RU130527U1

RU130527U1 - INTERMEDIATE BUCKET FOR CONTINUOUS METAL CASTING

Info

Publication number: RU130527U1
Application number: RU2013106079/02U
Authority: RU
Inventors: Лев Моисеевич Аксельрод; Степан Викторович Сухарев
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит"
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2013-07-27

Abstract

1. Промежуточный ковш для непрерывной разливки металла, включающий футерованный корпус, приемные и разливочные зоны, разливочные стаканы, металлоприемный колодец, установленный на днище ковша, внутри которого имеется дополнительная внутренняя емкость с отверстием для приема металла, в боковых наружных стенках колодца выполнены переливные дозирующие каналы, отличающийся тем, что металлоприемный колодец имеет, по меньшей мере, одну боковую стенку, выполненную с возможностью полного прилегания к одной из стен футеровки промежуточного ковша, при этом внутренняя емкость металлоприемного колодца промежуточного ковша, расположенная на опорной плите, образована замкнутой стенкой высотой 0,1-0,8 от высоты боковых наружных стенок колодца и расположена по центру или со смещением от центра опорной плиты.2. Промежуточный ковш по п.1, отличающийся тем, что боковые наружные стенки металлоприемного колодца, не прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша, выполнены до 70% ниже по высоте, чем боковые стенки металлоприемного колодца, полностью прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша.3. Промежуточный ковш по п.1, отличающийся тем, что толщина опорной плиты в зоне непосредственного падения струи металла равна или больше толщины опорной плиты периферийной части приемного колодца до 5 раз.4. Промежуточный ковш по п.1, отличающийся тем, что опорная плита металлоприемного колодца имеет продувочные устройства.5. Промежуточный ковш по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в разливочных зонах промежуточного ковша расположены продувочные порожки, служащие для продувки металла газом.6. Промежуточ1. An intermediate ladle for continuous casting of metal, including a lined body, receiving and casting zones, pouring glasses, a metal receiving well mounted on the bottom of the ladle, inside which there is an additional internal container with an opening for receiving metal, overflow metering channels are made in the side outer walls of the well characterized in that the metal receiving well has at least one side wall, made with the possibility of full adherence to one of the walls of the lining of the intermediate sha, wherein the inner container metallopriemnogo well tundish located on the support plate is formed of a closed wall height of 0.1-0.8 of the height of the outer side walls of the well and is centered or off-center support plity.2. The intermediate ladle according to claim 1, characterized in that the lateral outer walls of the metal receiving well not adjacent to the refractory lining of the walls of the intermediate bucket are made up to 70% lower in height than the side walls of the metal receiving well completely adjacent to the refractory lining of the walls of the intermediate ladle. . The intermediate ladle according to claim 1, characterized in that the thickness of the base plate in the zone of direct drop of the metal stream is equal to or greater than the thickness of the base plate of the peripheral part of the receiving well up to 5 times. The intermediate bucket according to claim 1, characterized in that the base plate of the metal receiving well has purge devices. An intermediate ladle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the casting zones of the intermediate ladle there are purge guns used to purge the metal with gas. In between

Description

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

Известен промежуточный ковш для непрерывной разливки металла, включающий футерованный корпус, приемные и разливочные камеры, разделенные между собой перегородками, выпускные стаканы, приемник-гаситель, установленный на днище ковша и выполненный в виде стакана с заплечиками. Причем внутри приемника-гасителя выполнен дополнительный стакан с основанием выпуклой формы, в стенках приемника-гасителя выполнены переливные каналы в форме усеченной пирамиды или конуса, основание которых направлено в сторону перегородок, а оси переливных каналов выполнены под углом к основанию приемника (RU 106157 от 09.03.2011, МПК B22D 41/08). Из уровня техники также известны конструкции промежуточных ковшей (US 5169591, B22D 41/02 от 7.02.1992, RU 2185261, B22D 41/00 от 20.07.2002, RU 38654, B22D 41/00 от 10.07.2004, RU 98158, B22D 11/10 от 15.06.2010), которые содержат футерованный корпус с приемной и разливочными камерами, разделенными перегородками с выполненными в них рядами переливных каналов, приемник-гаситель (металлоприемное устройство) струи заливаемого металла установлен в днище ковша.Known intermediate ladle for continuous casting of metal, including a lined body, receiving and casting chambers, separated by partitions, exhaust glasses, the receiver-damper mounted on the bottom of the bucket and made in the form of a glass with shoulders. Moreover, inside the receiver-damper there is an additional cup with a convex base, overflow channels in the shape of a truncated pyramid or cone are made in the walls of the receiver-damper, the base of which is directed towards the partitions, and the axis of the overflow channels are made at an angle to the receiver base (RU 106157 from 09.03 .2011, IPC B22D 41/08). Constructing buckets are also known from the prior art (US 5169591, B22D 41/02 dated 7.02.1992, RU 2185261, B22D 41/00 dated 07.20.2002, RU 38654, B22D 41/00 dated 07/10/2004, RU 98158, B22D 11 / 10 dated 06/15/2010), which contain a lined body with a receiving and casting chambers, separated by partitions with rows of overflow channels made in them, a receiver-quencher (metal receiving device) of the jet of poured metal is installed in the bottom of the bucket.

