RU2460608C1 - "gas dome" device for metal purification and pouring - Google Patents

"gas dome" device for metal purification and pouring Download PDF

Info

Publication number
RU2460608C1
RU2460608C1 RU2011131194/02A RU2011131194A RU2460608C1 RU 2460608 C1 RU2460608 C1 RU 2460608C1 RU 2011131194/02 A RU2011131194/02 A RU 2011131194/02A RU 2011131194 A RU2011131194 A RU 2011131194A RU 2460608 C1 RU2460608 C1 RU 2460608C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cap
pouring
dome
casting
metal
Prior art date
Application number
RU2011131194/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Евгеньевич Кобзарь-Дерновский (RU)
Владимир Евгеньевич Кобзарь-Дерновский
Original Assignee
Владимир Евгеньевич Кобзарь-Дерновский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Евгеньевич Кобзарь-Дерновский filed Critical Владимир Евгеньевич Кобзарь-Дерновский
Priority to RU2011131194/02A priority Critical patent/RU2460608C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2460608C1 publication Critical patent/RU2460608C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to metallurgy. Device includes ladle (1) with bottom pouring shell (2) and dome (3) with holes (4), which is located above bottom pouring shell. Open part of dome (3) is fixed at bottom of ladle (1) or at bottom of ladle (1) and its wall. In upper part of dome (3) there is branch pipe (5) connecting the cavity of dome (3) by means of valve (6) to compressed gas source or to atmosphere. In dome (3) cavity above pouring shell (2) there located is shutoff fire-proof element (7) the density of which is less than density of liquid metal.
EFFECT: simplifying the device design, improving metal pouring reliability without stopper and damper, and improving metal quality.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, к стопорным и шиберным устройствам разливки жидкого металла из ковша.The invention relates to the field of metallurgy, to locking and sliding devices for pouring liquid metal from a ladle.

Известные устройства для разливки металла (стали) - стопоры и шиберы, описанные, например, в книге «Теория и практика непрерывного литья заготовок», Смирнов А.Н. и др., Донецк, 2000 г., стр.71, 159, обладают следующими недостатками.Known devices for casting metal (steel) - stoppers and gates, described, for example, in the book "Theory and Practice of Continuous Casting of Workpieces", Smirnov AN and others, Donetsk, 2000, p. 71, 159, have the following disadvantages.

При стопорной разливке происходит довольно быстрая механическая поломка стопора из-за его износа в области шлакового пояса и головки, а также поломка в зоне его крепления со штангой стопорного механизма. Кроме того, часто происходит коробление вилки, соединяющей штангу и стопорный механизм.During stop casting, a fairly quick mechanical breakdown of the stopper occurs due to its wear in the area of the slag belt and head, as well as breakage in the area of its fastening with the stopper bar. In addition, there is often warping of the fork connecting the rod and the locking mechanism.

Шиберная разливка содержит усложненную схему старта из-за засыпки канала шиберного затвора, причиной которого является существенное удлинение сталевыпускного канала ковша до формы (кристаллизатора), способствующее зарастанию канала неметаллическими и шлаковыми включениями, нарушению режима литья и увеличению количества брака. Подсос воздуха между плитами шиберного затвора снижает качество металла. Шиберный затвор имеет сложную конструкцию и высокую стоимость.The gate casting contains a complicated start-up scheme due to backfill of the gate gate channel, the reason for which is a significant lengthening of the steel outlet of the ladle to the mold (mold), which contributes to channel overgrowth with non-metallic and slag inclusions, violation of the casting regime and an increase in the number of rejects. Air leakage between the plates of the slide gate reduces the quality of the metal. The slide gate has a complex structure and high cost.

