RU132006U1 - METAL RECEIVING WELL OF INTERMEDIATE DUCK - Google Patents

Abstract

1. Металлоприемный колодец промежуточного ковша, содержащий опорную плиту, переднюю, заднюю и боковые стенки с переливными проемами, отличающийся тем, что на ударной поверхности опорной плиты имеется выступ, расположенный продольно между передней и задней стенками, имеющий форму треугольника в поперечном сечении, при этом каждая боковая стенка внутри колодца образована двумя поверхностями - наклонной и вертикальной, а в ее верхней части выполнен переток, образованный двумя гранями, сходящимися в направлении к оси проема с образованием угла между ними более 90°.2. Металлоприемный колодец по п.1, отличающийся тем, что опорная плита выполнена толщиной 1,1-2,5 толщины боковой стенки.1. The metal receiving well of the intermediate bucket containing a base plate, front, rear and side walls with overflow openings, characterized in that on the impact surface of the base plate there is a protrusion located longitudinally between the front and rear walls, having the shape of a triangle in cross section, while each side wall inside the well is formed by two surfaces - inclined and vertical, and in its upper part there is a crossflow formed by two faces converging towards the axis of the opening with the formation of la 90 ° .2 therebetween. The metal receiving well according to claim 1, characterized in that the base plate is made with a thickness of 1.1-2.5 thickness of the side wall.

Description

Полезная модель относится к области металлургии, в частности, к непрерывной разливке металла.The utility model relates to the field of metallurgy, in particular, to continuous casting of metal.

Известен металлоприемник промежуточного ковша для непрерывной разливки металла, содержащий стаканообразную емкость, имеющую дно и замкнутую боковую стенку воронкообразной формы. Внешняя поверхность боковой стенки состоит из частей, отличающихся между собой углами наклона, а внутренняя поверхность - из частей, отличающихся между собой углами наклона и выступающих навстречу друг другу частей, замкнутая боковая стенка сделана трапециеподобной формы в горизонтальном разрезе части внешней и соответствующей ей части внутренней поверхностей, на противоположных частях боковой стенки сделаны проемы. При этом все соединенные части внутренней боковой поверхности расположены относительно друг друга под углом 90 градусов (UA 51118 от 15.05.2008 г., МПК B22D41/00).Known metal receiver of the intermediate ladle for continuous casting of metal, containing a cup-shaped container having a bottom and a closed side wall of a funnel-shaped. The outer surface of the side wall consists of parts that differ in angles of inclination, and the inner surface consists of parts that differ in angles of inclination and protruding towards each other, the closed side wall is made in a trapezoidal shape in a horizontal section of part of the outer and corresponding parts of the inner surfaces , openings are made on opposite parts of the side wall. Moreover, all connected parts of the inner side surface are located relative to each other at an angle of 90 degrees (UA 51118 from 05/15/2008, IPC B22D41 / 00).

