RU171240U1

RU171240U1 - BUCKET METAL RECEIVER

Info

Publication number: RU171240U1
Application number: RU2016127098U
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Белецкий; Вячеслав Михайлович Горбаненко; Андрей Викторович Городинец; Игорь Владиленович Егоров; Азамат Евгеньевич Орленко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Кералит"
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2017-05-25

Abstract

Полезная модель относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке стали, и может быть использована в промежуточных ковшах установок непрерывной разливки стали.Металлоприемник для промежуточного ковша образован основанием, задней, передней и боковыми стенками. При этом стенки металлоприемника выполнены цельными, передняя и боковые стенки имеют равную высоту, меньшую, чем высота задней стенки, толщина основания составляет не менее 150 мм, толщина передней и боковых стенок составляет 0,45-0,60 толщины основания, а толщина задней стенки - 0,65-0,70 толщины основания.В результате достигается уменьшение массы металлоприемника за счет оптимального соотношения толщин основания и стенок металлоприемника и снижается удельный расход огнеупоров при разливке.The utility model relates to metallurgy, in particular to continuous casting of steel, and can be used in tundishes of continuous casting plants. The metal receptacle for the tundish is formed by the base, rear, front and side walls. In this case, the walls of the metal receiver are made integral, the front and side walls have an equal height less than the height of the back wall, the thickness of the base is at least 150 mm, the thickness of the front and side walls is 0.45-0.60 of the thickness of the base, and the thickness of the back wall - 0.65-0.70 of the thickness of the base. As a result, the mass of the metal receiver is reduced due to the optimal ratio of the thickness of the base and the walls of the metal receiver and the specific consumption of refractories during casting is reduced.

Description

Полезная модель относится к металлургии, в частности, к непрерывной разливке стали, и может быть использована в промежуточных ковшах установок непрерывной разливки стали.The utility model relates to metallurgy, in particular, to continuous casting of steel, and can be used in tundishes of continuous casting plants.

Известны устройства, предназначенные для увеличения стойкости огнеупорной футеровки промежуточного ковша и изменения характера течения и направления потоков жидкой стали в нем, обычно именуемые «металлоприемник».Known devices designed to increase the resistance of the refractory lining of the intermediate ladle and change the nature of the flow and the direction of flows of molten steel in it, commonly referred to as "metal receiver".

Согласно патенту RU 2400327, в котором такое устройство именуется «приемный колодец», оно содержит опорную плиту, имеющую верхнюю ударную поверхность, и боковые стенки, хотя бы одна из которых выполнена с возможностью полного прилегания к огнеупорной футеровке одной из боковых стен промежуточного ковша. При этом суммарная площадь наружных поверхностей металлоприемника, прилегающих к огнеупорной футеровке промежуточного ковша, составляет не менее 30% от общей наружной поверхности металлоприемника. А хотя бы одна из его боковых стенок имеет высоту не менее 75% от высоты рабочего пространства промежуточного ковша, и одна из стенок приемного колодца частично или полностью имеет высоту меньше этого уровня.According to patent RU 2400327, in which such a device is referred to as a “receiving well”, it comprises a base plate having an upper impact surface and side walls, at least one of which is capable of fully fitting one of the side walls of the intermediate bucket to the refractory lining. In this case, the total area of the outer surfaces of the metal detector adjacent to the refractory lining of the intermediate bucket is at least 30% of the total outer surface of the metal receiver. And at least one of its side walls has a height of at least 75% of the height of the working space of the intermediate bucket, and one of the walls of the receiving well partially or completely has a height less than this level.

Недостатками известной конструкции является большой вес изделия из-за высоких боковых стенок, также не определены оптимальные толщины основания и боковых стенок. Еще одним недостатком являются отверстия в боковых стенках, которые ослабляют ее конструкцию, что может привести к преждевременному разрушению стенки, и, следовательно, сокращению серийности разливки.The disadvantages of the known design is the large weight of the product due to the high side walls, and the optimum thicknesses of the base and side walls have not been determined. Another disadvantage is the holes in the side walls, which weaken its structure, which can lead to premature destruction of the wall, and, therefore, reduce the casting seriality.

Задачей настоящей полезной модели является уменьшение удельного расхода огнеупоров без потери стойкости металлоприемника.The objective of this utility model is to reduce the specific consumption of refractories without loss of resistance of the metal receiver.