Общим недостатком указанных методов разливки является необходимость использования механизмов, которые, испытывая высокую температуру разливки стали, часто ломаются, останавливая процесс производства. Кроме того, из-за отсутствия рафинирования стали не происходит улучшения ее качества, а, наоборот, идет снижение вплоть до получения брака и остановки машины непрерывного литья заготовки стали (МНЛЗ). В результате этого уменьшается производство стали и увеличивается себестоимость литья.A common drawback of these casting methods is the need to use mechanisms that, experiencing the high temperature of steel casting, often break down, stopping the production process. In addition, due to the lack of refining of steel, there is no improvement in its quality, but, on the contrary, there is a decrease until the marriage is rejected and the machine for continuous casting of steel billets (CCM) is stopped. As a result of this, steel production decreases and the cost of casting increases.

Прототипом изобретения является устройство для разливки металла из ковша, содержащего выступающий внутрь ковша разливочный стакан и концентрично расположенный над ним дополнительный наружный стакан с прорезями, причем прорези выполнены высотой, равной 0,3-0,6 от выступающей части основного разливочного стакана, а полость между стаканами соединена с пневматической системой и шиберным затвором - авт. свид. СССР №727326, В22D 41/08, 1980 г.The prototype of the invention is a device for casting metal from a ladle containing a pouring cup protruding into the bucket and an additional outer cup concentrically located above it with slots, the slots being made with a height equal to 0.3-0.6 from the protruding part of the main casting cup, and the cavity between glasses connected to the pneumatic system and the slide gate - ed. testimonial. USSR No. 727326, B22D 41/08, 1980

Недостатками данного устройства являются: сложность конструкции, недостаточная надежность шиберного затвора, утечка газа через отверстие разливочного стакана и между плитами шиберного затвора, большой удельный расход металла на разливку и, как результат, довольно высокая стоимость литья.The disadvantages of this device are: the complexity of the design, the lack of reliability of the slide gate, gas leakage through the opening of the nozzle and between the plates of the slide gate, the large specific consumption of metal for casting and, as a result, the relatively high cost of casting.

Техническая задача, решаемая изобретением - упрощение конструкции устройства, повышение надежности разливки металла без стопора и шибера, улучшение качества металла и уменьшение себестоимости литья.The technical problem solved by the invention is to simplify the design of the device, increase the reliability of casting metal without stopper and gate, improve the quality of metal and reduce the cost of casting.

Эта задача решена в устройстве для рафинирования и разливки металла, содержащем ковш и колпак (газоколпак) отверстиями - на днище ковша, расположенный концентрично над донным разливочным стаканом, при этом колпак открытой частью закреплен на днище ковша или на днище ковша и его стенке, образуя карман (газокарман), в верхней части колпака выполнен патрубок, соединяющий между собой с помощью вентиля полость колпака с источником сжатого газа или атмосферой, в полости колпака над разливочным стаканом находится в свободном состоянии запорный огнеупорный элемент, плотность которого меньше плотности жидкого металла.This problem is solved in a device for refining and casting metal, containing a bucket and a cap (gas cap) with holes - on the bottom of the bucket, located concentrically above the bottom pouring cup, while the cap with the open part is fixed on the bottom of the bucket or on the bottom of the bucket and its wall, forming a pocket (gas pocket), a pipe is made in the upper part of the cap connecting the cap cavity with a source of compressed gas or atmosphere using a valve; in the cap cavity above the pouring cup, the shut-off a refractory element whose density is less than the density of a liquid metal.

В частном случае исполнения изобретения запорный огнеупорный элемент выполнен в виде огнеупорного шара.In the particular case of the invention, the shut-off refractory element is made in the form of a refractory ball.

Сущность изобретения состоит в том, что вместо дорогих, сложных и имеющих весьма ограниченный срок службы устройств разливки металла из ковша - стопора и шибера создано простое устройство - колпак, представляющий собой совмещенное устройство: запор - дозатор - фурма.The essence of the invention lies in the fact that instead of expensive, complex and having a very limited service life devices for casting metal from a ladle - stopper and gate, a simple device is created - a cap, which is a combined device: constipation - dispenser - lance.