Описываемая в патенте UA 51118 модель металлоприемника, у которого две противоположные части боковой стенки, обращенные к длинным стенам промковша (в т.ч. к так называемой «дельте» - трапециевидной выемке длинной непрямолинейной стены промковша), примыкают к ним (закрепляются в футеровке промежуточного ковша), фактически разделяют пространство разливочной зоны промковша на две изолированные части, что затрудняет выравнивание температур по длине промковша и, соответственно, способствует возникновению застойных зон и перепадов скоростей разливки по разным ручьям. При ударе о дно металлоприемника струя металла, разливаемого из сталеразливочного ковша, отражается равномерно во все стороны (360°) относительно оси падения струи, а не только (и не столько) в направлении проемов металлоприемника. Отражаясь от задней (трапециевидной) и передней (противоположной ей) частей боковой стенки, потоки металла с разными скоростями закручиваются навстречу друг другу и сталкиваются вблизи проемов, как следствие, ненаправленный, неравномерный характер истечения металла из металлоприемника в разливочную зону промковша, что отрицательно сказывается на футеровке промежуточного ковша. Кроме того, образование двух изолированных пространств может послужить причиной образования значительного остатка металла в одной из изолированных половин промковша по окончании разливки, в случае не одновременного прекращения разливки ручьев («закрытия» ручьев), расположенных в изолированных половинах промковша.The metal receiver model described in UA 51118 patent, in which two opposite parts of the side wall facing the long walls of the bucket (including the so-called "delta" - the trapezoidal groove of the long indirect wall of the bucket), adjoin them (fixed in the lining of the intermediate bucket), in fact, divide the space of the casting zone of the ladle into two isolated parts, which makes it difficult to equalize the temperatures along the length of the ladle and, accordingly, contributes to the occurrence of stagnant zones and changes in the speeds of livki for different streams. When you hit the bottom of the metal receiver, a stream of metal poured from the steel pouring ladle is reflected uniformly in all directions (360 °) relative to the axis of incidence of the stream, and not only (and not so much) in the direction of the openings of the metal receiver. Reflecting from the rear (trapezoidal) and front (opposite to it) parts of the side wall, the metal flows with different speeds swirl towards each other and collide near the openings, as a result, the non-directional, uneven nature of the outflow of metal from the metal receiver into the casting zone of the bucket, which negatively affects lining of the intermediate bucket. In addition, the formation of two isolated spaces can cause the formation of a significant metal residue in one of the isolated halves of the tundish at the end of the casting, in the case of simultaneous termination of the casting of streams ("closure" of streams) located in the isolated halves of the tundish.

Известен также металлоприемник для непрерывной разливки металла, состоящий из опорной плиты, имеющей верхнюю ударную поверхность, и боковых стенок, хотя бы одна из которых выполнена с возможностью полного прилегания к огнеупорной футеровке одной из боковых стен промежуточного ковша. Опорная плита и стенки могут быть выполнены одним изделием или из отдельных частей. Опорная плита может быть выполнена в форме многоугольника. Суммарная площадь наружных поверхностей металл оприемника, прилегающих к футеровке промковша, составляет не менее 30% от общей наружной поверхности металлоприемника, а хотя бы в одной из боковых стенок имеется отверстие. Одна из боковых стен имеет высоту не менее 75% от высоты рабочего пространства промковша (RU 2400327 от 27.04.2009 г., МПК B22D 41/00).A metal receiver for continuous casting of metal is also known, consisting of a base plate having an upper impact surface and side walls, at least one of which is made with the possibility of a complete fit to the refractory lining of one of the side walls of the intermediate ladle. The base plate and the walls can be made in one piece or in separate parts. The base plate may be in the form of a polygon. The total area of the outer surfaces of the metal receiver adjacent to the lining of the bucket is at least 30% of the total outer surface of the metal receiver, and at least one of the side walls has an opening. One of the side walls has a height of at least 75% of the height of the working space of the bucket (RU 2400327 from 04/27/2009, IPC B22D 41/00).

Описываемая в патенте RU 2400327 модель металлоприемника не обеспечивает равномерного распределения потоков расплавленного металла с локализацией турбулентности и формированием струи в заданном направлении в зависимости от конструкции промежуточного устройства.The metal detector model described in patent RU 2400327 does not provide a uniform distribution of molten metal flows with localization of turbulence and the formation of a jet in a given direction, depending on the design of the intermediate device.

Наиболее близким, принятым за прототип, является металлоприемник промежуточного ковша, содержащий корпус в виде замкнутой емкости, которая состоит из многоугольного днища, передней, задней и боковых стенок с переливным окном в одной из них. Днище замкнутой емкости имеет форму неправильного шестиугольника, симметричного относительно вертикальной поперечной оси, в котором боковые стенки примыкают к передней стенке. От задней стенки отходят промежуточные стенки, примыкающие к боковым стенкам. По крайней мере, одно переливное окно выполнено на каждой боковой стенке (UA 72707 от 20.02.2012 г., МПК B22D 41/00).The closest adopted for the prototype is an intermediate bucket metal receiver containing a housing in the form of a closed tank, which consists of a polygonal bottom, front, rear and side walls with an overflow window in one of them. The bottom of the closed container has the shape of an irregular hexagon symmetrical about the vertical transverse axis, in which the side walls are adjacent to the front wall. From the rear wall extend intermediate walls adjacent to the side walls. At least one overflow window is made on each side wall (UA 72707 dated 02.20.2012, IPC B22D 41/00).

