RU130893U1

RU130893U1 - SUBMERSIBLE GLASS

Info

Publication number: RU130893U1
Application number: RU2013111740/02U
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Можжерин; Виктор Павлович Мигаль; Александр Николаевич Новиков; Галина Николаевна Салагина; Вячеслав Яковлевич Сакулин; Евгений Аркадьевич Штерн; Владимир Николаевич Иванов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров"
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2013-08-10

Abstract

1. Погружной стакан, выполненный из огнеупорного материала, содержащий трубчатую часть (1), имеющую металлопроводящий канал (2) и плиту (3), имеющую параллельные верхнее (4) и нижнее (5) основания и две опорные поверхности (6, 7), отличающийся тем, что плита выполнена с боковыми промежуточными поверхностями (8, 9), причем трубчатая часть (1) и нижнее основание (5) сопряжены по радиусу R1 от 2 до 10 мм, нижнее основание (5) и две опорные поверхности (6, 7) сопряжены по радиусу R2 не более 15 мм, опорные поверхности (6, 7) и боковые промежуточные поверхности (8, 9) сопряжены по радиусу R3 не более 30 мм.2. Погружной стакан по п.1, отличающийся тем, что две опорные поверхности выполнены выпуклыми с радиусом R4 не менее 40 мм.3. Погружной стакан по п.1, отличающийся тем, что трубчатая часть имеет шлаковый пояс (12) и переходные слои (13, 14).4. Погружной стакан по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде неразъемного огнеупорного изделия с металлической обечайкой, повторяющей его форму и имеющей радиусы сопряжения R5, R6, R7 от 2 до 30 мм.5. Погружной стакан по п.1, отличающийся тем, что он снабжен покрытием из огнеупорного теплоизоляционного картона.1. A submersible cup made of refractory material containing a tubular part (1) having a metal-conducting channel (2) and a plate (3) having parallel upper (4) and lower (5) bases and two supporting surfaces (6, 7) characterized in that the plate is made with lateral intermediate surfaces (8, 9), moreover, the tubular part (1) and the lower base (5) are mated along the radius R1 from 2 to 10 mm, the lower base (5) and two supporting surfaces (6 7) are mated along a radius R2 of not more than 15 mm, the supporting surfaces (6, 7) and the lateral intermediate surfaces (8, 9) are mated s in radius R3 not more than 30 mm. 2. Submersible glass according to claim 1, characterized in that the two supporting surfaces are convex with a radius R4 of at least 40 mm. Submersible glass according to claim 1, characterized in that the tubular part has a slag belt (12) and transition layers (13, 14). A submersible glass according to claim 1, characterized in that it is made in the form of an integral refractory product with a metal shell repeating its shape and having a pairing radius R5, R6, R7 from 2 to 30 mm. Submersible glass according to claim 1, characterized in that it is provided with a coating of refractory heat-insulating cardboard.

Description

Полезная модель относится к металлургии, к устройствам для разливки металла, оснащенных механизмами быстрой замены стаканов.The utility model relates to metallurgy, to devices for metal casting, equipped with mechanisms for the rapid replacement of glasses.

Из уровня техники известен стакан для непрерывной разливки стали (Патент RU №2146186, 14.06.1995, B22D 41/54), который может использоваться в механизме быстрой замены стакана. Разливочный стакан имеет корпус с каналом для разливки металла, манжету, расположенную на корпусе и предназначенную для защиты от разъедания, а внизу корпуса боковые отверстия для разливаемого металла.The prior art glass for continuous casting of steel (Patent RU No. 2146186, 06/14/1995, B22D 41/54), which can be used in the mechanism of rapid replacement of the glass. The pouring cup has a casing with a channel for casting metal, a cuff located on the casing and designed to protect against corrosion, and at the bottom of the casing there are side openings for poured metal.

Стакан такой конструкции менее защищен от термических нагрузок, возникающих в процессе его эксплуатации в разливочном узле.A glass of this design is less protected from thermal loads arising during its operation in the filling unit.

