SU1766599A1 - Устройство дл разливки металла - Google Patents
Устройство дл разливки металла Download PDFInfo
- Publication number
- SU1766599A1 SU1766599A1 SU914909998A SU4909998A SU1766599A1 SU 1766599 A1 SU1766599 A1 SU 1766599A1 SU 914909998 A SU914909998 A SU 914909998A SU 4909998 A SU4909998 A SU 4909998A SU 1766599 A1 SU1766599 A1 SU 1766599A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- metal
- outlet
- funnel
- axis
- rotation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
1
(21)4909998/02 (22) 11.02.91 (46)07.10.92. Бюл. №37
(71)Научно-производственное объединение по механизации, роботизации труда и совершенствованию ремонтного оборудовани на предпри ти х черной металлургии
(72)В. М, Пасзльский, А. И. Харин, В. С. Козлов , Б. М. Климковский, О. Л. Гончарова, Ю. С. Цыпкин и А. Л. Сонкин
(56) Авторское свидетельство СССР №383522, кл. В 22 D 11/10, 1970.
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА
(57) Сущность изобретени : устройство состоит из футерованной огнеупорным материалом воронки 1, установленной посредством подшипникового узла 2 на фундаменте и жестко св занной с полым ротором двигател 3, статор которого установлен на фундаменте. В воронке 1 выполнено выпускное отверстие 4, ось которого не совпадаете осью 5 вращени воронки и направлена от входного сечени выпускного отверсти к выходному в сторону, противоположную направлению вращени воронки и под углом не более 70° к горизонтальной плоскости, над воронкой 1 установлен разливочный ковш 6, ось выпускного отверсти которого совпадает с осью 5 вращени воронки, 2 ил.
сл
с
VI о о сл о о
фаг 1
Изобретение относитс к металлургии, в частности к разливке металла.
Известно устройство разливки металла, содержащее аоронку с выпускным отверстием и привод ее вращени (патент США Ns 3756806, кл. С 22 В 9/02, 1973).
Недостатком данного устройства вл етс то, что не обеспечиваетс равномерного подвода металла в изложницу, что вызывает образование неравномерной по толщине оболочки слитка и способствует возникновению в нем дефектов.
Известно устройство разливки металла через выпускное отверстие воронки, вращающейс вокруг оси, не совпадающей с осью выпускного отверсти , не погружающеес в металл (Э. Герман Непрерывное литье, М., Металлурги , 1961, с. 384, рис. 1122 и 1123).
Недостатком данного устройства разливки металла вл етс опасность получе- ни слитков с большим количеством газовых включений. Стру металла насыщаетс газами, содержащимис в воздухе, металл частично окисл етс .
Известно устройство дл разливки ме- талла в изложницу (кристаллизатор), состо щее из огнеупорной воронки, стакана. С целью центрировани воронки устройство снабжено приводной рабочей площадкой и приводной платформой, соединенной с опорной площадкой через полусферу, обращенную сферической частью в сторону платформы (а.с. СССР №383522 В 22 D 11/00).
Недостатком данного устройства разливки металла вл етс низкое качество слитков из-за попадани в изложницы вместе с металлом большого количества растворенных в нем газов и других неметаллических включений.
При разливке металла металл в ковше и во вращающейс воронке энергично пере- мешиваетс , в результате чего скорость перемещени газовых пузырьков, частиц шлака и неметаллических включений определ етс этими потоками. Так, например, расчетна скорость всплыти частицы Si02 диаметром 50 мкм от разности в плотности SI02 и стали равна 0,125 см/с. При вращени воронки с гравитационным коэффициентом К 30-100 скорость всплыти возрастает до 0,685-1,25 см/с, что ниже возможной скорости потоков в воронке во врем выпуска стали в 2-50 раз. В зоне высокого давлени во вращающейс воронке , растворимость газов повышаетс и рас- творенные в металле газы из него не выдел ютс . Наличие длинного футерованного канала, подвод щего металл к выпускному отверстию, усложн ет конструкцию
устройства, снижает надежность его в работе .