Известные промежуточные ковши оборудованы специальными металлоприемными устройствами и перегородками с выполненными в них рядами переливных дозирующих каналов с целью более эффективного распределения и предотвращения разбрызгивания потоков металла, повышения качества разливаемого металла. Тем не менее, следует отметить ряд общих недостатков, присущих всем приведенным выше конструкциям промежуточных ковшей для непрерывной разливки металла: установленный в приемной зоне приемник-гаситель не защищает стены промежуточного ковша от агрессивного воздействия шлака и горячего металла, что приводит к преждевременному выводу промежуточного ковша из строя; высота металлоприемного изделия не позволяет предотвратить повышенное брызгообразование при попадании металла в изделие, что приводит к образованию дополнительных металлических включений вследствие окисления брызг металла.Known intermediate ladles are equipped with special metal receiving devices and partitions with rows of overflow metering channels made in them in order to more efficiently distribute and prevent splashing of metal flows, improve the quality of the metal being cast. Nevertheless, it should be noted a number of common drawbacks inherent in all of the above structures of intermediate ladles for continuous casting of metal: the receiver-damper installed in the receiving zone does not protect the walls of the intermediate ladle from the aggressive effects of slag and hot metal, which leads to premature withdrawal of the intermediate ladle from system; the height of the metal-receiving product does not prevent increased spray formation when metal enters the product, which leads to the formation of additional metal inclusions due to oxidation of the metal spray.

Кроме того, в промежуточном ковше по патенту RU 106157, габариты приемника-гасителя не позволяют выполнить стенки изделия с толщиной, достаточной для эксплуатации при длительной серийности разливки (8 и более плавок); в противном случае каналы, по которым движется жидкий металл от поступления в приемник-гаситель до выхода из него, превращаются в узкие "лабиринты", в которых возможна кристаллизация металла и потеря изделием своей функциональности. Соотношение площадей приемной зоны изделия и крышки (часть наружной стенки, выполненная под 90 градусов к вертикальной составляющей наружной стенки) приводит, с одной стороны, к недостаточной локализации турбулентности поступающего металла в объеме изделия и нарушению спокойного выхода металла через переливные каналы в стенках изделия, а с другой - к повышенному износу самого изделия с образованием дополнительного количества неметаллических включений.In addition, in the intermediate ladle according to patent RU 106157, the dimensions of the receiver-damper do not allow the product walls to be made with a thickness sufficient for operation during long-term serial casting (8 or more heats); otherwise, the channels through which liquid metal moves from entering the quencher to exit from it turn into narrow "labyrinths" in which metal crystallization is possible and the product may lose its functionality. The ratio of the areas of the receiving zone of the product and the cover (part of the outer wall made at 90 degrees to the vertical component of the outer wall) leads, on the one hand, to insufficient localization of the turbulence of the incoming metal in the volume of the product and to a violation of the quiet exit of metal through overflow channels in the walls of the product, and on the other hand, to increased wear of the product itself with the formation of an additional amount of non-metallic inclusions.

Технический результат, достигаемый в заявляемой полезной модели, состоит в повышении качества разливаемого металла путем увеличения степени удаления неметаллических включений, увеличения стойкости огнеупорной футеровки приемной зоны промежуточного ковша, локализации турбулентности падающей струи металла в объеме металлоприемного колодца и создание управляемых потоков металла в разливочных зонах промежуточного ковша.The technical result achieved in the claimed utility model consists in improving the quality of the cast metal by increasing the degree of removal of non-metallic inclusions, increasing the resistance of the refractory lining of the receiving zone of the intermediate ladle, localizing the turbulence of the incident metal stream in the volume of the metal receiving well, and creating controlled metal flows in the casting zones of the intermediate ladle .