Известен огнеупорный стакан (WO 00/32337) с металлической обечайкой, причем пространство между обечайкой и телом стакана заполнено материалом. При температуре окружающей среды материал твердый, при высоких температурах деформируется. Назначение материала заключается в снижении термомеханического напряжения и возникновения трещин.A refractory cup (WO 00/32337) with a metal shell is known, and the space between the shell and the body of the cup is filled with material. At ambient temperature, the material is solid; at high temperatures, it deforms. The purpose of the material is to reduce the thermomechanical stress and the occurrence of cracks.

Указанная конструкция стакана не решает проблему возникновения трещин. При использовании стакана в устройстве замены возникает напряжение изгиба на шейке соединения пластины и трубчатой части, и как результат появление трещин.The specified design of the glass does not solve the problem of cracks. When using the cup in the replacement device, bending stress arises on the neck of the connection of the plate and the tubular part, and as a result, the appearance of cracks.

Наиболее близким аналогом является изобретение (Евразийский патент №006691, 20.01.2003, B22D 41/50), в котором представлен разливочный стакан, содержащий трубчатую часть, плиту с верхней и нижней поверхностями, а также две опорные поверхности.The closest analogue is the invention (Eurasian patent No. 006691, 01.20.2003, B22D 41/50), which presents a pouring glass containing a tubular part, a plate with upper and lower surfaces, as well as two supporting surfaces.

Недостаткам аналога является, во-первых, то, что при эксплуатации такого стакана в месте сопряжения трубчатой части с плитой, а также на самой плите образуются микротрещины и трещины, возникающие от термомеханического напряжения и вибрации поступающей расплавленной стали. Во-вторых, наклонные поверхности стакана не защищены металлической обечайкой. В данном случае наклонные поверхности огнеупорного изделия испытывают непосредственное осевое усилие, оказываемое пружинами устройства быстрой замены стакана.The disadvantages of the analogue are, firstly, that during the operation of such a glass, microcracks and cracks arise from the thermomechanical stress and vibration of the incoming molten steel at the place where the tubular part meets the plate, as well as on the plate itself. Secondly, the inclined surface of the glass is not protected by a metal shell. In this case, the inclined surfaces of the refractory product experience direct axial force exerted by the springs of the quick-change cup device.

Задачей настоящей полезной модели является создание конструкции погружного стакана, который способен выдерживать термомеханические напряжения, испытываемые в устройстве быстрой замены.The objective of this utility model is to design a submersible nozzle that can withstand the thermomechanical stresses experienced in a quick change device.

Технический результат при использовании предлагаемой полезной модели заключается в увеличении срока службы стакана без снижения его прочностных свойств.The technical result when using the proposed utility model is to increase the service life of the glass without reducing its strength properties.

Погружной стакан (фиг.1) выполнен в виде трубчатой части (1) с металлопроводящим каналом (2), плиты (3), имеющей параллельные верхнее (4) и нижнее (5) основания, две опорные поверхности (6, 7), боковые промежуточные поверхности (8, 9). Плита стакана имеет усиленную часть (3). Погружной стакан укомплектован металлической обечайкой (15), закрывающей часть плиты и верхнюю часть трубы стакана. Для надежного крепления металлической обечайки (15) на стакане применяется огнеупорный клей (16). Отверстия (17,18) на обечайке предназначены для удаления излишков клея. Для защиты от термических ударов стакан выполнен с покрытием из огнеупорного теплоизоляционного картона (19). Стакан выполнен из огнеупорного корундографитового материала, причем имеет шлаковый пояс (12) из углеродистого материала с добавкой диоксида циркония и переходные слои (13, 14) для снижения термических напряжений между указанными составами.The submersible glass (Fig. 1) is made in the form of a tubular part (1) with a metal-conducting channel (2), a plate (3) having parallel upper (4) and lower (5) bases, two supporting surfaces (6, 7), side intermediate surfaces (8, 9). The glass plate has a reinforced part (3). The submersible glass is equipped with a metal shell (15) covering the part of the plate and the upper part of the glass pipe. For reliable fastening of the metal shell (15) on the glass, refractory glue (16) is used. The holes (17.18) on the shell are designed to remove excess glue. To protect against thermal shock, the glass is made of a coating of refractory heat-insulating cardboard (19). The glass is made of refractory corundum-graphite material, moreover, it has a slag belt (12) of carbon material with the addition of zirconia and transition layers (13, 14) to reduce thermal stresses between these compositions.

