RU187337U1 - DEVICE FOR PROTECTING METAL FROM INTERACTION WITH THE ENVIRONMENTAL ATMOSPHERE - Google Patents
DEVICE FOR PROTECTING METAL FROM INTERACTION WITH THE ENVIRONMENTAL ATMOSPHERE Download PDFInfo
- Publication number
- RU187337U1 RU187337U1 RU2018133659U RU2018133659U RU187337U1 RU 187337 U1 RU187337 U1 RU 187337U1 RU 2018133659 U RU2018133659 U RU 2018133659U RU 2018133659 U RU2018133659 U RU 2018133659U RU 187337 U1 RU187337 U1 RU 187337U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interaction
- gas
- metal
- steel shell
- casting
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 230000003993 interaction Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 title 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/106—Shielding the molten jet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Полезная модель устройства для защиты металла от взаимодействия с окружающей атмосферой, при его технологических переливах из одной металлургической емкости в другую, относится к металлургии, конкретно к устройствам для разливки металлов и сплавов.Устройство для защиты металла от взаимодействия с окружающей атмосферой при его технологических переливах из одной металлургической емкости в другую (фиг.1), содержащее верхний (1) и нижний (2) концы и разливочный канал (3), простирающийся от верхнего (1) до нижнего (2) конца устройства и заканчивающийся, по меньшей мере, одним выходным отверстием (4) в нижнем конце устройства (2), при этом верхний конец устройства (1) снаружи защищен стальной обечайкой (5), установленной с образованием кольцевого канала (6), сообщенного с патрубком (7) для подвода инертного газа, а внутренняя поверхность верхнего конца устройства (8) имеет возможность сопрягаться с внешней поверхностью разливочного стакана, установленного в металлургической емкости, отличающееся тем, что верхний конец устройства (1) на 100% толщины изделия и на 10-100% высоты стальной обечайки (5) выполнен из газопроницаемого огнеупорного материала (9).A useful model of a device for protecting metal from interaction with the surrounding atmosphere, when it is overflowing from one metallurgical tank to another, relates to metallurgy, specifically to devices for casting metals and alloys. A device for protecting metal from interaction with the surrounding atmosphere when it is overflowing from one metallurgical vessel to another (Fig. 1) containing the upper (1) and lower (2) ends and the casting channel (3), extending from the upper (1) to the lower (2) end of the device and finish at least one outlet (4) in the lower end of the device (2), while the upper end of the device (1) is protected from the outside by a steel shell (5) installed to form an annular channel (6) in communication with the pipe (7) ) for supplying inert gas, and the inner surface of the upper end of the device (8) has the ability to mate with the outer surface of the casting nozzle installed in a metallurgical tank, characterized in that the upper end of the device (1) is 100% of the thickness of the product and 10-100% steel shell heights (5) Execute of gas permeable refractory material (9).
Description
Полезная модель устройства для защиты металла от взаимодействия с окружающей атмосферой, при его технологических переливах из одной металлургической емкости в другую, относится к металлургии, конкретно к устройствам для разливки металлов и сплавов.A useful model of a device for protecting metal from interaction with the surrounding atmosphere, with its technological overflows from one metallurgical tank to another, relates to metallurgy, and specifically to devices for casting metals and alloys.
Актуальной проблемой разливки металлов является наличие взаимодействия между компонентами расплава и окружающей его атмосферы, которое может происходить за счет подсоса газа встык между сопряженными поверхностями элементов литниковой системы. В результате взаимодействия металла с азотом и кислородом атмосферы образуются нитридные и оксидные включения, вследствие чего резко понижается качество металла. Известно, что в процессе разливки металлов и сплавов используются устройства для защиты металла от взаимодействия с окружающей атмосферой при перемещении расплава из одной металлургической емкости в другую. Эти металлургические емкости включают в себя ковши, промежуточные разливочные устройства (промковши), кристаллизаторы, изложницы и т.д. Конструкция и геометрическая форма таких устройств может существенно изменяться в зависимости от условий разливки и требований заказчика. [1]The actual problem of metal casting is the presence of interaction between the components of the melt and its surrounding atmosphere, which can occur due to back-to-back gas suction between the mating surfaces of the gate system elements. As a result of the interaction of the metal with nitrogen and atmospheric oxygen, nitride and oxide inclusions are formed, as a result of which the quality of the metal sharply decreases. It is known that in the process of casting metals and alloys, devices are used to protect the metal from interaction with the surrounding atmosphere when moving the melt from one metallurgical tank to another. These metallurgical tanks include ladles, intermediate filling devices (ladles), molds, molds, etc. The design and geometric shape of such devices can vary significantly depending on the casting conditions and customer requirements. [one]
Из уровня техники известно изобретение (патент ЕР 0094926), в соответствии с которым внутренняя поверхность огнеупорной трубы в месте контакта с разливочным стаканом имеет ряд вертикально расположенных каналов, через которые подается инертный газ с целью предотвращения вторичного окисления металла и охлаждения огнеупорного изделия. Недостатком этой разливочной трубы является то, что в процессе разливки газопроводящие каналы заполняются жидким металлом, что затрудняет эжекцию инертного газа.The invention is known from the prior art (patent EP 0094926), according to which the inner surface of the refractory pipe at the point of contact with the casting nozzle has a number of vertically arranged channels through which inert gas is supplied to prevent secondary oxidation of the metal and cool the refractory product. The disadvantage of this filling pipe is that during the casting, the gas-conducting channels are filled with liquid metal, which makes it difficult to eject an inert gas.
