NO742356L

NO742356L -

Info

Publication number: NO742356L
Application number: NO742356A
Authority: NO
Inventors: J T Shapland
Original assignee: Uss Eng & Consult
Priority date: 1973-10-26
Filing date: 1974-06-28
Publication date: 1975-05-26
Also published as: AU6989574A; DE2428120A1; DK378074A; FR2248898A1; AR201777A1; TR18380A; NL176842C; FR2248898B1; IN139602B; DK139343B; ES431365A1; HU171692B; JPS5761503B2; YU36881B; YU182174A; AT336819B; GB1428644A; US3825241A; JPS5073828A; NL7407620A

Description

Anordning for innføring av gass i smel-tet metallDevice for introducing gas into molten metal

Denne oppfinnelse angår en forbedret ildfast lukkeanord-This invention relates to an improved refractory closure device

ning gjennom hvilken gass kan innføres i smeltet metall i en bunnut-tømmingsbeholder. ning through which gas can be introduced into molten metal in a bottom outlet discharge vessel.

Ved kontinuerlig støpning av stål helles smeltet metallIn continuous casting of steel, molten metal is poured

fra en støpeøse ned i en mellomliggende støpebeholder, f.eks. en fylletrakt eller en avgassingsbeholder. Den mellomliggende behol- from a ladle into an intermediate casting container, e.g. a hopper or a degassing container. The intermediate container

der er vanligvis utsparet ovenfor munnstykket. Det metall som først når denne utsparing, har allerede mistet meget av sin varme til beholderens foring. Dette forholdsvis ubevegelige metall setter seg fast i utsparingen, mister ytterligere varme til omgivelsene og be-gynner å størkne. Det smeltede metall i beholderen ovenfor utsparingen inneholder ikke tilstrekkelig overskuddsvarme til å gjensmel- there is usually a recess above the mouthpiece. The metal that first reaches this recess has already lost much of its heat to the container's lining. This relatively immobile metal gets stuck in the recess, loses further heat to the surroundings and begins to solidify. The molten metal in the container above the recess does not contain sufficient excess heat to remelt

te det størknede metall. Åpning av den blokkerte utsparing er hit-te the solidified metal. Opening the blocked recess is hit-

til foretatt ved bruk av en oxygenlanse. eller ved bruk av sleide-klaffer (slidable gates), f.eks. som vist^i U.S. patent 3 684 267. Anvendelse av en oxygenlanse er uønsket da den forringer kvaliteten av metallet og vanligvis skader munnstykket og ildfaste deler i umiddelbar nærhet av dette. Når sleideklaffen på fig. 1 i U.S. patent 3 684 267 benyttes til å innføre gass i munningstrakten for å sette metallet i denne i bevegelse, blir metallet i de nederste hjørner av trakten mot sleideklaffen ikke satt i bevegelse således at det størkner. Selv om munnstykket blir åpnet, er den begynnende strømningshastighet av metallet generelt langsom og hvis varmen har tendens til å forsvinne, kan metallstrømmen størkne før åpningen er skyllet ren-. Hvis sleideklaf f ene på fig. 2 eller 3 i patentet benyttes for å innføre inaktiv gass og sette metallet i bevegelse eller for å innføre oxyderende gass og således brenne metallet og skape et overopphetet område for å sikre metallstrømmingen, møtes en situasjon svarende til den på fig. 1 i patentet. Permeabiliteten av pluggen må være 'tilstrekkelig høy til å hindre inntreden av smel-tet metall i hulrom i denne, og generelt forårsaker denne høye permeabilitet at gassen strømmer ujevnt gjennom pluggen. Ytterligere gass avledes da til det område hvor strømningen er lettest. Således blir det ikke som tilsiktet innført gass over hele munnstykk-traktens tverrsnitt. Dette fører til at en viss del av metallet over pluggen ikke blir smeltet hvis varmen har tendens til å forsvinne, og den strøm som er blitt begrenset av dette størknede metall, kan stivne før åpningen er skyllet ren. to carried out using an oxygen lance. or when using sliding gates (slidable gates), e.g. as shown^in the U.S. patent 3 684 267. The use of an oxygen lance is undesirable as it degrades the quality of the metal and usually damages the nozzle and refractory parts in the immediate vicinity thereof. When the sliding flap in fig. 1 in the U.S. patent 3 684 267 is used to introduce gas into the mouth funnel to set the metal in it in motion, the metal in the bottom corners of the funnel towards the slide valve is not set in motion so that it solidifies. Even if the nozzle is opened, the initial flow rate of the metal is generally slow and if the heat tends to dissipate, the metal stream may solidify before the orifice is flushed clean. If the sliding flap f one in fig. 2 or 3 in the patent is used to introduce inactive gas and set the metal in motion or to introduce oxidizing gas and thus burn the metal and create an overheated area to ensure the metal flow, a situation similar to that in fig. 1 of the patent. The permeability of the plug must be sufficiently high to prevent the entry of molten metal into cavities therein, and generally this high permeability causes the gas to flow unevenly through the plug. Additional gas is then diverted to the area where the flow is easiest. Thus, as intended, gas is not introduced over the entire cross-section of the mouthpiece-funnel. This results in a certain portion of the metal above the plug not being melted if the heat tends to dissipate, and the current which has been restricted by this solidified metal may solidify before the orifice is flushed clean.

