RU2098223C1 - Ladle submersible nozzle - Google Patents

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, in particular, steel teeming on continuous casting machines where submersible nozzles are used for metal supply to under level of molten metal. SUBSTANCE: nozzle is made in the form of conical tube with flange, dead bottom and diametrically positioned two outlet holes adjacent to nozzle bottom. Surface of nozzle bottom inside tube is in the form of dissector whose rib is square to nozzle axis and plane where axes of outlet holes are located. Dissector surfaces forming the rib makes up an angle equals to 40-130 deg. Thickness of nozzle wall at the lev l of outlet holes exceeds wall thickness under flange by 1.05-1.4 times. EFFECT: reduction of steel cost due to reduced consumption of pouring-pit refractories. 1 dwg

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к разливке стали, и может быть использовано на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to steel casting, and can be used on continuous casting machines (CCM).

При разливке стали на МНЛЗ широкое применение находит подача металла под уровень с помощью погружного сталеразливочного стакана. Известен сталеразливочный погружной стакан для МНЛЗ, выполненный в виде конической трубы с дном. Внутренний канал трубы имеет сложную конфигурацию и содержит дозирующую часть и камеру смешения, а дно стакана имеет форму рассекателя [1] Данный сталеразливочный стакан имеет входные и выходные отверстия для металла, сложен в изготовлении и предназначен для разливки ограниченного числа марок стали. Параметры рассекателя, оказывающие большое влияние на стойкость стакана, в данной конструкции стакана четко не определены. When casting steel at the continuous casting machine, the supply of metal under the level with the help of a submersible steel pouring nozzle is widely used. Known steel pouring cup for caster, made in the form of a conical pipe with a bottom. The inner pipe channel has a complex configuration and contains a metering part and a mixing chamber, and the bottom of the glass has the shape of a divider [1] This steel pouring glass has inlet and outlet openings for metal, is difficult to manufacture, and is designed for casting a limited number of steel grades. The parameters of the divider, which have a great influence on the resistance of the glass, are not clearly defined in this design of the glass.

Известна конструкция сталеразливочного погружного стакана, выполненного в виде конической трубы с дном, примыкающим к выходным отверстиям и имеющим форму рассекателя [2] Особенностью данного сталеразливочного стакана является наличие каналов в его стенке и в дне, предназначенных для подачи через них сжатых газов во время разливки металла. Стакан предназначен для разливки узкого круга марок стали, сложен в изготовлении и параметры рассекателя в нем не оптимизированы. A known design of a steel pouring nozzle made in the form of a conical pipe with a bottom adjacent to the outlet openings and having the shape of a splitter [2] A feature of this steel pouring nozzle is the presence of channels in its wall and in the bottom, designed to supply compressed gases through them during metal casting . The glass is designed for casting a narrow circle of steel grades, difficult to manufacture and the parameters of the divider in it are not optimized.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является известный сталеразливочный погружной стакан, выполненный в виде конической трубы с фланцем, глухим дном и расположенными диаметрально выпускными отверстиями, примыкающими к дну, поверхность которого внутри трубы имеет форму рассекателя [3] Данный стакан прост в изготовлении и может применяться для разливки широкого круга марок стали. Недостатком его является одинаковая толщина стенки по длине стакана, которая максимально изнашивается в нижней его части при контакте со шлаком. Кроме того, конфигурация рассекателя, влияющая на износ стакана и на условия разливки в данной конструкции стакана, взятой за прототип, не задана. The closest in technical essence to the invention is the well-known steel-pouring immersion nozzle made in the form of a conical pipe with a flange, a blind bottom and diametrically located outlet openings adjacent to the bottom, the surface of which inside the pipe has the shape of a divider [3] This nozzle is simple to manufacture and can used for casting a wide range of steel grades. Its disadvantage is the same wall thickness along the length of the glass, which wears out as much as possible in its lower part upon contact with slag. In addition, the configuration of the divider, which affects the wear of the glass and the casting conditions in this design of the glass, taken as a prototype, is not specified.

Техническим эффектом изобретения является устранение недостатков стаканов известной конструкции и повышение стойкости сталеразливочного погружного стакана. The technical effect of the invention is to eliminate the disadvantages of the glasses of known design and increase the resistance of the steel-pouring submersible glass.

Указанный технический эффект достигается тем, что в известном сталеразливочном погружном стакане, выполненном в виде конической трубы с фланцем, глухим дном и расположенными диаметрально выпускными отверстиями, примыкающими к дну, поверхность которого внутри трубы имеет форму рассекателя, отношение толщины стенки трубы на уровне выпускных отверстий к ее толщине под фланцем составляет 1,05-1,4, ребро рассекателя расположено перпендикулярно оси стакана и плоскости, в которой находятся оси выпускных отверстий, а угол, образованный поверхностями рассекателя, сходящимися в ребре, составляет 40-130^o.The specified technical effect is achieved by the fact that in the known steel-pouring immersion nozzle made in the form of a conical pipe with a flange, a blind bottom and diametrically located outlet openings adjacent to the bottom, the surface of which inside the pipe has the shape of a divider, the ratio of the pipe wall thickness at the level of the outlet openings to its thickness under the flange is 1.05-1.4, the divider edge is perpendicular to the axis of the glass and the plane in which the axis of the outlet openings are located, and the angle formed by the surface tyami divider, converging in the rib is 40-130 ^o.

