RU2000165C1 - Промежуточный ковш многоручьевой машины непрерывного лить заготовок - Google Patents

Description

от раздаточной секции вертикальной перегородкой , в котором вертикальные перегородки выполнены с верхним и нижним отверсти ми, расположенными одно над другим, а днище ковша - с отбойной частью, расположенной между вертикальными перегородками на уровне их нижних отверстий .

Недостатком этого ковша  вл етс  то, что температура металла, поступающего к отдельным сливным отверсти м ковша, характеризуетс  значительной, например, 4...6 кратной дл  8-ми ручьевой установки, разницей. Это св зано с тем, что в общей дл  нескольких ручьев раздаточной секции снижаетс  скорость и возрастает врем  движени  металла в ней по мере прохождени  отверстий, причем разница во времени дл  крайних отверстий может быть очень боль шой, например. 25-ти кратной дл  ковша 8-ми ручьевой установки. Со значительным различием во времени движени  металла дл  разных отверстий ковша св зана низка  стабильность процесса лить  из-за зат гивани  отверстий на удаленных ручь х и прорывов металла под кристаллизатором на ближних к приемной секции ковша ручь х.

Технический эффект изобретени  заключаетс  и повышении стабильности процесса шть  за г.чст снижени  розницы в температуре металла, поступающего к сп дельным сливным отверсти м раздаточной секции .

Эффект достигаетс  тем. что в промежуточном ковше многоручьевой машины непрерывного лить  заготовок пр моугольного сечени , содержащем раздаточные секции со сливными отверсти ми и приемную .секцию, отделенную от раздаточной секции вертикальной перегородкой, согласно изобретению, ковш содержит дополнительные вертикальные перегородки с образованием по меньшей мере трех раздаточных секций, при этом вертикальные перегородки расположены между сливными отверсти ми у одной из широких стенок ковша и выполнены шириной, равной 0,5..,0.8 ширины узкой стенки ковшз. Перегородки могут быть выполнены равной ширины или с увеличением их ширины в направлении or приемной секции ковша по его длине.

Сущность конструкции предложени  заключаетс  в том. что вначале у одной из широких стенок ковша формируетс  общий поток металла, а из него металл раздаетс  по отдельным секци м. Благодар  этому врем  перемещени  порции металла к отдельно вз тому сливному отверстию слагаетс  из времени перемещени  в общем

0

5

0

5

О

0

5

0

5

потоке и времени перемещени  в самой секции , причем последн   величина составл ет основную долю общего времени перемещени  порции металла.

Дополнительные вертикальные перегородки в предложенном промежуточном ковше с образованием раздаточной секции дл  каждого ручь  машины и расположение перегородок между сливными отверсти ми у одной из широких стенок ковша обеспечивают повышение стабильности процесса лить  за счет того, что основна  составл юща  времени движени  металла к сливным отверсти м практически одинакова дл  всех ручьев машины, что определ ет и одинаковое снижение температуры металла на этом отрезке пути.

Определенна  ширина вертикальных перегородок обеспечивает повышение стабильности процесса лить  за счет того, что увеличиваетс  скорость движени  металла в общем потоке у широкой стенки ковша, компенсиру  тем самым увеличение времени перемещени  металла в общем потоке по мере удалени  от приемной секции, и определ емое этим снижение температуры ме- таллэ дл  более отдаленных выпускных отверстий по сравнению с более близкими отверсти ми.

Выполнение перегородок одинаковой ширины создает достаточные услови  дл  повышени  стабильности процесса лить  за счет того, что общее увеличение скорости движени  потока металла у одной из широких стенок кооша в достаточной мере компенсирует разницу во времени движени  дл  разных выпускных отверстий ковша, определ   этим и незначительную величину снижени  температуры металла в общем потоке дл  разных ручьеп машины.

Выполнение перегородок с увеличением их ширины в направлении от приемной секции ковша по его длине дополнительно повышает стабильность процесса лить  за счет того, что по мере движени  металла в общем потоке снижение его скорости частично компенсируетс  сужением поперечного сечени  потока, определ   дополнительную компенсацию разницы во пременм движени  и в температуре металла лл  разных ручъев машины.

Таким образом, признаки предложени , отличающиес  от признаков прототипа, позвол ют достигнуть новый положительный эффект. Следовательно, предложенный промежуточный ковш отвечает критерию изобретени  Новизна.

При уменьшении ширины вертикальных перегородок менее 0,5 ширины узкой стенки ковша скорость движени  металла в общем norof е будет соизмерима со скоростью движени  металла в раздаточных секци х, что определ ет значительную разницу в температуре металла по ручь м машины и заметное снижение стабильности лить : при увеличении ширины перегородки более 0,8 возрастает скорость движени  металла в общем потоке, что не дает заметного выравнивани  температуры металла по ручь м , но существенно увеличивает износ огнеупоров ковша и загр зненность металла неметаллическими включени ми.