Технический результат, достигаемый в заявляемой полезной модели, заключается в снижении массы металлоприемника за счет определения оптимального соотношения толщин основания и стенок металлоприемника на основе учета интенсивности потоков металла на элементы металлоприемника.The technical result achieved in the claimed utility model is to reduce the mass of the metal detector by determining the optimal ratio of the thickness of the base and the wall of the metal detector based on the intensity of metal flows to the elements of the metal detector.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в металлоприемнике для промежуточного ковша, образованного основанием, задней, передней и боковыми стенками, в соответствии с полезной моделью стенки выполнены цельными, передняя и боковые стенки имеют равную высоту, меньшую, чем высота задней стенки, при этом толщина основания составляет не менее 150 мм, толщина передней и боковых стенок составляет 0,45-0,60 толщины основания, а толщина задней стенки - 0,65-0,70 толщины основания.The specified technical result is achieved due to the fact that in the metal receptacle for the intermediate bucket formed by the base, rear, front and side walls, in accordance with the utility model, the walls are made whole, the front and side walls have an equal height less than the height of the back wall, the thickness of the base is at least 150 mm, the thickness of the front and side walls is 0.45-0.60 of the thickness of the base, and the thickness of the back wall is 0.65-0.70 of the thickness of the base.

Толщина основания выбирается в зависимости от массовой скорости поступающего в промковш металла, с учетом фактора стойкости металлоприемника. Чем выше скорость, тем больше следует выполнять толщину основания, и наоборот. Минимальная толщина основания 150 мм определялась на основании расчета напряжений, возникающих в металлоприемнике при воздействии струи металла. При толщине основания металлоприемника меньше 150 мм повышается вероятность разрушения металлоприемника в месте падения струи металла из сталеразливочного ковша, что не позволит достичь технического результата, и может вызвать аварийную ситуацию (проход металла).The thickness of the base is selected depending on the mass velocity of the metal entering the pit ladle, taking into account the resistance factor of the metal receiver. The higher the speed, the more the thickness of the base should be performed, and vice versa. The minimum base thickness of 150 mm was determined on the basis of calculating the stresses arising in the metal receiver when exposed to a metal jet. When the thickness of the base of the metal detector is less than 150 mm, the likelihood of destruction of the metal receiver in the place where the metal stream falls from the steel pouring ladle increases, which will not allow to achieve a technical result, and can cause an emergency (metal passage).