В US 2003/0020216 описывается огнеупорная разливочная труба, которая формирует часть металлопроводящего канала и включает в себя, как минимум, одну плоскую контактную поверхность, способную сочленяться со второй плоской контактной поверхностью другого огнеупорного изделия. При этом на первой и второй плоских контактных поверхностях, расположенных перпендикулярно направлению движения расплава, изготавливаются углубления определенной геометрической формы. В процессе перемещения по заданной траектории второй контактной поверхности огнеупорного изделия относительно первой контактной поверхности огнеупорной трубы с целью формирования единого металлопроводящего канала описанные выше углубления на сопрягающихся поверхностях соединяются и образуют канал для подачи инертного газа, частично окружающий металлопроводящий канал. Однако в процессе перемещения огнеупорного изделия относительно огнеупорной трубы образуемый газопроводящий канал может закупориваться металлом. Поэтому в патенте US 2003/0020216 предлагается изготавливать дополнительный желоб на второй плоской поверхности сопряжения с целью продувки и очистки канала для подачи инертного газа. Несмотря на все описанные выше решения, не исключается возможность полного или частичного перекрытия газоподводящего канала в процессе эксплуатации, что может привести к попаданию воздуха в металлопроводящий канал.US 2003/0020216 describes a refractory casting pipe that forms part of a metal conduit and includes at least one flat contact surface capable of articulating with a second flat contact surface of another refractory product. At the same time, recesses of a certain geometric shape are made on the first and second flat contact surfaces located perpendicular to the direction of motion of the melt. In the process of moving along the predetermined path of the second contact surface of the refractory product relative to the first contact surface of the refractory pipe in order to form a single metal-conducting channel, the above-described recesses on the mating surfaces are connected and form a channel for supplying an inert gas, partially surrounding the metal-conducting channel. However, during the movement of the refractory product relative to the refractory pipe, the gas conduit formed may be clogged with metal. Therefore, in US 2003/0020216, it is proposed to produce an additional trough on a second flat mating surface in order to purge and clean the inert gas supply channel. Despite all the solutions described above, the possibility of a complete or partial blocking of the gas supply channel during operation is not ruled out, which can lead to air entering the metal channel.
Известна защитная труба (патент ЕР 0370095), принятая в качестве прототипа, предназначенная для разъемного соединения со стаканом-коллектором сталеразливочного ковша в процессе разливки металла, включающая в себя тело в форме трубы, изготовленное из плотного материала, имеющее верхний и нижний концы и проходящий между ними металлопроводящий канал. Внутренняя поверхность верхнего конца трубы частично выполнена в виде усеченного конуса, соответствующего форме и размерам стакана-коллектора. В этом изделии инертный газ подается через пористое кольцо, впрессованное и обожженное вместе с трубчатым телом,Known protective pipe (patent EP 0370095), adopted as a prototype, designed for detachable connection with the collector glass of the steel pouring ladle during metal casting, including a pipe-shaped body made of a dense material having upper and lower ends and passing between them metal channel. The inner surface of the upper end of the pipe is partially made in the form of a truncated cone corresponding to the shape and dimensions of the collector glass. In this product, inert gas is supplied through a porous ring, pressed and calcined together with a tubular body,
расположенное на части внутренней конической поверхности верхнего конца трубы, сверху и снизу окруженное плотным огнеупорным материалом и приспособленное к сопряжению с нижним концом стакана-коллектора. К недостаткам прототипа следует отнести то, что высота газопроницаемой вставки не позволяет организовать эффективную защиту металла от взаимодействия с окружающей атмосферой по всей поверхности сопряжения огнеупорных изделий.located on the part of the inner conical surface of the upper end of the pipe, above and below surrounded by dense refractory material and adapted to interface with the lower end of the collector glass. The disadvantages of the prototype include the fact that the height of the gas-permeable insert does not allow to organize effective protection of the metal from interaction with the surrounding atmosphere over the entire mating surface of the refractory products.