На фиг.1 показан промежуточный ковш, вид в плане: на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Один из доух промежуточных ковшей 1 восьмиручьевой машины непрерывного лить  заготовок (второй ковш не показан), в каждый из которых металл подают через один из шиберных затворов разливочного ковша, содержит приемную секцию 2 и раз- даточные секции 3 со сливными отверсти ми 4. Приемна  секци  2 отделена от раздаточной секции 3 вертикальной перегородкой 5. Ковш 1 содержит также дополнительные вертикальные перегородки 5, расположенные между сливными отверсти ми 4 у его широкой стенки G. Все перегородки 5 выполнены шириной а, равной 0,5...0,8 ширины а узкой стенки 7 ковша 1,

Промежуточный ковш работает следую- щим образом.

При подаче металла в приемную секцию 2 промежуточного ковша 1 металл поступает в общий канал, сформированный широкой стенкой 6 и вертикальными пере- городками 5, и далее к сливным отверсти м 4 каждой раздаточной секции 3. Благодар  тому, что рассто ние между вертикальными перегородками 5 существенно, в 5,..10 раз больше зазора между перегородками 5 и широкой стенкой 6. определ ющим длл снижени  температуры металла в промежуточном ковше становитс  врем  движени  металла в раздаточной секции 3. Поскольку же рассто ние между перегородками 5 дл  всех раздаточных секций 3 приблизительно одинаково, врем  движени  металла в отдельных раздаточных секци х 3 также одинаково , и, следовательно меньше различи  в температуре металла, поступающего к от- дельным сливным отверсти м 4 ковша 1.

П р и м е р. На восьмиручьевой машине непрерывного лить  заготовок разливают сталь из двух пр моугольных промежуточных ковшей емкостью 25 т в круглые заго- товки диаметром 170 мм. Промежуточный ковш содержит раздаточные секции со сливными отверсти ми диаметром 25 мм и приемную секцию, отделенную от раздаточной секции вертикальной перегородкой

Длина ковша 8100 мм, ширина узкой стенки 850 мм. Рассто ние от м-эста ввода струи металла из разливочного ковша до отверсти  первого ручь  1000 мм, между отверсти ми 1-4 ручьев 1800 мм. В ковше поддерживают уровень металла, равный 800 мм. Скорость выт гивани  заготовок 2,5 м/мин.

П р и м е р 1. Каждый промежуточный ковш содержит дополнительные вертикальные перегородки с образованием четырех раздаточных секций шириной 1400; 1800; 1800 и 2100 мм последовательно дл  1-4 ручьев машины, при этом перегородки расположены посередине сливных отверстий у одной из широких стенок ковша и выполнены шириной, равной 0,5 ширины узкой стенки , г.е. 425 мм. При этом ширина общего дл  раздаточных секций канала у другой широкой стенки ковша также равна 425 мм.

Расчетное врем  движени  металла и экспериментально установленное снижение температуры металла в промежуточном ковше приведены в таблице.

Из таблицы следует, что разница в потере температуры дл  1 и 4 ручьев машины составл ет 40°С, что соответствует различию во времени движени  порции металла дл  этих ручьев, кратному 4,8. Снижение температуры металла дл  4-го ручь  машины на 58°С требует перегрева металла в разливочном ковше над ликвидусом, равного 65-75°С. Оценка разливки на представительном массиве плавок свидетельствует, что данный промежуточный ковш характеризуетс  0,5 % прорывов металла под кристаллизатором в основном на 1-2 ручь х и 0,7 % зат гиваний отверстий на 3-4 ручь х . Качество заготовок удовлетворительное.

П р и м е р 2. При услови х примера 1 перегородки выполнены шириной, равной 0,8 ширины узкой стенки, т.е. 680 мм (ширина общего канала 170 мм).

Врем  движени  потока металла дл  4- го ручь  в 2,5 раза больше, чем дл  1-го ручь . Соответственно различие в снижении температуры дл  4 и 1-го ручьев равно 21°С при снижении температуры дл  4-го ручь  43°С, что требует перегрева металла в разливочном ковше 50-60°С. Количество прорывов металла под кристаллизатором на представительном массиве плавок составило 0,8 %, количество зат гиваний отверстий 0.3 %. Качество заготовок удовлетворительное.

П р и м е р 3. При услови х примера 1 перегородки выполнены шириной, равной 0,65 ширины узкой стенки, т.е. 550 мм (ширина общего канала 300 мм).

Врем  движени  потока металла дл  4- ю ручь  в 3,5 раза больше, чем дл  1-го ручь . Соответственно различие в снижении температуры дл  4-го и 1-го ручь  равно 31°С при снижении температуры дл  4-го ручь  в 51°С, что требует перегрева металла в разливочном ковше 55-65°С. Количество прорывов металла под кристаллизатором составило 0.2 %, количество зат гиваний отверстий 0,1 %. Качество заготовок удовлетворительное .

П р и м е р 4, При услови х примера 1 перегородки выполнены шириной, равной 0,4 ширины узкой стенки, т.е. 340 мм (ширина общего канала 510 мм).