Целью изобретени вл етс повышение качества металла за счет его рафинировани , а также повышение надежности устройства дл разливки металла.
Дл этого выпускное отверстие воронки расположено со смещением относительно оси ее вращени и с наклоном его оси в сторону, противоположную направлению вращени воронки под углом не более 70° к горизонтальной плоскости,
При вращении воронки вокруг оси, не совпадающей с осью выпускного отверсти , возникает область повышенного давлени с давлением
P -/ow2(R2-r2),
0)
где со- скорость вращени воронки;
р- плотность металла;
R - рассто ние от оси вращени воронки до выпускного отверсти ;
г - радиус свободной поверхности металла во вращающейс воронке в плоскости расположени выпускного отверсти .
Стру металла, выход через выпускное отверстие, попадает из области высокого давлени в среду с нормальным давлением и распадаетс на капли. Это происходит за счет того, что растворенные в металле газы, а также неметаллические включени , размер которых зависит от давлени , при выходе из выпускного отверсти резко расшир ютс . Стру металла распадаетс на капли и потому, что скорость струи металла направлена под углом к скорости газа, окружающего воронку, относительно воронки . Так как стру металла распадаетс на капли, то увеличиваетс поверхность дегазации , а следовательно, процесс дегазации улучшаетс и ускор етс .
Дегазаци осуществл етс также за счет того, что парциальное давление газов, растворенных в металле на входе в выпускное отверстие, достигает больших величин, а на выходе из выпускного отверсти - равно 0, так как в зону между воронкой и промежуточным ковшом подаетс инертный газ.
Газы, растворенные в металле, переход т в инертный газ до тех пор, пока парциальные давлени растворенных в металле газов не достигнут состо ни равновеси с содержанием их в инертном газе, определ емым по закону Сивертса
Рн; Н2/(КН)2; Рсо ,
где К - константа равновеси реакции растворени газа при данной температуре;
Р - парциальное давление удал емого газа в смеси инертного и удал емого газов;
Н, С, О - процентное содержание растворенных в инертном газе удал емых газов.
В зависимости от марки разливаемого металла может использоватьс не только инертный газ, но и другие газы, например азот.
Таким образом осуществл ема по данному способу дегазаци металла проводитс за счет: развитой поверхности дегазации; отсутстви ферростатического давлени в расплаве; перехода растворенных в расплаве газов в инертный газ.
С удалением кислорода из расплава тесно св зано и уменьшение неметаллических включений в разливаемом металле, т.е. переходе их в шлак /Батизманский В. И. и др. Повышение выхода годного металла в сталеплавильном производстве. - К.; Техника , 1984, стр. 113/.
При вращении воронки вокруг оси, не совпадающей с осью выпускного отверсти , металл вырываетс из воронки с большой скоростью, что может привести к повышенному износу футеровки промежуточного ковша. Дл снижени скорости металла от- носительно стенок промежуточного ковша ось выпускного отверсти в направлении от входного сечени к выходному направлена под углом 110-180° к линейной скорости выпускного отверсти .
Скорость струи металла V относительно промежуточного ковша складываетс из линейной скорости Улин выпускного отверсти и их скорости VQTH струи металла относительно воронки за счет разности давлений в выходном сечени х выпускного отверсти
V Улин + V,
/отн
Линейна скорость выпускного отвер- сти равна
Улин со R,
где ш -углова скорость вращени ворон- ки;
R - рассто ние от оси вращени воронки до выпускного отверсти .
Скорость струи металла относительно воронки составл ет
VQTH
УТТ
р
где Р - давление на входе в выпускное отверстие , равное давлению от действи центробежных сил и определ емое по формуле;
р- плотность жидкого металла;
Давление на выходе из выпускного отверсти равно атмосферному давлению и его можно учитывать, так как оно уравновешиваетс атмосферным давлением над параболой , образованной жидким металлом при вращении воронки.
