CZ914U1

CZ914U1 - Immersion pouring-nozzle

Info

Publication number: CZ914U1
Application number: CZ19931194U
Authority: CZ
Inventors: Karel Ing. Csc. Klimek; Bohdan Ing. Irmler; Karel Ing. Csc. Michálek; Jiří Ing. Csc. Plura
Original assignee: Třinecké Železárny, A.S.
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1993-10-20
Also published as: CZ279890B6; CZ156293A3

Description

Dos a v £^.£.í _££££_££ ^{c n} *Dos a v £ ^. £ .í _ ££££ _ ££ ^cn *

Ponorné výlevky přivádějí proud tekuté oceli z mezipánve pod hladinu roztaveného kovu v krystalizátoru s cílem chránit licí proud před sekundární oxidací, zamezit rozstříkávání kovů, zabránit strhávání licího prášku z hladiny v krystalizátoru do objemu tuhnoucího kovu, usnadnit vyplouvání vměstků a přivádět ocel do krystalizátoru takovým proudem, při kterém se zrovnoměrňuje rozdělení kovu po průřezu krystalizátoru. Z hlediska tvaru a vyústění pod hladinou kovu v krystalizátoru jsou známy ponorné výlevky kruhového nebo oválného průřezu s náporovým nebo beznáporovým vyústěním proudu. U náporových ponorných výlevek vytéká ocel do krystalizátoru ve směru podélné osy ponorné výlevky, beznáporové ponorné výlevky mají ústí uzavřeno a ocel z nich proudí bočními výtokovými otvory. Tyto otvory jsou obvykle dva, známy jsou i ponorné výlevky se čtyřmi otvory. Boční výtokové otvory jsou u dosud známých beznáporových ponorných výlevek vytvořeny tak, že v pravoúhlém průmětu do roviny kolmé k podélné ose ponorné výlevky splývají jejich osy s příčnými osami průřezu ponorné výlevky, čímž ocel vytéká z těchto otvorů kolmo k jejímu obvodu. Nevýhodou obou těchto typů ponorných výlevek je, že neumožňují vytvoření takového samovolného proudění oceli v krystalizátoru, které by u náročnějších jakostí ocelí dostatečně zro v noměrňovalo celý proces tuhnutí plynule litého předlitku. Z tohoto hlediska je nelze používat při odléván.í ocelí s velkým koeficientem smrštění při přechodu z tekuté do tuhé fáze. Dosud se tyto nevýhody zatím řeší jinou konicitou krystalizátoru, což snižuje výkon licího stroje a zvyšuje výrobní náklady, nebo je nutno používat indukčního promíchávání lázně v krystalizátoru. Bez těchto hladinou oceli v krystal izátoru přivedena, je zároveň uvedena do rotačního pohybu a při kladné velikosti úhlu usměrněna těsně pod hladinou oceli chráněnou licím práškem. Toto umožňuje zlepšit funkci licího prášku, potlačit segregační procesy a zejména zrovnoměrnit krystalizaci a tuhnutí oceli v horních částech krystalizátoru. Zvlášť markantní přínos je při odlévání kruhových předlitků hyperperitektických ocelí, které se vyznačují anomálií ve smršťování při přechodu z plastického do tuhého stavu. Při odlévání oceli ponornými výlevkami dle technického řešení vlivem vyšší teploty oceli v horní části krystalizátoru se proces smrštění oceli přesune do nižší časti krystalizátoru, kde při použité konicitě krystalizátoru nedochází ke vzniku místních vzduchových mezer mezi licí kůrou a stěnou krystalizátoru. Výsledkem je pak vznik rovnoměrné ztuhlé licí kůry, která je schopna odolat feros tatickému tlaku bez vzniku průvalů a povrchových trhlin předlitků. Rotace oceli, dosažená u ponorné výlevky podle technického řešení orientací jejích bočních výtokových otvorů, může simulovat účinky indukčního promíchávání lázně v krystalizátoru, jejím vlivem dochází k průběžnému ulamování narůstajících ocelových dendritů v průběhu tuhnutí a kromě zrovnoměrnění tuhnutí oceli po průřezu i k zlepšení podmínek odstraňování nekovových fází z oceli.Submerged sinks bring liquid steel from the tundish below the level of molten metal in the crystallizer to protect the casting stream from secondary oxidation, prevent metal spatter, prevent the casting powder from being entrained in the crystallizer, into the solidifying metal volume, facilitate inclusions , in which the distribution of the metal is uniform over the cross-section of the crystallizer. In terms of shape and orifices below the surface of the metal in the crystallizer, submersible nozzles with a circular or oval cross section are known with a thrust or non-thrust outlet. In thrust submersible sinks, steel flows into the crystallizer in the direction of the longitudinal axis of the throat sink, the thrust sink sinks are closed and the steel flows therethrough through lateral outflow openings. These holes are usually two, and four-hole submersible sinks are also known. The lateral outflow openings of the prior art non-ram submersible sinks are designed such that, in a rectangular projection to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the submersible sink, their axes coincide with the transverse axes of the cross-section of the sink. The disadvantage of both these types of submersible nozzles is that they do not allow the formation of a spontaneous flow of steel in the crystallizer which, in more demanding steel grades, adequately reflects the entire solidification process of the continuously cast billet. In this respect, they cannot be used in casting steels with high shrinkage coefficients when transitioning from liquid to solid phase. Meanwhile, these drawbacks have so far been addressed by other conicity of the crystallizer, which reduces the casting machine's performance and increases manufacturing costs, or it is necessary to use induction mixing of the bath in the crystallizer. Without these levels, the steel is introduced into the crystallizer, it is simultaneously rotated and, at a positive angle, directed just below the level of the steel protected by the casting powder. This makes it possible to improve the function of the casting powder, suppress segregation processes, and in particular to uniformize the crystallization and solidification of the steel in the upper parts of the crystallizer. Especially noticeable is the casting of round billets of hyperperitectic steels, which are characterized by an anomaly in shrinkage in the transition from plastic to solid. When casting steel by submerged nozzles according to the invention, due to the higher steel temperature in the upper part of the crystallizer, the shrinkage process of the steel is transferred to the lower part of the crystallizer, where the used conicity of the crystallizer does not create local air gaps. The result is an even, stiff casting crust that is able to withstand ferromagnetic pressure without the formation of bursts and surface cracks in the billets. The steel rotation achieved by the submersible nozzle according to the technical solution of its lateral outflow openings can simulate the effects of inductive mixing of the bath in the crystallizer, causing the steel dendrites to break continuously during solidification and not only uniform steel solidification after cross-section. made of steel.