Технический результат при использовании предлагаемой полезной модели заключается в улучшении качества разливаемого металла вследствие предотвращения растворения в нем компонентов газовой атмосферы, а также увеличении срока службы защитного устройства, за счет снижения скорости зарастания его металлопроводящего канала.The technical result when using the proposed utility model is to improve the quality of the cast metal due to the prevention of the dissolution of the components of the gas atmosphere in it, as well as to increase the service life of the protective device by reducing the rate of overgrowth of its metal-conducting channel.
Указанный технический эффект достигается тем, что устройство для защиты металла от взаимодействия с окружающей атмосферой при его технологических переливах из одной металлургической емкости в другую (фиг. 1), содержит верхнюю (1) и нижнюю (2) концевые части и разливочный канал (3), расположенный между верхней (1) и нижней (2) концевыми частями до выходного отверстия (4), выполненного в нижней концевой части (2).The indicated technical effect is achieved in that the device for protecting the metal from interaction with the surrounding atmosphere during its technological overflows from one metallurgical tank to another (Fig. 1) contains the upper (1) and lower (2) end parts and the casting channel (3) located between the upper (1) and lower (2) end parts to the outlet (4) made in the lower end part (2).
Верхняя концевая часть (1) устройства (8) снаружи защищена стальной обечайкой (5), установленной с образованием кольцевого канала (6), сообщенного с патрубком (7) для подвода инертного газа, а внутренняя поверхность верхней концевой части (1) устройства (8) имеет возможность сопрягаться с внешней поверхностью разливочного стакана, установленного в металлургической емкости. При этом верхняя концевая часть (1) устройства по всей толщине на 10-100% высоты стальной обечайки (5) выполнена из газопроницаемого огнеупорного материала (9). Наличие газопроводщего слоя по всей, либо по значительной части высоты стальной обечайки, и по всей толщине устройства для защиты металла от взаимодействия с окружающей атмосферой обеспечивает эффективную защиту металла отThe upper end part (1) of the device (8) is protected from the outside by a steel shell (5) installed to form an annular channel (6) in communication with the pipe (7) for supplying inert gas, and the inner surface of the upper end part (1) of the device (8) ) has the ability to mate with the outer surface of the casting nozzle installed in the metallurgical tank. Moreover, the upper end part (1) of the device over the entire thickness by 10-100% of the height of the steel shell (5) is made of gas-permeable refractory material (9). The presence of a gas-conducting layer along the entire or a significant part of the height of the steel shell and throughout the thickness of the device for protecting the metal from interaction with the surrounding atmosphere provides effective protection of the metal from
эжекции химически активных компонентов окружающей газовой среды между поверхностями контакта компонентов литниковой системы и их растворения в расплаве, что повышает качество металла.ejection of chemically active components of the surrounding gas medium between the contact surfaces of the components of the gate system and their dissolution in the melt, which increases the quality of the metal.
В соответствии с предлагаемой полезной моделью инертный газ поступает через патрубок (7) в кольцевой канал (6), расположенный между стальной обечайкой (5) и верхней концевой частью устройства (1). Далее через газопроницаемый огнеупорный материал (9) он поступает к внутренней поверхности верхней концевой части устройства (8), имеющей возможность сопрягаться с внешней поверхностью разливочного стакана, установленного в металлургической емкости. Это снижает вероятность образования продуктов реакций компонентов расплава с азотом и водородом, их отложения на стенках металлопроводящего канала, что обеспечивает максимальную компактность струи и равномерную скорость движения жидкости в нем.In accordance with the proposed utility model, inert gas enters through the pipe (7) into the annular channel (6) located between the steel shell (5) and the upper end part of the device (1). Then, through a gas-permeable refractory material (9), it enters the inner surface of the upper end part of the device (8), which is able to mate with the outer surface of the casting nozzle installed in a metallurgical tank. This reduces the likelihood of the formation of reaction products of the components of the melt with nitrogen and hydrogen, their deposition on the walls of the metal channel, which ensures maximum compactness of the jet and a uniform velocity of the fluid in it.
Для предотвращения утечки инертного газа пространство между телом устройства для защиты металла от взаимодействия с окружающей атмосферой (10) и обечайкой (5) сверху и снизу от газоподводящего канала (6) заполнено газоплотным огнеупорным материалом (11).To prevent leakage of inert gas, the space between the body of the device for protecting the metal from interaction with the surrounding atmosphere (10) and the shell (5) above and below the gas supply channel (6) is filled with gas-tight refractory material (11).
С целью равномерного распределения давления инертного газа по периметру на внешней поверхности газопроницаемой части (9) верхней концевой части (1) устройства выполнено кольцевое углубление (12) соосно патрубку (7) для подвода инертного газа.In order to uniformly distribute the inert gas pressure along the perimeter on the outer surface of the gas-permeable part (9) of the upper end part (1) of the device, an annular recess (12) is made coaxially with the inert gas pipe (7).