Указанный технический результат достигается тем, что промежуточный ковш для непрерывной разливки металла, включающий футерованный корпус, приемные и разливочные зоны, разливочные стаканы, металлоприемный колодец, установленный на днище ковша, внутри которого имеется дополнительная внутренняя емкость с отверстием для приема металла, в боковых наружных стенках колодца могут быть выполнены переливные дозирующие каналы, согласно полезной модели, металлоприемный колодец имеет хотя бы одну боковую стенку, выполненную с возможностью полного прилегания к одной из стен футеровки промежуточного ковша, внутренняя емкость металлоприемного колодца промежуточного ковша, расположенная на опорной плите, образована замкнутой стенкой высотой 0,1-0,8 от высоты наружных стенок колодца и может находиться по центру или со смещением от центра опорной плиты.The specified technical result is achieved in that the intermediate ladle for continuous casting of metal, including a lined body, receiving and casting zones, pouring glasses, a metal receiving well mounted on the bottom of the bucket, inside which there is an additional internal container with an opening for receiving metal, in the side outer walls wells can be made overflow dosing channels, according to a utility model, the metal receiving well has at least one side wall, made with the possibility of fully adjoining one of the walls of the lining of the intermediate ladle, the internal capacity of the metal receiving well of the intermediate ladle located on the base plate is formed by a closed wall 0.1-0.8 high from the height of the outer walls of the well and can be centered or offset from the center of the base plate .

Боковые стенки металлоприемного колодца, не прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша, могут быть выполнены до 70% ниже по высоте, чем стенки металлоприемного колодца, полностью прилегающие к огнеупорной футеровке стен промежуточного ковша.The side walls of the metal receiving well not adjacent to the refractory lining of the walls of the intermediate bucket can be made up to 70% lower in height than the walls of the metal receiving well completely adjacent to the refractory lining of the walls of the intermediate bucket.

Толщина опорной плиты металлоприемного колодца в зоне непосредственного падения струи металла равна или больше толщины опорной плиты периферийной части металлоприемного колодца до 5 раз.The thickness of the base plate of the metal receiving well in the zone of direct drop of the metal stream is equal to or more than the thickness of the supporting plate of the peripheral part of the metal receiving well up to 5 times.

Опорная плита металлоприемного колодца может иметь продувочные устройства, через которые осуществляют продувку металла газом.The base plate of the metal receiving well may have purge devices through which metal is purged with gas.

В разливочных зонах промежуточного ковша могут быть расположены продувочные порожки, служащие для продувки металла газом, расстояние между наружной боковой стенкой металлоприемного колодца и продувочным порожком может составлять от 0,01 м до 5 м.In the casting zones of the tundish, purge guns can be located that serve to purge the metal with gas; the distance between the outer side wall of the metal pickup well and the purge gun can be from 0.01 m to 5 m.

Сущность полезной модели приведена на фиг.1, 2а, 2б, 3а, 3б.The essence of the utility model is shown in figure 1, 2A, 2B, 3A, 3B.

Промежуточный ковш состоит из металлического корпуса 1, огнеупорной футеровки 2, разливочных стаканов 3, приемной 4 и разливочных зон 5, металлоприемного колодца 6, который имеет хотя бы одну боковую стенку 7, выполненную с возможностью полного прилегания к одной из стен футеровки промежуточного ковша. В наружных боковых стенках 7′ металлоприемного колодца, разделяющих внутреннее пространство промежуточного ковша на приемную и разливочные зоны, могут быть выполнены в несколько рядов переливные дозирующие каналы 8, при этом внутри металлоприемного колодца имеется емкость 9, ограниченная по периметру замкнутой стенкой 10, разделяющую металлоприемный колодец на приемную и периферийную части.An intermediate ladle consists of a metal body 1, a refractory lining 2, pouring nozzles 3, a receiving 4 and pouring zones 5, a metal receiving well 6, which has at least one side wall 7, which is fully fit to one of the walls of the lining of the intermediate ladle. In the outer side walls 7 ′ of the metal receiving well, dividing the inner space of the intermediate ladle into the receiving and pouring zones, overflow metering channels 8 can be made in several rows, while inside the metal receiving well there is a container 9, bounded around the perimeter by a closed wall 10, separating the metal receiving well on the receiving and peripheral parts.