В процессе эксплуатации стакана, наиболее уязвимым местом является место сопряжения трубчатой части (1) и плиты (3) погружного стакана. Возникновение трещин в этой части стакана происходит от постоянных динамических и термических нагрузок, вызванных потоком расплавленного металла. Предлагаемая конструктивная особенность погружного стакана, а именно, сопряжение радиусом R1 от 2 мм до 10 мм между нижним основанием (5) и трубчатой частью (1) не вызывает напряжение изгиба в месте соединения плиты и трубчатой части. Стакан имеет большее сопротивление растрескиванию за счет наличия сопряжения радиусом R2 не более 15 мм между нижним основанием (5) и опорными поверхностями (6, 7) и сопряжения радиусом R3 не более 30 мм между опорными поверхностями и промежуточными поверхностями (8, 9) плиты стакана.During operation of the glass, the most vulnerable place is the interface between the tubular part (1) and the plate (3) of the immersion glass. The occurrence of cracks in this part of the glass comes from constant dynamic and thermal loads caused by the flow of molten metal. The proposed design feature of the immersion nozzle, namely, pairing with a radius R1 from 2 mm to 10 mm between the lower base (5) and the tubular part (1) does not cause bending stress at the junction of the plate and the tubular part. The glass has a greater resistance to cracking due to the presence of a mate radius of R2 no more than 15 mm between the lower base (5) and the supporting surfaces (6, 7) and mate radius R3 no more than 30 mm between the supporting surfaces and the intermediate surfaces (8, 9) of the glass plate .

Предпочтительный вариант исполнения стакана представлен на фиг.2, в котором опорные поверхности (10, 11) выполнены радиусом R4 не менее 40 мм. Указанный погружной стакан снабжен металлической обечайкой (15), пространство между обечайкой и огнеупором заполняется материалом, обеспечивающим надежную фиксацию обечайки на теле стакана, который способен выдерживать термомеханические напряжения, возникающие в процессе эксплуатации, а имеющиеся на стакане сопряжения препятствуют возникновению трещин на плите стакана.A preferred embodiment of the cup is shown in FIG. 2, in which the supporting surfaces (10, 11) are made with a radius R4 of at least 40 mm. The specified immersion cup is equipped with a metal shell (15), the space between the shell and the refractory is filled with material that provides reliable fixation of the shell on the body of the glass, which is able to withstand the thermomechanical stresses that arise during operation, and the joints on the glass prevent cracks on the glass plate.

Погружной стакан выполнен составным неразъемным огнеупорным изделием, причем составная плита выполнена таким образом, что ее контактная поверхность имеет состав, отличающийся повышенной износостойкостью, для исключения повреждения стыковочной поверхности при замене стакана в разливочном устройстве.The submersible cup is made of a composite indivisible refractory product, and the composite plate is made in such a way that its contact surface has a composition characterized by increased wear resistance to prevent damage to the docking surface when replacing the cup in the filling device.

В соответствии с настоящей полезной моделью на фиг.3 представлен стакан, выполненный из огнеупорного корундографитового материала. Трубчатая часть (1) такого стакана имеет шлаковый пояс (12), выполненный из материала, устойчивого к разъеданию шлаком, который находится на поверхности металла. Указанный стакан имеет переходные слои (13, 14). Стакан выполнен из эрозионно-стойких огнеупорных материалов. Трубчатая часть (1) погружного стакана выполнена с металлопроводящим каналом (2). Плита имеет усиленную часть (3). Погружной стакан укомплектован металлической обечайкой (15), закрывающей часть плиты и верхнюю часть трубы стакана. Для надежного крепления металлической обечайки (15) на стакане применяется огнеупорный клей (16). Металлическая обечайка, повторяющая форму стакана, имеет радиусы R5, R6, R7 от 2 до 30 мм. Погружной стакан для непрерывной разливки стали имеет два выпускных отверстия (19), через которые происходит равномерное вытекание расплавленной стали.In accordance with the present utility model, FIG. 3 shows a beaker made of refractory corundum-graphite material. The tubular part (1) of such a glass has a slag belt (12) made of a material resistant to slag erosion, which is located on the metal surface. The specified glass has transition layers (13, 14). The glass is made of erosion-resistant refractory materials. The tubular part (1) of the immersion nozzle is made with a metal-conducting channel (2). The plate has a reinforced part (3). The submersible glass is equipped with a metal shell (15) covering the part of the plate and the upper part of the glass pipe. For reliable fastening of the metal shell (15) on the glass, refractory glue (16) is used. The metal shell repeating the shape of the glass has radii R5, R6, R7 from 2 to 30 mm. The immersion nozzle for continuous casting of steel has two outlet openings (19) through which the molten steel flows evenly.