Изложенная в патенте UA 72707 модель металлоприемника промежуточного ковша не обеспечивает скорого гашения турбулентного потока расплавленного металла в объеме изделия, его равномерного течения в заданном направлении в объем промежуточного ковша. Как следствие повышается износ огнеупорной футеровки промежуточного ковша.The model of the intermediate bucket metal receiver described in UA 72707 does not provide for quick quenching of the turbulent flow of molten metal in the volume of the product, its uniform flow in a given direction into the volume of the intermediate bucket. As a result, the wear of the refractory lining of the intermediate bucket increases.

Существенным ограничением длительности работы футеровки промковша может служить частичное разрушение стенок металлоприемного колодца в силу того, что они подвергаются следующим нагрузкам в течение длительного периода времени: химическая эрозия; механическое разрушение; гидродинамическое воздействие. Запас прочности металлоприемного колодца при разливке сверхдлинных серий является одним из основных параметров при проектировании его конструкции. Находясь в агрессивной среде жидкого металла в течение длительного промежутка времени, металлоприемный колодец подвергается значительным тепловым и статическим нагрузкам. При этом неравномерный износ его стенок, днища и выпускных отверстий может существенно изменить гидродинамику ванны промежуточного ковша.A significant limitation of the duration of the operation of the lining of the bucket can be a partial destruction of the walls of the metal receiving well due to the fact that they are subjected to the following loads over a long period of time: chemical erosion; mechanical failure; hydrodynamic effect. The margin of safety of a metal receiving well when casting extra-long series is one of the main parameters in the design of its design. Being in an aggressive environment of liquid metal for a long period of time, the metal receiving well is subjected to significant thermal and static loads. In this case, the uneven wear of its walls, bottom and exhaust holes can significantly change the hydrodynamics of the bathtub of the intermediate bucket.

Технический результат, достигаемый в заявляемой полезной модели, заключается в увеличении стойкости огнеупорной футеровки промежуточного ковша в зоне падения струи металла, в локализации зоны турбулентности, возникающей вследствие падения струи металла в объеме металлоприемного колодца.The technical result achieved in the claimed utility model is to increase the resistance of the refractory lining of the intermediate bucket in the zone of incidence of the metal stream, to localize the zone of turbulence arising from the fall of the metal stream in the volume of the metal receiving well.

Указанный технический результат достигается тем, что металлоприемный колодец промежуточного ковша, содержащий опорную плиту, переднюю, заднюю и боковые стенки с переливными проемами, согласно предлагаемой полезной модели, на ударной поверхности опорной плиты имеется выступ, расположенный продольно между передней и задней стенками, имеющий форму треугольника в поперечном сечении, при этом каждая боковая стенка внутри колодца образована двумя поверхностями - наклонной и вертикальной, а в ее верхней части выполнен переток, образованный двумя гранями, сходящимися в направлении к оси проема с образованием угла между ними более 90°.The specified technical result is achieved by the fact that the metal receiving well of the intermediate bucket containing the base plate, front, rear and side walls with overflow openings, according to the proposed utility model, has a protrusion located longitudinally between the front and rear walls in the shape of a triangle on the impact surface of the base plate in cross section, while each side wall inside the well is formed by two surfaces - inclined and vertical, and in its upper part there is an overflow formed vumya faces converging towards the opening axis to form an angle greater than 90 ° therebetween.

Опорная плита выполнена толщиной 1,1-2,5 толщины боковой стенки. Заявляемые пределы толщины оптимальны для придания дополнительной прочности изделия в зоне непосредственного падения струи.The base plate is made with a thickness of 1.1-2.5 thickness of the side wall. The claimed limits of thickness are optimal to give additional strength to the product in the zone of direct fall of the jet.

