ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА

Полезная модель относится к черной металлургии и может быть использована при непрерывной разливке металлов.
Известно устройство для выпуска жидкого металла из ковша, включающее два огнеупорных стакана с эксцентрично расположенными каналами. Причем верхний стакан выполнен с секторным вырезом, а нижний - с возможностью поворота (см. А.С. ССР №377194, В 22 D 41/08).
Недостатком данного устройства является низкое качество разливаемого металла за счет попадания в него неметаллических включений. В известном устройстве струя металла при разливке формируется в верхнем стакане через секторный вырез и по мере износа последнего возникает смещение оси струи разливаемого металла. В результате нарушения ориентации струи происходит размыв ею поверхности стаканов, выполненных из огнеупорного материала, частицы которого попадают в металл.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является промежуточный ковш для непрерывной разливки металла, содержащий корпус с огнеупорной футеровкой, в днище которого установлены снабженные шиберными затворами стаканы-дозаторы с конусообразной полостью, и по числу стаканов-дозаторов трубы из огнеупорного материала,
размещенные нижним концом в полости стаканов-дозаторов с возможностью всплытия (см.: Процессы непрерывной разливки: Монография/ Смирнов А.Н., Пилющенко В.Л., Минаев А.А. и др. - Донецк: ДонНТУ, 2002. - с.198-199).
Недостатком известного ковша является низкое качество разливаемого металла из-за попадания в него неметаллических включений. Это происходит за счет того, что цилиндрическая форма всплывающих труб не обеспечивает строгую фиксацию последних в конусообразной полости стаканов-дозаторов, в результате чего происходит смещение оси струи металла при разливке и нарушение ее целостности. Это приводит к интенсивному размыву и преждевременному разрушению огнеупорной поверхности стаканов-дозаторов, а следовательно, к попаданию частиц разрушенной футеровки в разливаемый металл.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества разливаемого металла.
Поставленная задача решается тем, что в промежуточном ковше для непрерывной разливки металла, содержащем корпус с огнеупорной футеровкой, в днище которого установлены снабженные шиберными затворами стаканы-дозаторы с конусообразной полостью, и по числу стаканов-дозаторов трубы из огнеупорного материала, размещенные нижним концом в полости стаканов-дозаторов с возможностью всплытия, согласно изменению, верхний конец каждой трубы выполнен с кольцевым выступом, ее наружный диаметр равен диаметру входного отверстия конусообразной
полости стакана-дозатора, а нижний конец трубы выполнен по форме контактирующего с ним участка конусообразной полости стакана-дозатора, при этом полость трубы в осевой плоскости образована цилиндрической и сопряженной с ней конической поверхностями.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг.1 схематично изображен промежуточный ковш, вид сверху;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла содержит корпус 1 (фиг.1, 2) с огнеупорной футеровкой 2, установленные в днище 3 (фиг.2) корпуса 1 футерованные стаканы-дозаторы 4 с шиберными затворами 5, и по числу стаканов-дозаторов 4 содержит трубы 6 (фиг.1, 2), выполненные из огнеупорного материала, например, керамики или огнеупорного бетона. Каждый стакан-дозатор 4 (фиг.2) имеет конусообразную полостью 7, в которой размещена с возможностью всплытия труба 6. При этом наружный диаметр (D) трубы 6 равен диаметру (d) входного отверстия 8 конусообразной полости 7 стакана-дозатора 4, а нижний конец 9 трубы 6 выполнен по форме контактирующего с ним участка конусообразной полости 7 стакана-дозатора 4. Вышеуказанное конструктивное выполнение обеспечивает не только надежную фиксацию труб 6 в стаканах-дозаторах 4, но и осевую центровку полостей последних, что позволяет в процессе разливки обеспечить целостность струи металла и предотвратить боковые смещения струи в сторону огнеупорной футеровки стаканов-дозаторов 4. Это предохраняет футеровку от размыва и
интенсивного разрушения, а следовательно, позволяет исключить попадание частиц футеровки в разливаемый металл, в результате чего, качество металла повышается. Кроме того, надежная фиксация в стаканах-дозаторах 4 труб 6 исключает возможность преждевременного всплытия последних, и тем самым предотвращает попадание в стаканы-дозаторы 4 неметаллических включений, находящихся в придонных потоках металла, что также приводит к повышению качества разливаемого металла.
На верхнем конце каждой трубы 6 выполнен кольцевой выступ 10 (фиг.2), а полость 11 трубы 6 в осевой плоскости образована цилиндрической 12 и сопряженной с ней конической 13 поверхностями. Заявляемая форма полости 11 труб 6 позволяет в процессе разливки металла формировать в каждой из них струю металла технологически заданной конфигурации без нарушения ее сплошности, а также обеспечить осевую центровку струй металла в полости 7 стаканов-дозаторов 4. Это предотвращает размыв футеровки, исключает возможность попадания частиц разрушенной футеровки в разливаемый металл, в результате чего, качество металла повышается. Кроме того, заявляемая конструкция труб 6 позволяет выполнить торец 14 их нижнего конца 9 с площадью, достаточной для восприятия со стороны жидкого металла гидростатического давления, обеспечивающего всплытие труб 6 при выходе разливки металла на установившийся режим.
Работает промежуточный ковш для непрерывной разливки металла следующим образом.
Предварительно трубы 6 (фиг.1, 2) нижним концом 9 (фиг.2) устанавливают посредством оправки (на фиг. не показана) в конусообразной полости 7 стаканов-дозаторов 4, выполненных в днище 3 ковша. При этом форма выполнения сопрягаемых поверхностей и соответствие геометрических размеров конструктивных элементов позволяет не только обеспечить надежную фиксацию труб 6 в стаканах-дозаторах 4, но и осуществить осевую центровку их полостей. После установки труб 6 на внутреннюю поверхность корпуса 1 ковша наносят слой огнеупорной футеровки 2, которым дополнительно фиксируют трубы 6, предотвращая возможность их преждевременного всплытия при последующей подаче в ковш жидкого металла.
Затем в промежуточный ковш подают жидкий металл. Струи металла равномерно распределяются по объему ковша и при открытых шиберных затворах 5 через полость 11 труб 6 и полость 7 стаканов-дозаторов 4 поступают в кристаллизатор установки непрерывной разливки металла (на фиг. не показано). При этом наличие кольцевых выступов 10 (фиг.2) на трубах 6 позволяет в начальный период разливки металла отсекать от него перемещающиеся на поверхности придонных потоков неметаллические включения, предотвращая попадание их в кристаллизатор, что повышает качество разливаемого металла. Кроме того, надежная фиксация труб 6 в стаканах-дозаторах 4, 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 струй металла в сторону огнеупорной футеровки стаканов-дозаторов 4. Это также позволяет повысить качество разливаемого металла за счет исключения попадания в него частиц футеровки.
По мере выхода процесса разливки на установившийся режим полость 11 труб 6 полностью заполняется металлом. При этом под действием гидростатического давления жидкого металла на торец 14 нижнего конца 9 труб 6 происходит всплытие последних. После всплытия труб 6 они попадают в покровный шлак, находящийся на поверхности металла. Далее жидкий металл разливается только через стаканы-дозаторы 4. По окончании процесса разливки металла шиберные затворы 5 закрываются и ковш с остатками металла и шлака переносится на рабочее место по подготовке промежуточных ковшей к последующей работе.
Таким образом, заявляемая конструкция промежуточного ковша позволяет повысить качество разливаемого металла за счет уменьшения попадания неметаллических включений.