БИБЛИОГРАФИЯBIBLIOGRAPHY
1. Смирнов А.Н. и др. Непрерывная разливка сортовой заготовки: Монография. / А.Н. Смирнов, С.В. Куберский, А.Л. Подкорытов, В.Е. Ухин, А.В. Кравченко, А.Ю. Оробцев - Донецк: Цифровая типография, 2012 - 417 с.1. Smirnov A.N. et al. Continuous Casting of High-Quality Billets: Monograph. / A.N. Smirnov, S.V. Kubersky, A.L. Podkorytov, V.E. Ukhin, A.V. Kravchenko, A.Yu. Orobtsev - Donetsk: Digital Printing House, 2012 - 417 p.
2. Патент ЕР 0094926.2. Patent EP 0094926.
3. Патент US 2003/00202163. Patent US 2003/0020216
4. Патент ЕР 03700954. Patent EP 0370095
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201801397U UA126958U (en) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | DEVICES FOR METAL PROTECTION FROM INTERACTION WITH THE ENVIRONMENTAL ATMOSPHERE |
| UAU201801397 | 2018-02-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU187337U1 true RU187337U1 (en) | 2019-03-01 |
Family
ID=62814487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018133659U RU187337U1 (en) | 2018-02-12 | 2018-09-24 | DEVICE FOR PROTECTING METAL FROM INTERACTION WITH THE ENVIRONMENTAL ATMOSPHERE |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU187337U1 (en) |
| UA (1) | UA126958U (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1042877A1 (en) * | 1979-01-08 | 1983-09-23 | Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов | Apparatus for refining metal in jet |
| SU1817732A3 (en) * | 1992-03-26 | 1993-05-23 | Dneprovskij Metall Kom Im F E | Feeding device for melted metal |
| EP0370095B1 (en) * | 1988-05-03 | 1993-10-13 | Vesuvius Crucible Company | Ladle shroud with co-pressed gas permeable ring |
| RU2013732C1 (en) * | 1990-08-02 | 1994-05-30 | Дидиер-Верке АГ | Connection between pouring lip of ladle and drowned pipe |
-
2018
- 2018-02-12 UA UAU201801397U patent/UA126958U/en unknown
- 2018-09-24 RU RU2018133659U patent/RU187337U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1042877A1 (en) * | 1979-01-08 | 1983-09-23 | Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов | Apparatus for refining metal in jet |
| EP0370095B1 (en) * | 1988-05-03 | 1993-10-13 | Vesuvius Crucible Company | Ladle shroud with co-pressed gas permeable ring |
| RU2013732C1 (en) * | 1990-08-02 | 1994-05-30 | Дидиер-Верке АГ | Connection between pouring lip of ladle and drowned pipe |
| SU1817732A3 (en) * | 1992-03-26 | 1993-05-23 | Dneprovskij Metall Kom Im F E | Feeding device for melted metal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA126958U (en) | 2018-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3253307A (en) | Method and apparatus for regulating molten metal teeming rates | |
| EP1904251B1 (en) | Continuous casting tundish | |
| US4360190A (en) | Porous nozzle for molten metal vessel | |
| KR20140125456A (en) | Continuous casting equipment | |
| CA1186126A (en) | Metal pouring apparatus and method | |
| US5083754A (en) | Apparatus for retaining slag during the discharge of molten metal from a tundish | |
| US4199087A (en) | Apparatus for injection of inert gas to prevent superspeed effect | |
| EP0059805B1 (en) | Porous nozzle for molten metal vessel | |
| US20050173473A1 (en) | Immersion nozzle for continuous casting of steel and method of continuous casting method of steel | |
| US3460725A (en) | Apparatus for pouring molten metal | |
| US5723055A (en) | Nozzle assembly having inert gas distributor | |
| RU187337U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING METAL FROM INTERACTION WITH THE ENVIRONMENTAL ATMOSPHERE | |
| KR102220411B1 (en) | Continuous casting method | |
| DE3364477D1 (en) | Process and device for the protection of a casting stream of liquid metal | |
| JPS5924902B2 (en) | Continuous casting nozzle | |
| US3019496A (en) | Vacuum casting apparatus | |
| JP3579568B2 (en) | Stopper rod for continuous casting | |
| TWI633956B (en) | Tundish funnel,collector and casting machine | |
| KR101909512B1 (en) | Molten metal transfering apparatus | |
| RU133762U1 (en) | GLASS-DISPENSER | |
| CN111727092B (en) | Collector nozzle for continuous casting | |
| RU187335U1 (en) | GLASS-DISPENSER FOR CASTING OF METALS AND ALLOYS | |
| KR101062953B1 (en) | Immersion nozzle | |
| MX2012004970A (en) | Pour ladle for molten metal. | |
| JPS6027580Y2 (en) | Seal tube for continuous casting tundish |