Толщины стенок металлоприемника подбирались на основании результатов математического моделирования и эмпирических данных. Анализ распределения потоков металла показал, что после отражения струи металла от основания металлоприемника поток направляется к стенкам, и, отражаясь от них, устремляется вверх и наружу из пространства металлоприемника. При этом часть потока, направленного к задней стенке металлоприемника, после отражения от стенки перенаправляется обратно к входящему потоку, образую контур рециркуляции. Таким образом, задняя стенка испытывает наибольшее воздействие потоков металла по сравнению с боковыми и передней стенками. На основании рассчитанных значений напряжений, возникающих на стенках металлоприемника от воздействия потоков металла, а также на основании промышленных испытаний были определены оптимальные значения толщин стенок металлоприемника: для передней и боковых стенок она составляет 0,45-0,6 толщины его основания, а для задней стенки - 0,65-0,7 толщины основания, при этом толщина передней и боковых стенок, за счет отсутствия ослабляющих их отверстий, может быть оптимизирована без потери стойкости металлоприемника. При толщине передней и боковых стенок меньше 0,45 толщины основания потоки металла из сталеразливочного ковша могут разрушить эти стенки, что приведет к нарушению равномерности распределения металла между ручьями и прерыванию серии разливки. Увеличение толщины передней и боковых стенок больше 0,6 толщины основания нецелесообразно с точки зрения испытываемых ими напряжений и приведет к повышению веса изделия. Уменьшение толщины задней стенки менее 0,65 толщины основания может привести к размытию задней стенки и проходу металла через арматурную футеровку промковша, что повлечет за собой аварийное прекращение разливки. При толщине задней стенки больше 0,7 толщины основания при неизменной стойкости увеличивается вес изделия, что повышает удельный расход огнеупоров.The wall thicknesses of the metal detector were selected based on the results of mathematical modeling and empirical data. An analysis of the distribution of metal flows showed that after reflection of the metal stream from the base of the metal receiver, the stream goes to the walls, and, being reflected from them, rushes up and out from the space of the metal receiver. In this case, part of the flow directed to the rear wall of the metal receiver, after reflection from the wall, is redirected back to the incoming stream, forming a recirculation loop. Thus, the back wall experiences the greatest impact of metal flows compared to the side and front walls. Based on the calculated values of the stresses arising on the walls of the metal receiver from the influence of metal flows, as well as on the basis of industrial tests, the optimal values of the wall thicknesses of the metal receiver were determined: for the front and side walls it is 0.45-0.6 of the thickness of its base, and for the back walls - 0.65-0.7 of the thickness of the base, while the thickness of the front and side walls, due to the absence of holes weakening them, can be optimized without loss of resistance of the metal receiver. When the thickness of the front and side walls is less than 0.45 of the thickness of the base, metal flows from the steel pouring ladle can destroy these walls, which will lead to a violation of the uniform distribution of metal between streams and interruption of the casting series. An increase in the thickness of the front and side walls of more than 0.6 of the thickness of the base is impractical from the point of view of the stresses they test and will lead to an increase in the weight of the product. Reducing the thickness of the back wall to less than 0.65 of the thickness of the base can lead to blurring of the back wall and the passage of metal through the reinforcing lining of the bucket, which will lead to an emergency stop of the casting. When the thickness of the back wall is more than 0.7 of the thickness of the base with constant resistance, the weight of the product increases, which increases the specific consumption of refractories.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется на фиг. 1, где изображена изометрическая проекция, и фиг .2, где изображен разрез предлагаемой полезной модели. Металлоприемник состоит из основания 1, передней 2, задней 4 и боковых 3 стенок. Основание 1 приемной емкости имеет форму прямоугольника. Задняя стенка 4 металлоприемника повторяет форму и наклон задней стенки промковша для более плотного встраивания в футеровку. Передняя и боковые стенки металлоприемника имеет толщину H1, составляющую 0,45-0,6 от толщины основания H. Задняя стенка имеет толщину H2, которая составляет 0,65-0,7 от толщины основания H.The essence of the proposed utility model is illustrated in FIG. 1, which shows an isometric view, and FIG. 2, which shows a section of the proposed utility model. The metal detector consists of a base 1, front 2, rear 4 and side 3 walls. The base 1 of the receiving tank has the shape of a rectangle. The back wall 4 of the metal receiver repeats the shape and inclination of the back wall of the bucket for tighter integration into the lining. The front and side walls of the metal detector has a thickness H1 of 0.45-0.6 of the thickness of the base H. The rear wall has a thickness of H2, which is 0.65-0.7 of the thickness of the base H.

Металлоприемник устанавливается основанием на арматурную футеровку промковша, задней стенкой вплотную к стенке промежуточного ковша, после чего производится нанесение рабочего слоя футеровки промковша. При этом металлоприемник надежно закрепляется в рабочей футеровке за счет сил адгезии.The metal receiver is installed on the reinforcing lining of the bucket base, the back wall is close to the wall of the intermediate bucket, after which the working layer of the lining of the bucket is applied. In this case, the metal receiver is securely fixed in the working lining due to adhesion forces.

Металл поступает в промежуточный ковш из сталеразливочного ковша открытой или закрытой струей. При этом кинетическая энергия струи гасится в приемной емкости металлоприемника и благодаря утолщенному основанию и наличию задней стенки, большей толщины, чем боковые и передняя стенки, футеровка промежуточного ковша в приемной зоне надежно защищается от преждевременного размытия. Затем металл из приемной емкости через переднюю и боковые стенки поступает в пространство промковша, равномерно распределяясь между ручьями. При этом траектория движения металла обеспечивает усреднение температуры и химического состава металла, а также всплытие неметаллических включений.The metal enters the tundish from the steel pouring ladle with an open or closed stream. At the same time, the kinetic energy of the jet is extinguished in the receiving tank of the metal receiver, and due to the thickened base and the presence of the back wall, thicker than the side and front walls, the lining of the intermediate bucket in the receiving zone is reliably protected from premature erosion. Then the metal from the receiving tank through the front and side walls enters the space of the bucket, evenly distributed between the streams. In this case, the metal trajectory provides averaging of the temperature and chemical composition of the metal, as well as the ascent of non-metallic inclusions.

Claims

A metal receptacle for an intermediate ladle of a continuous steel casting installation, comprising a base, rear, front and side walls, characterized in that the walls are solid, the front and side walls have an equal height less than the height of the back wall, and the thickness of the base is at least 150 mm, the thickness of the front and side walls is 0.45-0.60 of the thickness of the base, and the thickness of the back wall is 0.65-0.70 of the thickness of the base.