Подставив в формулу /2/ значение Р из формулы /1/ получим
V,
отн
.
15 20 25 30 35
40
45
50
55
Если основание параболы, образованной вращающимс жидким металлом, лежит в горизонтальной плоскости, проход щей через выпускное отверсти , то г 0, а
VOTH 0)R.
При г О VOTH Улин ш R и всегда направлена по касательной к траектории движени выпускного отверсти и в сторону вращени воронки.
Направление VOTH. может быть произвольным и зависит от направлени оси выпускного отверсти воронки. Если ось выпускного отверсти в направлении от входного сечени к выходному направлена под углом 60° к Улин, то скорость струи металла относительно промежуточного ковша равна 0.
. + VOTH.,
V VOTH. - Улин. О) R - (и R 0.
Конкретное расположение выпускного отверсти выбираетс из технических требований , предъ вл емых к воронке. Так, например, что минимальный перепад давлений , при котором возникает эффект рафинировани металла за счет его разбрызгивани - 0,2 МПа.
При этом
УЛин. VOTH. 7,45 м/с.
Прин в за основу обычную разливку металла , считают, что износ футеровки промежуточного ковша будет в допустимых пределах при скорости струи металла относительно него до 5 м/с. Такую скорость можно получить если направить струю металла под углом 110° к Улин., так как
а arccos
. 7QO
7,45
При увеличении угла а больше 70° происходит повышенный износ футеровки про- межуточного ковша, что приведет к загр знению металла неметаллическими включени ми,
При повышении перепада давлений на входе и выходе выпускного отверсти угол а необходимо уменьшить. Излишнее уменьшение угла а выполн ть нецелесообразно, так как разбрызгивани струи металла на капли происходит и потому, что скорость струи металла направлена под углом к ско- рости газа, окружающего воронку. При уменьшении угла а этот угол уменьшаетс и ухудшаетс разбрызгивание металла газом .
Выполнение выпускного отверсти с осью, не совпадающей с осью вращени воронки, позволит отказатьс от выполнени длинного футерованного канала, подвод щего металла к выпускному отверстию. Это упростит конструкцию устройства дл разливки металла и повысит надежность его в работе.
Отличительные признаки устройства дл разливки металла:
1.Ось выпускного отверсти не совпа- дает с осью вращени воронки;
2.Ось выпускного отверсти направлена от входного сечени выпускного отверсти к выходному в сторону, противоположную направлению вращени воронки и под углом не более 70° к касательной к окружности, проход щей через центр выходного сечени выпускного отверсти , центр которой расположен на оси вращени воронки.
Отличительные признаки устройства разливки металла обладают новизной, необходимы и достаточны дл достижени поставленной цели и поэтому вл ютс существенными.
На фиг. 1 показано устройство дл разливки металла; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1,
Устройство дл разливки металла содержит футерованную огнеупорным ма- териалом воронку 1,установленную посредством подшипникового узла 2 на фундаменте и жестко св занную с полым ротором двигател 3, статор которого установлен на фундаменте. В воронке 1 выпол-
нено выпускное отверстие 4, ось которого не совпадает с осью 5 вращени воронки и направлена от входного сечени выпускного отверсти к выходному в сторону, противоположную направлению вращени воронки и под углом не более 70° к касательно к окружности, проход щей через центр выходного сечени выпускного отверсти , центр которой расположен на оси 5 вращени воронки.
Над воронкой 1 установлен разливочный ковш 6, ось выпускного отверсти которого совпадает с осью 5 вращени воронки. Под воронкой 1 размещен промежуточный ковш 7, жестко св занный с кристаллизатором 8, установленным на фундаменте,
Устройство работает следующим образом .