Особенностью заявляемого металлоприемного колодца является то, что его опорная плита содержит выступ, выполненный в виде рассекателя потока, расположенный продольно (по всей длине колодца), имеющий в поперечном сечении форму треугольника. Другая особенность заключается в том, что боковые стенки внутри колодца образованы двумя поверхностями - наклонной и вертикальной. Заявляемый внутренний профиль изделия способствует снижению нагрузки на дно при падении струи металла. Расположенный в продольном направлении между передней и задней стенками выступ, а также особая конфигурация боковых стенок изделия позволяют разделить турбулентный поток металла на отдельные локальные вихри, которые взаимно гасятся в силу их случайности образования и разнонаправленности движения. Наличие перетоков в боковых стенках, позволяет исключить зарастание на ней настылей из металла и шлака, за счет того, что они могут быть полностью погружены в металл.A feature of the inventive metal receiving well is that its base plate comprises a protrusion made in the form of a flow divider, located longitudinally (along the entire length of the well), having a triangle shape in cross section. Another feature is that the side walls inside the well are formed by two surfaces - inclined and vertical. The inventive internal profile of the product helps to reduce the load on the bottom when a jet of metal falls. The protrusion located in the longitudinal direction between the front and rear walls, as well as the special configuration of the side walls of the product, allow the turbulent flow of metal to be divided into separate local vortices, which are mutually quenched due to their random formation and multidirectional movement. The presence of overflows in the side walls makes it possible to prevent overgrowths of metal and slag deposits on it due to the fact that they can be completely immersed in the metal.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, не исключающими другие варианты в пределах формулы предлагаемого изобретения.The essence of the invention is illustrated by drawings, not excluding other options within the formula of the invention.

На фиг.1 показан вид сверху металлоприемного колодца 1, содержащий опорную плиту 2, переднюю стенку 3, заднюю стенку 4, боковые стенки 5 с переливными проемами 6, и выполненный на ударной поверхности опорной плиты выступ 7 в виде рассекателя потока металла.Figure 1 shows a top view of the metal receiving well 1, comprising a base plate 2, a front wall 3, a rear wall 4, side walls 5 with overflow openings 6, and a protrusion 7 formed on the impact surface of the base plate in the form of a metal flow divider.

Фиг.2 - поперечное сечение Α-A по переливным проемам 6, где показано, что выступ 7 имеет форму треугольника и что боковая стенка 5 образована двумя поверхностями: наклонной 8 и вертикальной 9.Figure 2 is a cross section Α-A along the overflow openings 6, where it is shown that the protrusion 7 has the shape of a triangle and that the side wall 5 is formed by two surfaces: inclined 8 and vertical 9.

Фиг 3. - разрез Б-Б по оси симметрии металлоприемного колодца 1, на котором в верхней части боковой стенки 5 выполнен переток, образованный двумя гранями 10, сходящимися в направлении к оси проема с образованием угла между ними более 90°.Fig 3. - section BB along the axis of symmetry of the metal well 1, on which an overflow is formed in the upper part of the side wall 5, formed by two faces 10, converging towards the axis of the opening with an angle between them of more than 90 °.

Металлоприемный колодец встраивается в конструкцию промежуточного ковша благодаря задней стенке 4, наружный профиль которой повторяет внутренний профиль боковых стен промежуточного ковша. При этом исключена возможность смещений изделия относительно места падения струи металла или всплытия изделия, обеспечивается надежная фиксация металлоприемного колодца за счет закрепления задней стенки изделия в рабочем слое футеровки промежуточного ковша. Металлоприемник устанавливается таким образом, чтобы образовавшийся зазор между ним и арматурным слоем ковша в верхней части был одинаков. Зазор между колодцем и арматурным слоем заполняется после окончания выполнения рабочего слоя промковша увлажненной массой.The metal receiving well is built into the construction of the intermediate bucket due to the rear wall 4, the external profile of which repeats the internal profile of the side walls of the intermediate bucket. This eliminates the possibility of displacement of the product relative to the place of impact of the metal stream or the ascent of the product, provides reliable fixation of the metal well by fixing the rear wall of the product in the working layer of the lining of the intermediate bucket. The metal receiver is installed in such a way that the gap formed between it and the reinforcing layer of the bucket in the upper part is the same. The gap between the well and the reinforcing layer is filled after completion of the working layer of the bucket with a moistened mass.