Промежуточный ковш, выполненный в соответствии с предлагаемой полезной моделью, работает следующим образом.The intermediate bucket, made in accordance with the proposed utility model, operates as follows.

Металлический расплав через защитную трубу 11 попадает в приемную зону 4 промежуточного ковша, отделенную от разливочных зон 5 стенками металлоприемного колодца 6, а конкретнее - во внутреннюю емкость 9, отделенную от периферийной части стенкой 10. Попадая в емкость 9, турбулентная струя металла локализуется в объеме емкости 9, и, за счет перелива через стенку 10, перетекает в периферийную часть металлоприемного колодца 6, откуда, через переливные каналы 8 в стенках 7′ металлоприемного колодца 6 металл вытекает в разливочные зоны 5, где направляется к разливочным стаканам 3.The metal melt through the protective pipe 11 enters the receiving zone 4 of the intermediate ladle, separated from the casting zones 5 by the walls of the metal receiving well 6, and more specifically, into the inner tank 9, separated from the peripheral part by the wall 10. Once in the tank 9, the turbulent metal stream is localized in the volume containers 9, and, due to overflow through the wall 10, flows into the peripheral part of the metal receiving well 6, from where, through the overflow channels 8 in the walls 7 ′ of the metal receiving well 6, the metal flows into the pouring zones 5, where it directs I to 3 nozzles.

За счет спокойного движения металла в периферийной части металлоприемного колодца достигается значительное время контакта металла с рафинировочным шлаком, а также предотвращение захвата металлом рафинировочного шлака в объеме металлоприемного колодца, что приводит к очистке металла от неметаллических включений. При этом высота стен 7′ металлоприемного колодца позволяет надежно отделить приемную зону 4 промежуточного ковша, образованную металлоприемным колодцем от разливочных зон 5 промежуточного ковша, что, в случае необходимости, позволяет обновлять только тот рафинировочный шлак, который локализован во внутреннем объеме металлоприемного колодца, что также способствует повышению степени очистки металла от неметаллических включений. Создание управляемых потоков металла в разливочных зонах 5 промежуточного ковша приводит к выравниванию температурного поля и химического состава разливаемого металла в объеме промежуточного ковша, а также к дополнительному удалению в шлак неметаллических включений. Увеличенная толщина дна ударной поверхности емкости 9 по сравнению с толщиной дна периферийной части металлоприемного колодца позволяет разливать металл сериями большей длины.Due to the quiet movement of the metal in the peripheral part of the metal receiving well, a significant contact time of the metal with the refining slag is achieved, as well as the prevention of metal capture of the refining slag in the volume of the metal receiving well, which leads to the cleaning of metal from non-metallic inclusions. Moreover, the wall height 7 ′ of the metal receiving well allows reliable separation of the receiving zone 4 of the intermediate ladle formed by the metal receiving well from the casting zones 5 of the intermediate ladle, which, if necessary, allows updating only the refining slag located in the internal volume of the metal receiving well, which also helps to increase the degree of metal purification from non-metallic inclusions. The creation of controlled metal flows in the casting zones 5 of the intermediate ladle leads to equalization of the temperature field and chemical composition of the cast metal in the volume of the intermediate ladle, as well as to the additional removal of non-metallic inclusions into the slag. The increased thickness of the bottom of the shock surface of the tank 9 compared to the thickness of the bottom of the peripheral part of the metal receiving well allows casting metal in larger series.

Дно металлоприемного колодца, в том числе и в зоне непосредственного падения струи металла (дно емкости 9), может иметь продувочные устройства (пористые вставки или щелевые продувочные блоки) 12, через которые осуществляют продувку металла газом (например, аргоном). Расположенные в огнеупорной футеровке газоподводящие каналы 13, по которым осуществляется подвод аргона к продувочным устройствам, выполнены из металлических или огнеупорных материалов или представляют собой полости непосредственно в огнеупорной футеровке промежуточного ковша и в материале приемного колодца (на фиг.2б, 3б трубы защиты не указаны).The bottom of the metal receiving well, including in the zone of direct drop of the metal stream (bottom of tank 9), may have purge devices (porous inserts or slotted purge blocks) 12 through which the metal is purged with gas (for example, argon). The gas supply channels 13 located in the refractory lining, through which argon is supplied to the purge devices, are made of metal or refractory materials or are cavities directly in the refractory lining of the intermediate ladle and in the material of the receiving well (protection pipes are not indicated in Figs. 2b, 3b) .