Základní výhody konstrukce ponorné výlevky podle technického řešení, to jest dosažení rotace touto výlevkou přiváděné oceli do krystalizátoru, je docíleno i při nulovém úhlu. V tomto případě ale nedochází k výškovému usměrňování přívodu oceli například těsně pod její hladinu v krystalizátoru. Směr rotace oceli je dán orientací úhlu , při jeho obrácené orientaci je samozřejmě docíleno i rotace oceli v opačném směru.The basic advantages of the design of the submersible nozzle according to the technical solution, i.e. the achievement of rotation of the steel supplied to the crystallizer by the nozzle, are achieved even at zero angle. In this case, however, there is no vertical control of the steel feed, for example, just below its level in the crystallizer. The direction of rotation of the steel is determined by the orientation of the angle; in its reverse orientation, the rotation of the steel in the opposite direction is of course achieved.

Přehled obrázků na výkresech příkladk d e na přímými řez je z n á bočníchThe overview of the drawings in the example of straight cut is from the side

Technické řešení je blíže osvětleno pomocí výkresů ných provedení ponorné výlevky podle technického řešení, obr. 1 je znázorněna v nárysu ponorná výlevka.se čtyřmi bočními výtokovými otvory, na obr. 2 je zobrazen podélný její stěnou vmístě bočního výtokového otvoru, na obr. 3 zorněn kolmý řez touto ponornou výlevkou v rovině jejích výtokových otvoru a na obr. 5 a 6 jsou zobrazeny kolmé řezy v rovině bočních výtokových otvorů pro dvě alternativní provedení těchto otvorů.The technical solution is explained in more detail by means of the drawings of the submersible nozzle according to the technical solution, Fig. 1 is a front elevation of the submersible nozzle with four lateral outflow openings, Fig. 2 shows longitudinally its wall in place of the lateral outflow open. a perpendicular cross-section through the submersible nozzle in the plane of its outlet openings, and in FIGS. 5 and 6, perpendicular cross-sections in the plane of the side outlet openings for two alternative embodiments of these openings are shown.