Da det område av munnstykktrakten som har tendens til å Then the area of the mouthpiece tract that tends to

bli kaldest, er området nærmest traktens vegg, er det fortrinnsvis her det samler seg øseskall og størknet metall. Det er også det område fra hvilket det er vanskeligst å utskylle øseskall. become coldest, the area is closest to the wall of the funnel, this is preferably where ladle shells and solidified metal accumulate. It is also the area from which it is most difficult to rinse ladle shells.

Sleideklaffen har vært kjent siden U.S. patent 311 9 02 beskrev en resiproserbar sleideklaff i 188 3. U.S. Reissue patent 27 237 beskriver et forskyvbart, ildfast lukkeelement eller en klaff for en bunnuttømmingsbeholder. Ikke i noen av disse patenter omtales en permeabel plugg i klaffen gjennom hvilken gass kan inn-føres til det smeTtede metall i beholderen. U.S. patent 3 581 948 beskriver bruken av en permeabel plugg i en åpning i en sleideklaff for innføring av gass i munnstykktraktområdet, men det finnes ingen omtale av hvorledes størkning av metall nær veggen i åpningen kan hindres. The slide valve has been known since the U.S. patent 311 9 02 described a reciprocating slide flap in 188 3. U.S. Reissue patent 27,237 describes a displaceable refractory closure member or flap for a bottom drain container. None of these patents mentions a permeable plug in the valve through which gas can be introduced to the molten metal in the container. U.S. patent 3 581 948 describes the use of a permeable plug in an opening in a slide valve for introducing gas into the nozzle funnel area, but there is no mention of how solidification of metal near the wall of the opening can be prevented.

Det er hovedformålet med oppfinnelsen å gi anvisning påIt is the main purpose of the invention to provide instructions

en forbedret lukkeanordning som omfatter elementer for innføring av gass gjennom en sleideklaff til det område hvor smeltet metall fortrinnsvis vil størkne i en munningstrakt i en bunnuttømningsbeholder. an improved closure device comprising elements for introducing gas through a slide valve to the area where molten metal will preferably solidify in a mouth funnel in a bottom discharge vessel.