Металл из разливочного ковша 6 поступает во вращающуюс воронку 1 и через выпускное отверстие 4 выбрасываетс в промежуточный ковш 7. При выходе из выпускного отверсти 4 стру металла разбрызгиваетс в потоке аргона, поступающего в зону между вращающейс воронкой 1 и промежуточным ковшом 7.
В зависимости от марки разливного металла может использоватьс не только аргон, но и другой газ, например азот. Растворенные в металле газы смешиваютс с аргоном и вместе с ним выход т в зазор между воронкой 1 и промежуточным ковшом 7, а очищенный металл поступает из промежуточного ковша 7 в кристаллизатор 8.
При отливке крупных слитков металл может подаватьс непосредственно из воронки 1 в кристаллизатор 8.
Claims (1)
- Формула изобретени Устройство дл разливки, металла, содержащее воронку с заливочным и выпускным отверсти ми, установленную с возможностью вращени вокруг оси, не совпадающей с осью выпускного отверсти и заглушенную в полость разливочного ковша , отличающеес тем, что, с целью повышени качества металла за счет увеличени степени его рафинировани , выпускное отверсти воронки выполнено со смещением относительно оси ее вращени и с наклоном его оси в сторону, противоположную направлению вращени воронки, под углом не более 70° к горизонтальной плоскости.VjtuM.Фиг.2
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914909998A SU1766599A1 (ru) | 1991-02-11 | 1991-02-11 | Устройство дл разливки металла |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914909998A SU1766599A1 (ru) | 1991-02-11 | 1991-02-11 | Устройство дл разливки металла |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1766599A1 true SU1766599A1 (ru) | 1992-10-07 |
Family
ID=21559835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914909998A SU1766599A1 (ru) | 1991-02-11 | 1991-02-11 | Устройство дл разливки металла |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1766599A1 (ru) |
-
1991
- 1991-02-11 SU SU914909998A patent/SU1766599A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3253307A (en) | Method and apparatus for regulating molten metal teeming rates | |
EP0030220B1 (en) | Method for adding solids to molten metal | |
JPH0815638B2 (ja) | 鋳造装置 | |
CA1061076A (en) | Continuous casting method and apparatus | |
US20070241142A1 (en) | Submerged entry nozzle | |
KR20010023516A (ko) | 침지 노즐 | |
US2659120A (en) | Apparatus for separating slag from a slag containing molten metal | |
SU1766599A1 (ru) | Устройство дл разливки металла | |
US3935895A (en) | Continuous steel casting method | |
CN1890040B (zh) | 金属的水平连续铸造方法及铸型 | |
US4523622A (en) | Method of manufacturing hollow metal ingots | |
US20230136922A1 (en) | Submerged nozzle with rotatable insert | |
KR20130099331A (ko) | 래들용 콜렉터노즐 | |
Szekeres | Review of strand casting factors affecting steel product cleanliness | |
RU1792799C (ru) | Устройство дл модифицировани жидкого металла | |
EP0268632B1 (en) | Improvements in or relating to the production of iron | |
JPH06114510A (ja) | 非金属介在物の混入を抑制した連続注湯方法及び装置 | |
SU850282A1 (ru) | Устройство дл охлаждени расплавлен-НОгО МЕТАллА пРи НЕпРЕРыВНОй РАзлиВКЕ | |
US4723763A (en) | Device for continuous injection under low pressure of a powdered additive into a stream of molten metal | |
RU2092281C1 (ru) | Разливочный стакан для ковшей | |
SU1533826A1 (ru) | Устройство дл заливки жидкого металла в кристаллизатор дл непрерывного лить заготовок | |
RU2066591C1 (ru) | Устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке | |
KR200197013Y1 (ko) | 전자기 교반에 의한 반응고 빌렛 수직 연주장치 | |
CA1180532A (en) | Tundish plate for stream shaped control | |
JPS5943807A (ja) | タンデイツシユに対する溶融スラグの定量供給方法 |