Для защиты от термических ударов при разогреве стакана предусмотрено покрытие из эластичного огнеупорного теплоизоляционного картона (19), толщиной в среднем от 2 до 6 мм. В зависимости от условий эксплуатации толщина огнеупорного картона может быть увеличена до 10-12 мм. Указанный стакан снабжен металлической обечайкой (15), пространство между обечайкой и огнеупором заполняется материалом, обеспечивающим надежную фиксацию обечайки на теле стакана, и способным выдерживать термомеханические напряжения, возникающие в процессе эксплуатации, а имеющиеся на стакане сопряжения препятствуют возникновению трещин на плите стакана.To protect against thermal shocks when the glass is heated, a coating of elastic refractory heat-insulating cardboard (19) with an average thickness of 2 to 6 mm is provided. Depending on the operating conditions, the thickness of the refractory cardboard can be increased to 10-12 mm. The specified glass is equipped with a metal shell (15), the space between the shell and the refractory is filled with material that provides reliable fixation of the shell on the body of the glass, and is able to withstand the thermomechanical stresses that arise during operation, and the joints on the glass prevent cracks on the glass plate.

Вариант осуществления полезной модели заключается в следующем. Погружной стакан устанавливается в механизме быстрой смены стаканов и фиксируется с помощью пружинного прижимного механизма (на фигурах не указано). Сверху к плите стакана встык присоединяется стакан-дозатор. Разливаемый металл из промежуточного ковша через совмещенные каналы стакана-дозатора и погружного стакана поступает в кристаллизатор, где затвердевает, и вытягивается в виде заготовки.An embodiment of a utility model is as follows. The submersible glass is installed in the mechanism for quick change of glasses and is fixed using a spring clamping mechanism (not shown in the figures). Above, a dispensing glass is attached to the glass plate butt. Poured metal from the intermediate ladle through the combined channels of the dispenser glass and the submersible glass enters the mold, where it hardens, and is drawn in the form of a workpiece.

Использование предлагаемой полезной модели позволило повысить стойкость стакана в среднем на 15%. Составной погружной стакан предлагаемой конструкции с указанными сопряжениями, усиленной плитой, шлаковым поясом, а также с комплектацией огнеупорным теплоизоляционным картоном позволяет разливать сталь разного сортамента.Using the proposed utility model allowed to increase the resistance of the glass by an average of 15%. A composite submersible glass of the proposed design with the indicated interfaces, reinforced slab, slag belt, as well as with a complete set of refractory heat-insulating cardboard allows casting steel of various grades.

Claims

1. A submersible cup made of refractory material containing a tubular part (1) having a metal-conducting channel (2) and a plate (3) having parallel upper (4) and lower (5) bases and two supporting surfaces (6, 7) characterized in that the plate is made with lateral intermediate surfaces (8, 9), moreover, the tubular part (1) and the lower base (5) are mated along the radius R1 from 2 to 10 mm, the lower base (5) and two supporting surfaces (6 7) are mated along a radius R2 of not more than 15 mm, the supporting surfaces (6, 7) and the lateral intermediate surfaces (8, 9) are mated s in radius R3 not more than 30 mm.

2. A submersible cup according to claim 1, characterized in that the two supporting surfaces are convex with a radius R4 of at least 40 mm.

3. Submersible glass according to claim 1, characterized in that the tubular part has a slag belt (12) and transition layers (13, 14).

4. The submersible cup according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a one-piece refractory product with a metal shell repeating its shape and having a pairing radius R5, R6, R7 from 2 to 30 mm.

5. Submersible glass according to claim 1, characterized in that it is provided with a coating of refractory heat-insulating cardboard.