На чертеже представлен разрез сталеразливочного погружного стакана по его оси и плоскости расположения выпускных отверстий. The drawing shows a section of a steel-casting immersion nozzle along its axis and the plane of the outlet.

Сталеразливочный погружной стакан состоит из фланца 1, конической трубы 2, глухого дна 3, поверхность которого внутри трубы имеет форму рассекателя, и выпускных отверстий 4. Толщина стенки трубы на уровне выпускных отверстий в 1,05-1,4 раза больше ее толщины под фланцем. Ребро рассекателя расположено перпендикулярно оси стакана и плоскости, в которой находятся оси выпускных отверстий. Поверхности рассекателя, сходящиеся в ребре, образуют угол, равный 40-130^o. Оси выпускных отверстий, расположенных диаметрально, образуют с осью стакана угол альфа, который находится в пределах 70-140^o и выбирается при изготовлении стакана в зависимости от формы катализатора МНЛЗ и других условий разливки, а для большинства случаев предпочтительно альфа 115^o.The steel-pouring immersion nozzle consists of a flange 1, a conical pipe 2, a blind bottom 3, the surface of which inside the pipe has the shape of a divider, and outlet openings 4. The pipe wall thickness at the level of the outlet openings is 1.05-1.4 times its thickness under the flange . The divider rib is perpendicular to the axis of the cup and the plane in which the axes of the outlet openings are located. The surface of the divider, converging in the edge, form an angle equal to 40-130 ^o . The axes of the outlet openings located diametrically form an alpha angle with the axis of the nozzle, which is in the range of 70-140 ^° and is selected in the manufacture of the nozzle depending on the shape of the caster and other casting conditions, and in most cases alpha 115 ^{° is} preferable.

Сталеразливочный погружной стакан работает следующим образом. Струя металла, поступающего в стакан из промежуточного ковша, разделяется на дне стакана рассекателем на два потока, выходящих из стакана через выпускные отверстия в кристаллизатор под уровень находящегося в нем металла. При расположении поверхностей рассекателя с углом между ними от 40 до 130^o обеспечивается минимальная турбулентность потоков металла, выходящих из выпускных отверстий, что уменьшает их износ и повышает стойкость стакана. При меньшем угле рассекатель уменьшает проходное сечение выходных отверстий и расход металла через них. При большем угле увеличивается турбулентность потоков металла. Увеличенная в 1,05-1,4 раза толщина стенки стакана в его нижней части, находящейся в контакте с металлом и шлаком, способствует продлению срока службы стакана.Steel-casting submersible glass works as follows. A stream of metal entering the glass from the intermediate ladle is divided at the bottom of the glass by a divider into two flows exiting the glass through the outlet openings into the mold to the level of the metal in it. With the location of the surfaces of the divider with an angle between them from 40 to 130 ^o ensures minimal turbulence of the metal flows exiting the outlet openings, which reduces their wear and increases the resistance of the glass. At a smaller angle, the divider reduces the flow area of the outlet openings and the metal flow through them. At a larger angle, the turbulence of the metal flows increases. Increased by 1.05-1.4 times the thickness of the glass wall in its lower part, which is in contact with metal and slag, helps to extend the life of the glass.

Применение сталеразливочных погружных стаканов, изготовленных согласно изобретению, позволяет уменьшить расход огнеупорного припаса на разливку стали за счет повышения стойкости стаканов и снизить себестоимость стали. The use of steel-casting submersible glasses made according to the invention allows to reduce the consumption of refractory stock for casting steel by increasing the resistance of the glasses and to reduce the cost of steel.

Сталеразливочный погружной стакан согласно изобретению может изготовляться из кварцевой керамики или другого подходящего огнеупорного материала. The steel casting nozzle according to the invention can be made of quartz ceramic or other suitable refractory material.

Claims (1)

Сталеразливочный погружной стакан, выполненный в виде конической трубы с фланцем, глухим дном и расположенными диаметрально выпускными отверстиями, примыкающими к дну, поверхность которого внутри трубы имеет форму рассекателя, отличающийся тем, что отношение толщины стенки трубы на уровне выпускных отверстий к ее толщине под фланцем составляет 1,05 1,4, а рассекатель выполнен с ребрами, расположенными перпендикулярно оси стакана и плоскости, в которой лежат оси выпускных отверстий, при этом угол между образующими ребро поверхностями составляет 40 130^o.Steel-casting immersion nozzle made in the form of a conical pipe with a flange, a blind bottom and diametrically located outlet openings adjacent to the bottom, the surface of which inside the pipe has the shape of a divider, characterized in that the ratio of the pipe wall thickness at the level of the outlet openings to its thickness under the flange is 1.05 1.4, and the divider is made with ribs located perpendicular to the axis of the glass and the plane in which the axes of the outlet openings lie, while the angle between the surfaces forming the rib S THE 40 ^o 130.