 плавок малоуглеродистых сталей.