Врем  движени  потока металла дл  4- го ручь  в 6 раз больше, чем дл  1-го ручь . Соответственно различие в снижении температуры дл  4-го и 1-го ручь  равно 4б°С при снижении температуры дл  4-го ручь  в 63°С, что требует перегрева металла в разливочном ковше 70-80°С. Количество прорывов металла под кристаллизатором составило 2,8 %, количество зат гиваний отверстий 2,5 %. Качество заготовок удовлетворительное .

П р и м е р 5. При услови х примера 1 перегородки выполнены шириной, равной 0,9 ширины узкой стенки, т.е 765 мм (ширина общего канала 85 мм).

Врем  движени  .потока металла дл  4 го.ручь  в 2 раза больше, чем дл  1-го ручь . Соответственно различие в снижении температуры дл  4-го и 1-го ручь  равно 15°С при снижении температуры дл  4-го ручь  в 38°С, что требует перегрева металла в разливочном ковше 50-60°С. При небольшом количестве прорывов металла под кристаллизатором и зат гиваний отверстий (соответственно 0,4 и 0,7 %) заготовки потребовали большой в 1,5-2 раза зачистки, и дополнительной обрези - на 0,3 абс. %.

П р и м е р 6. При услови х примера 1 перегородки выполнены с увеличением их ширины в направлении от приемной секции ковша по его длине, равными 0,5; 0,65, 0,65 и 0,8 ширины узкой стенки соответственно дл  1,2,3 и 4 перегородок.

Врем  движени  потока металла дл  4- го ручь  в 3,2 раза больше, чем дл  1-го ручь . Соответственно различие в снижении температуры дл  4-го и 1-го ручь  в 25°С при снижении температуры дл  4-го ручь  в 43°С, что требует перегрева металла в разливочном ковше 50-60°С. Количества прорывов металла под кристаллизатором 0,3 %, количество зат гиваний отверсти  0,3 %. Качество заготовок удовлетворительное.

Пример (прототип). При услови х примера 1 ковш не имеет вертикальных перегородок , т е. у него обща  раздаточна  секци .

Врем  движени  потока металла дл  4- го ручь  в 14,1 раза больше, чем дл  1-го

ручь , а различие в снижении температуры дл  4-го и 1-го ручь  равно 69°С при снижении температуры дл  4-го ручь  в 80°С, что требует перегрева металла в разливочном ковше 90-100°С. Количество прорывов ме0 талла под кристаллизатором 3.2 %, количество зат гиваний отверсти  3,0 %. Качество заготовок удовлетворительное.

Дальнейший поиск известных в науке и технике решений, могущих содержать дру5 гие, чем в прототипе, и аналогичные предложению признаки, позвол ющие достигнуть такой же, как в предложении, эффект, не вы вил таких решений. Следовательно, предложенный промежуточный ковш отве0 чает критерию изобретени  Существенные отличи .

Обобщение полученных результатов свидетельствуют о том, что сочетание наименьшего перегрева металла в разливочном

5 ковше и разности температуры металла по ручь м характерны дл  примеров 1-3 и 6. Дл  этих примеров меньше и -количество аварийных ситуаций: количество проры- t OB1 (0,2-0,8 %) и количесгво зат гиваний

0 (0,,7 %) при удовлетворительном качест- пе заготовок. Выход за пределы запрашиваемой ширины перегородки приводит к необходимости увеличени  перегрева ме- галла в разливочном ковше и количества

5 аварийных ситуаций (пример 4) или увеличению объема зачистки и снижени  выхода годных заготовок (пример 5). Прототип (пример 7) характеризуетс  необходимостью большого перегрева металла в разливочном

0 ковше - до 100°С, значительной разностью температуры металла по ручь м - 69°С и большим числом аварийных ситуаций - до 3,2 %

Предложенный промежуточный ковш

Ь позвол ет стабилизировать процесс лить  ча счет снижени  разницы в температуре металла по ручь м машины непрерывного лить  заготовок и повысить таким образом производительность.

0За базовый обьект при оценке технического эффекта предложени  прин т промежуточный ковш, используемый на металлургическом заводе Амурсталь. Внедрение предложени  позволит увели5 чить объемы разливаемой стали на 10 % за счет снижени  затрат времени на ликвидацию последствий аварий (в 2 -3 раза) и увеличени  серийности разливки (в 1 5 -2 раза, а также увеличить выход годных заготовок (на 0 5 мас.%)

Claims (3)

1. Формула изобретени  Промежуточный ковш многоручьепой машины непрерывного лить  заготовок пр моугольного сечени , емкость которого разделена вертикальными перегородками на раздаточные секции со сливными отверсти ми и приемную секцию, отличающий- с   тем, что емкость ковша разделена вертикальными перегородками на по меньшей мере три раздаточные секции, при этом вертикальные перегородки расположены

   между сливными отверсти ми у одной из продольных стенок ковша и выполнены ширимой , равной 0.5-0.8 ширины торцевой стенки ковша.
2. 2.Ковш поп.1,отличающийс  тем. что перегородки выполнены равной ширины ,
3. 3. Ковш по п.1. отличающийс  тем, что перегородки выполнены с увеличением их ширины по длине ковша в направлении от приемной секции ковша.

   Характеристика разлинуй через предлагаемый промежуточный говш и коацглрототип

   А -А