Příklady provedění technických řešeniExamples of technical solutions

Příklad 1Example 1

Ponorná výlevka, podle prvního příkladného provedení, které je zobrazeno na obr. 1, obr. 2 a obr. 3, sestává ze základního tělesa 1_ ve tvaru trubice kruhového průřezu o průměru 120 cm, která je ve směru své podélné osy 3 na jednom svém konci zaslepena a jejíž tloušťka stěny činí 30 cm. V základním tělese _1 jsou nad jeho zaslepeným koncem vytvořeny čtyři přímé boční výtokové otvory 2 oválného tvaru o šířce 30 cm a výšce 57 cm, které jsou orientovány šikmo k obvodu základního tělesa _1. Tyto boční výtokové otvory 2 jsou vytvořeny mimo příčných os základního tělesa JL, přičemž v pravoúhlém průmětu do roviny kolmé k podélné ose 3 základního tělesa _1 svírá výstupní osa 4 každého bočního výtokového otvoru 2 s tečnou 5 k povrchu základního tělesa 1 v místě průsečíku této výstupní -osy 4 s obvodem základního tělesa _1 ostrý úhel o velikosti 75°. V pravoúhlém průmětu do roviny podélné osy 3 základního tělesa 1 svírá výstupní osa 4 bočního výtokového otvoru 2 s rovinou kolmou k podélné ose 3 základního tělesa 1 ostrý úh o velikosti 15°.The dip nozzle, according to the first exemplary embodiment shown in Figs. 1, 2 and 3, consists of a base body 7 in the form of a tube of circular cross-section with a diameter of 120 cm, which is in one direction in its longitudinal axis 3. the wall thickness is 30 cm. Above its blind end, four straight side outflow openings 2 of oval shape having a width of 30 cm and a height of 57 cm are formed in the base body 1, which are oriented obliquely to the periphery of the base body 1. These side outflow openings 2 are formed outside the transverse axes of the base body 11, and in a orthogonal projection to a plane perpendicular to the longitudinal axis 3 of the base body 1, the outlet axis 4 of each side outlet 2 closes tangentially 5 to the surface of the base body 1 The axes 4 with the circumference of the base body 1 have an acute angle of 75 °. In a orthogonal projection, the plane of the longitudinal axis 3 of the base body 1 forms an outlet axis 4 of the side outlet opening 2 with a plane perpendicular to the longitudinal axis 3 of the base body 1 at an acute angle of 15 °.

Příklad 2Example 2

Ponorná výlevka, podle druhého příkladného provedení zobrazeného na obr. 4, sestává opět ze základního tělesa _1 se čtyřmi bočními výtokovými otvory 2. Proti prvnímu příkladu provedení jsou boční výtokové otvory 2 zakřiveny podle středové kružnice 6 do oblouku, přičemž středová kružnice 6 prochází podélnou osou 3 základního tělesa 1_. Výstupní osou 4 každého bočního výtokového otvoru 2 je tečna k této středové kružnici 6 a svírá s tečnou 5 k obvodu základního tělesa _! ostrý úhel(9^ o velikostiThe submersible nozzle according to the second embodiment shown in FIG. 4 again consists of a base body 1 with four lateral outflow openings 2. Against the first embodiment, the lateral outflow openings 2 are curved according to the center circle 6, the center circle 6 extending through the longitudinal axis 3 of the base body 7. The outlet axis 4 of each lateral outflow opening 2 is tangent to this central circle 6 and forms a tangent 5 to the periphery of the base body. acute angle (9 ^ size)

Příklad 3Example 3

Ponorná výlevka, podle třetího příkladného provedení zobrazeného na obr. 5, sestává opět ze základního tělesa JL se čtyřmi bočními výtokovými otvory 2. Proti druhému příkladu provedení prochází každá středová kružnice 6 bočního výtokového otvoru 2 mimo podélnou osu 3 základního tělesa JL , přičemž výstupní osa 4 každého bočního výtokového otvoru 2 svírá s tečnou 5 k obvodu základního tělesa 1 ostrý úhel^ o velikosti 50°.The submerged nozzle according to the third embodiment shown in FIG. 5 again consists of a base body 11 with four lateral outflow openings 2. Against the second embodiment, each central circle 6 of the side outlet opening 2 extends outside the longitudinal axis 3 of the base body 16, the outlet axis 4 of each side outlet opening 2 forms an acute angle velikosti of 50 ° with the tangent 5 to the periphery of the base body 1.

Ponorné výlevky dle technického řešení lze využít pro různá zařízení plynulého odlévání oceli, přičemž průřez těchto výlevek může být různý, například ováhný, a rovněž boční výtokové otvory mohou být i kruhového průřezu a případně i jinak tvarovány.The submersible nozzles according to the invention can be used for various continuous steel casting devices, the cross-section of these nozzles can be different, for example oval, and the lateral outflow openings can also be of circular cross-section and possibly otherwise shaped.

/ I ν π ίΓ/ I ν π ίΓ

NÁROKY ΝΑ OCHRANUClaims ROΑ PROTECTION

Claims

Claims ROΑ PROTECTION

A submersible nozzle for supplying steel to a crystallizer in the continuous casting of steel, comprising a tube-shaped base body which is blinded at one end in the direction of its longitudinal axis, in which at least one side outlet opening is formed, characterized in that at least one side outlet opening (2) with its outlet axis (4) is oriented obliquely to the periphery of the base body (1), in a rectangular projection to a plane perpendicular to the longitudinal axis (3) of the base body (1) closes the outlet axis (4) (5) to the surface of the base body (1) at the point of intersection of the outlet axis (4) of the side outlet opening (2) with the circumference of the base body (1) by an acute angle C 1.

2. The sink according to claim 1 Ču j í basic c í bodies with . e s e E (1) by created that the side outlet opening into the arc. (2) phenomenon 3. Submersible spout according to claim 1, v y z n a č u j í c í with E by that in a rectangular projection to plane lengthwise axis (3)

of the base body (1) grips the outlet axis (4) of the side outlet opening (2) with a plane perpendicular to the longitudinal axis (3) of the base