Металл из сталеразливочного ковша попадает в металлоприемный колодец 1 промежуточного ковша через трубу (на чертеже не указана), защищающую расплав от вторичного окисления и разбрызгивания. Металл движется в виде компактной струи вертикально вниз. В объеме металлоприемного колодца 1 струя металла разбивается треугольным выступом 7 и отражается, что приводит к изменению направления движения потоков, горизонтально или вниз по днищу колодца к боковой стенке. Боковая стенка образована двумя поверхностями - наклонной и вертикальной, что уменьшает скорость течения металла и направляет его в сторону поступающего металла. Возникающая при столкновении потоков поступающего и отраженного металла дополнительная турбулентность гасится, выравнивается совокупное движение потока металла.Metal from the steel pouring ladle enters the metal receiving well 1 of the intermediate ladle through a pipe (not shown in the drawing), which protects the melt from secondary oxidation and spraying. The metal moves in a compact stream vertically downward. In the volume of the metal well 1, the metal stream is broken by a triangular protrusion 7 and is reflected, which leads to a change in the direction of flow, horizontally or down the bottom of the well to the side wall. The side wall is formed by two surfaces - inclined and vertical, which reduces the flow rate of the metal and directs it towards the incoming metal. The additional turbulence arising from the collision of the flows of incoming and reflected metal is suppressed, the aggregate movement of the metal flow is leveled.

В верхней части боковой стенки 5 выполнен переток, образованный двумя гранями 10, сходящимися в направлении к оси проема с образованием угла между ними более 90°.In the upper part of the side wall 5, a crossflow is formed, formed by two faces 10, converging in the direction to the axis of the opening with an angle between them of more than 90 °.

Вышеперечисленные признаки обеспечивают равномерное распределение гидродинамических потоков металла с локализацией турбулентности и формированием струи в заданном направлении, в результате происходит плавное заполнение металлом промежуточного ковша, вследствие чего уменьшается износ его футеровки.The above signs ensure a uniform distribution of the hydrodynamic flows of the metal with localization of turbulence and the formation of a jet in a given direction, as a result of which the intermediate bucket is smoothly filled with metal, as a result of which the wear of its lining is reduced.

Таким образом, достигается получение указанного в предлагаемом изобретении технического результата.Thus, the obtained specified in the invention technical result is achieved.

Claims (2)

1. Металлоприемный колодец промежуточного ковша, содержащий опорную плиту, переднюю, заднюю и боковые стенки с переливными проемами, отличающийся тем, что на ударной поверхности опорной плиты имеется выступ, расположенный продольно между передней и задней стенками, имеющий форму треугольника в поперечном сечении, при этом каждая боковая стенка внутри колодца образована двумя поверхностями - наклонной и вертикальной, а в ее верхней части выполнен переток, образованный двумя гранями, сходящимися в направлении к оси проема с образованием угла между ними более 90°.1. The metal receiving well of the intermediate bucket containing a base plate, front, rear and side walls with overflow openings, characterized in that on the impact surface of the base plate there is a protrusion located longitudinally between the front and rear walls, having the shape of a triangle in cross section, while each side wall inside the well is formed by two surfaces - inclined and vertical, and in its upper part there is a crossflow formed by two faces converging towards the axis of the opening with the formation of la therebetween more than 90 °. 2. Металлоприемный колодец по п.1, отличающийся тем, что опорная плита выполнена толщиной 1,1-2,5 толщины боковой стенки.

2. The metal well according to claim 1, characterized in that the base plate is made with a thickness of 1.1-2.5 thickness of the side wall.

Images