В разливочных зонах могут быть расположены продувочные порожки 14, служащие для продувки металла газом (например, аргоном). Расстояние между стенкой металлоприемного колодца, разделяющей промежуточный ковш на приемную и разливочные зоны, и продувочным порожком может составлять от 0,01 м до 5 м, в зависимости от особенностей движения расплава в конкретном промежуточном ковше, зависящих, в свою очередь, от внутренних габаритов и емкости промежуточного ковша, количества ручьев, температуры и химического состава разливаемого металла, размеров металлоприемного колодца и количества и расположения в нем переливных каналов, и т.д. (фиг.3а, 3б).In the casting zones, purge guns 14 may be arranged to purge the metal with gas (e.g., argon). The distance between the wall of the metal receiving well dividing the intermediate ladle into the receiving and casting zones and the purge nut can be from 0.01 m to 5 m, depending on the features of the melt movement in a particular intermediate ladle, which, in turn, depend on the internal dimensions and the capacity of the intermediate ladle, the number of streams, the temperature and chemical composition of the metal being cast, the dimensions of the metal receiving well and the number and location of overflow channels in it, etc. (figa, 3b).

Повышение качества разливаемого металла достигается за счет:Improving the quality of cast metal is achieved by:

- локализации зоны турбулентности, возникающей вследствие падения струи металла, в центральной части металлоприемного колодца промежуточного ковша при попадании металла во внутреннюю емкость и, как следствие, снижения брызгообразования при попадании разливаемого металла в металлоприемный колодец;- localization of the zone of turbulence arising from the fall of the metal stream in the central part of the metal receiving well of the intermediate ladle when metal enters the internal container and, as a result, reducing spray formation when the metal being poured into the metal receiving well;

- повышения гомогенизации по химическому составу и температуре за счет улучшения перемешивания металла в центральной части металлоприемного колодца;- increase homogenization in chemical composition and temperature by improving the mixing of the metal in the Central part of the metal well;

- формирования направленных потоков металла в объеме разливочных зон промежуточного ковша, и, в конечном итоге, удалению неметаллических включений из разливаемого металла, при наличии в стенах металлоприемного колодца переливных дозирующих каналов.- the formation of directed metal flows in the volume of the casting zones of the intermediate ladle, and, ultimately, the removal of non-metallic inclusions from the cast metal, if there are overflow metering channels in the walls of the metal receiving well.

Использование промежуточного ковша с металлоприемным колодцем предлагаемой конструкции приводит к сглаживанию температурного градиента на футеровке и корпусе промежуточного ковша в приемной зоне, что повышает стойкость футеровки промежуточного ковша и, в результате, приводит к повышению серийности разливки, а также позволяет отказаться от установки перегородок в разливочных зонах промежуточного ковша.The use of an intermediate ladle with a metal receiving well of the proposed design leads to a smoothing of the temperature gradient on the lining and the body of the intermediate ladle in the receiving zone, which increases the durability of the lining of the intermediate ladle and, as a result, increases the seriality of casting, as well as eliminating the need to install partitions in casting zones intermediate bucket.

Claims

1. An intermediate ladle for continuous casting of metal, including a lined body, receiving and casting zones, pouring glasses, a metal receiving well mounted on the bottom of the ladle, inside which there is an additional internal container with an opening for receiving metal, overflow metering channels are made in the side outer walls of the well characterized in that the metal receiving well has at least one side wall, made with the possibility of full adherence to one of the walls of the lining of the intermediate sha, wherein the inner container metallopriemnogo well tundish located on the support plate is formed of a closed wall height of 0.1-0.8 of the height of the outer side walls of the well and is centered or offset from the center of the base plate.

2. The intermediate ladle according to claim 1, characterized in that the lateral outer walls of the metal receiving well not adjacent to the refractory lining of the walls of the intermediate bucket are made up to 70% lower in height than the side walls of the metal receiving well completely adjacent to the refractory lining of the walls of the intermediate ladle .

3. The intermediate bucket according to claim 1, characterized in that the thickness of the base plate in the zone of direct drop of the metal stream is equal to or greater than the thickness of the base plate of the peripheral part of the receiving well up to 5 times.

4. The intermediate bucket according to claim 1, characterized in that the base plate of the metal receiving well has purging devices.

5. An intermediate ladle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the casting zones of the intermediate ladle there are purge guns used to purge the metal with gas.

6. An intermediate bucket according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the distance between the outer side wall of the metal receiving well and the purge nut is from 0.01 m to 5 m.