Det er også et formål å tilveiebringe en sleideklaffluk-keinnretning utstyrt med anordninger for enten a sette smeltet metall i bevegelse og/eller overhete varmt metall i utsparingen om-kring munnstykket i en bunnuttømningsbeholder for å sikre en jevn, frittløpende strømning når en utstøpningsåpning (teeming gate) plas-seres i aktiv posisjon under munnstykket istedenfor klaffen i henhold til oppfinnelsen. It is also an object to provide a slide valve hatch device equipped with means to either set molten metal in motion and/or superheat hot metal in the recess around the nozzle in a bottom discharge vessel to ensure a steady, free-flowing flow when a teeming gate) is placed in an active position under the nozzle instead of the valve according to the invention.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i.det følgende under henvisning til en rekke eksempler som er vist på de skjematiske fi-gurer, av hvilke The invention shall be described in more detail in the following with reference to a number of examples shown in the schematic figures, of which

fig. 1 er et tverrsnitt gjennom munnstykket i en bunnut-tømningsbeholder utstyrt med en sleideklaff konstruert i henhold til oppfinnelsen, fig. 2 er et tverrsnitt av denne klaff i større målestokk, fig. 3 er et grunnriss av klaffen på fig. 2, fig. 4 er et tverrsnitt av en alternativ sleideklaff, i hvilken det anvendes en permeabel, ildfast blokk med et antall hull, fig. 5 er et snitt etter linjen V-V på fig. 4, fig. 6 er et tverrsnitt gjennom munnstykket i en bunnuttømningsbeholder utstyrt med et alternativt gass-tilføringssystem, og fig. 7 er et tverrsnitt av en modifisert sleideklaff med et ringformet gassfordelingskammer. fig. 1 is a cross-section through the nozzle of a bottom discharge container equipped with a slide valve constructed according to the invention, fig. 2 is a cross-section of this flap on a larger scale, fig. 3 is a plan view of the flap in fig. 2, fig. 4 is a cross-section of an alternative sliding flap, in which a permeable, refractory block with a number of holes is used, fig. 5 is a section along the line V-V in fig. 4, fig. 6 is a cross-section through the nozzle of a bottom discharge container equipped with an alternative gas supply system, and FIG. 7 is a cross section of a modified slide valve with an annular gas distribution chamber.

På fig. 1 sees en. bunnuttømningsbeholder 10 med en ildfast foring 12 for å motta smeltet metall. Bunnveggen i beholderen har en utsparing 14 og en utløpsåpning 16 og bærer en munnstykkplate 17, i hvilken et munnstykke 18 er fiksert i flukt med åpningen 16.. Et sleidelukkeelement 2 0 er montert under munnstykket. Sleiden 2 0 kan understøttes og betjenes på enhver ønsket måte og følgelig ér anord-ningen for dette ikke vist. Sleiden omfatter en massiv ildfast del 22 (fig. 2) med en midtre åpning 24. En ringformet, ildfast plugg In fig. 1 is seen one. bottom discharge vessel 10 with a refractory lining 12 to receive molten metal. The bottom wall of the container has a recess 14 and an outlet opening 16 and carries a nozzle plate 17, in which a nozzle 18 is fixed flush with the opening 16. A slide closure element 20 is mounted below the nozzle. The slide 20 can be supported and operated in any desired way and consequently the device for this is not shown. The slide comprises a solid refractory part 22 (Fig. 2) with a central opening 24. An annular, refractory plug

26 med høy permeabilitet (lett gjennomtrengelig) er beliggende i åpningen 24. Pluggen 26 omgir en ildfast kjerne 28 av et materia"".e med lavere permeabilitet (tettere) eller av et ikke-permeabelt ma-teriale. For å lette monteringen av sleiden kan den omfatte et ildfast bunnelement 30. Sidene og bunnen av sleiden 20 kan være • dekket av en stålmantel 32. Et rør 34 står i forbindelse med et kammer 36 under pluggen 26 og er sluttet til en gasskilde 38 (fig. 26 with high permeability (easily permeable) is located in the opening 24. The plug 26 surrounds a refractory core 28 of a material with lower permeability (tighter) or of a non-permeable material. To facilitate the assembly of the slide, it may comprise a refractory bottom element 30. The sides and bottom of the slide 20 may be • covered by a steel jacket 32. A tube 34 is connected to a chamber 36 below the plug 26 and is connected to a gas source 38 ( fig.

1) - 1) -

Når beholderen 10 er klar til å motta smeltet metall, plas-seres sleiden 20 i den posisjon som er -/ist på fig. 1, og gasstrøm-men startes gjennom sleiden inn i beholderens munnstykkområde. Smel-tet metall fylles deretter i beholderen. Gassinnstrømningen i munnstykkområdet hindrer størkning av metall i utsparingen 14, utløpet 16 og munnstykket 18 ved å sette metallet nær munnstykkveggen i bevegelse i høyere grad enn metallet i midten av munnstykktrakten. When the container 10 is ready to receive molten metal, the slide 20 is placed in the position shown in fig. 1, and gas flow is started through the slide into the nozzle area of the container. Molten metal is then filled into the container. The gas inflow in the nozzle area prevents solidification of metal in the recess 14, the outlet 16 and the nozzle 18 by setting the metal near the nozzle wall in motion to a greater degree than the metal in the middle of the nozzle funnel.

På fig. 4 og 5 sees en alternativ ildfast sleideutforming' med en permeabel, ildfast blokk 4 0 sentrert i den øvre del av sleiden 20. Blokken 4 0 inneholder en rekke hull 42 nær omkretsen for å danne en ring eller sone med øket permeabilitet. Således vil det meste av gassen .følge den bane med minst motstand og bevege seg oppover gjennom den del av den permeable, ildfaste blokk som finnes ovenfor disse hull og inn i munnstykktrakten i en ring med generelt samme form som hullrekken nedenfor denne. In fig. 4 and 5, an alternative refractory slide design is seen with a permeable refractory block 40 centered in the upper portion of the slide 20. The block 40 contains a series of holes 42 near the circumference to form a ring or zone of increased permeability. Thus, most of the gas will follow the path of least resistance and move upwards through the part of the permeable, refractory block that is found above these holes and into the nozzle funnel in a ring of generally the same shape as the row of holes below it.

Det alternative gassfordelingssystem som er vist på fig.The alternative gas distribution system shown in fig.

6, omfatter en sleideklaff 60 som avviker fra sleiden 2 0 på fig. 1 yed orienteringen av røret 62. Dette står ved den ene ende i forbindelse med et kammer 64 under pluggen 66 og ved den andre ende med et rør 68 som er innlagret i platen 17. Røret 68 er i forbindelse med et rør 70 som passerer gjennom beholderens bæreplate 72 og er forbundet med en gasskilde 74. 6, comprises a slide flap 60 which deviates from the slide 20 in fig. 1 and the orientation of the pipe 62. This is at one end in connection with a chamber 64 under the plug 66 and at the other end with a pipe 68 which is embedded in the plate 17. The pipe 68 is in connection with a pipe 70 which passes through the container's carrier plate 72 and is connected to a gas source 74.

Sleiden 80 på fig. 7 omfatter dels en midtre kjerne £2The slide 80 in fig. 7 partly includes a middle core £2

som er uperme?.bel eller har lav permeabilitet (denne kan være sylindrisk eller todelt sylindrisk formet som vist), dels en mer permeabel hylse 84. Disse deier er utformet således at de danner et ringformet gassfordelingskammer 86 i sleiden. Et rør 88 står i forbindelse med kammeret 8 6 og med gasskilden 74 gjennom rørene 68 og 70. which is impermeable or has low permeability (this can be cylindrical or two-part cylindrical shaped as shown), partly a more permeable sleeve 84. These are designed so that they form an annular gas distribution chamber 86 in the slide. A pipe 88 is in connection with the chamber 8 6 and with the gas source 74 through the pipes 68 and 70.

Fordelen ved å ha gassrørene i munnstykkplaten og bærepla-ten-er at ingen tid og intet besvær er nødvendig for å feste en gassforbindelse til en gassihnblåsende sleide. Plasseringen av sleiden tilveiebringer nøyaktig den nødvendige forbindelse..' The advantage of having the gas pipes in the nozzle plate and the carrier plate is that no time and no effort is required to attach a gas connection to a gas-inflating slide. The position of the slide provides exactly the required connection..'

Sleidene 'i henhold til oppfinnelsen fungerer på samme må-te som en normal lukkeklaff ved å stanse strømmen av smeltet metall, men de utfører den ytterligere funksjon å omrøre eller sette det smeltede metall i bevegelse i munnstykkområdet og hindrer således størkning av metall på dette sted før begynnelsen av tømmingen. Sleidene har den ytterligere evne å kunne fungere som normale lukke-klaffer uansett om en gasstrøm er begynt. Skulle den permeable blokk bli tilstoppet eller gjennombrent av smeltet metall, kan klafrfen lett erstattes med en ny. The slides according to the invention function in the same way as a normal shutter by stopping the flow of molten metal, but they perform the additional function of stirring or setting the molten metal in motion in the nozzle area and thus prevent solidification of metal at this location before the start of emptying. The slides have the additional ability to function as normal closing flaps regardless of whether a gas flow has started. Should the permeable block become clogged or burned through by molten metal, the flap can easily be replaced with a new one.

Det forståes klart av det forutgående at det med oppfinnelsen er tilveiebragt en sleidelukker for innføring av gass til varmt metall i. en bunntømningsbeholder, hvilken gass vil sette metallet nær veggen i en munnstykktrakt i bevegelse for å sikre åpningen i munnstykket ved utstøpning av smeltet metall gjennom dette. It is clearly understood from the foregoing that the invention provides a slide shutter for introducing gas to hot metal in a bottom discharge container, which gas will set the metal close to the wall of a nozzle funnel in motion to secure the opening in the nozzle when pouring molten metal through this.

Claims

1. Continuous slide closure device for closing the mold piece in a bottom emptying container for molten metal, characterized in that the slide comprises a first refractory body and a second refractory body stored in the first with an upper surface that is not higher than the upper surface of the first refractory body and has an annular part with greater permeability than its central part, which refractory bodies form a gas distribution chamber in the slide, and that there are devices which are connected to the slide and are in connection with the said chamber for introducing gas into the bottom emptying container through the other refractory body.

2. Device according to claim 1, characterized in that the second refractory body comprises a refractory core with a lower permeability than the surrounding part of the body.

3. Device according to claim 2, characterized in that the central refractory core is non-permeable.

4.. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the second refractory body has a thick central part and a thinner ring-shaped bed.

5. Device according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the second refractory body is provided with a number of holes located mainly perpendicular to the upper surface and running upwards from the said, chamber into the body for to create a zone of increased permeability.

6. Device according to claim 5, characterized in that the said holes form a ring with increased permeability.

7. Device according to one of claims 1-6, characterized in that said chamber is located below the second body.

8. Device according to one of claims 1-6, characterized in that the said chamber surrounds part of the second body.

9. Device according to one of claims 1-8, characterized in that an impermeable metal jacket covers the sides of the slide.

10. Device according to claim 9, characterized in that an impermeable metal jacket covers the female part of the slide.

11. Device according to one of claims 1-10 in combination with a bottom emptying container with an outlet in the bottom wall which has a - nozzle plate with a casting nozzle attached to the container below the outlet flush with this, characterized by a gas pipe stored in the nozzle plate continuously from the lower surface of the plate to another surface thereof, a gas pipe communicating with said chamber and extending to the upper surface of the slide, where it communicates with and is flush with the gas pipe in the nozzle plate, and means connected to gas pipe2 t i the nozzle plate for introducing gas into the container through the aforementioned pipes and the other refractory body.