На фиг.1 изображен продольный разрез устройства, содержащего колпак, на фиг.2 - продольный разрез устройства, содержащего карман.Figure 1 shows a longitudinal section of a device containing a cap, figure 2 is a longitudinal section of a device containing a pocket.

Устройства по фиг.1 и 2 содержат ковш 1, в днище которого установлен разливочный стакан 2, над которым концентрично закреплен на днище ковша открытой частью колпак 3 с отверстиями 4 в его основании. К верхней части колпака 3 прикреплен патрубок 5, он соединяет полость колпака 3 через вентиль 6 с источником сжатого газа или с атмосферой. В полости колпака 3 находится в свободном состоянии запорный элемент, выполненный в виде огнеупорного шара 7.The devices of FIGS. 1 and 2 contain a bucket 1, in the bottom of which a pouring cup 2 is installed, over which a cap 3 with holes 4 at its base is concentrically mounted on the bottom of the bucket with the open part. A nozzle 5 is attached to the upper part of the cap 3; it connects the cavity of the cap 3 through the valve 6 with a source of compressed gas or with the atmosphere. In the cavity of the cap 3 is in a free state locking element, made in the form of a refractory ball 7.

Для увеличения срока эксплуатации патрубка 5 путем уменьшения его контакта с жидким металлом открытая часть колпака 3 может быть закреплена на днище ковша 1 и его стенке с образованием кармана 8 - фиг.2.To increase the life of the pipe 5 by reducing its contact with liquid metal, the open part of the cap 3 can be fixed on the bottom of the bucket 1 and its wall with the formation of a pocket 8 - figure 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В емкость ковша 1 поступает жидкий металл и через отверстия 4 перетекает в полость колпака 3 при закрытом положении вентиля 6, омывая основание запорного огнеупорного шара 7, закрывая им разливочное отверстие стакана 2 и запирая находящийся воздух в полости колпака 3. Шар 7 под давлением воздуха погружается в жидкий металл. С повышением уровня металла в емкости ковша 1 увеличивается металлостатическое давление на запорный шар 7, а давление воздуха в полости колпака 3 повышается. Также повышению давления способствует и прогрев воздуха от тепла жидкого металла. Увеличение температуры газа на каждые 273°С увеличивает давление в полости колпака 3 примерно на 1 атм. Избыточное давление воздуха в колпаке 3 при 1500-1600°С равно примерно 5 атм, воздействуя на запорный шар 7. Вместе с металлостатическим давлением газовое давление поджимает запорный шар 7, надежно закрывая им разливочное отверстие стакана 2. Величина подъемной архимедовой силы при этом мала, т.е. недостаточна для подъема шара 7 над отверстием стакана 2, поскольку шар 7 погружен в расплав только своим основанием.Liquid metal enters the capacity of the bucket 1 and flows through the openings 4 into the cavity of the cap 3 when the valve 6 is closed, washing the base of the shut-off refractory ball 7, closing the filling opening of the cup 2 and locking the air in the cavity of the cap 3. Ball 7 is immersed under air pressure into liquid metal. With increasing level of metal in the capacity of the bucket 1 increases the metallostatic pressure on the locking ball 7, and the air pressure in the cavity of the cap 3 increases. Also, the heating of the air from the heat of the liquid metal contributes to the increase in pressure. An increase in gas temperature for every 273 ° C increases the pressure in the cavity of the cap 3 by about 1 atm. The excess air pressure in the cap 3 at 1500-1600 ° C is approximately 5 atm, acting on the shut-off ball 7. Together with the metallostatic pressure, the gas pressure compresses the shut-off ball 7, reliably closing the filling opening of the cup 2. With it, the magnitude of the lifting Archimedean force is small, those. insufficient to lift the ball 7 above the hole of the glass 2, since the ball 7 is immersed in the melt only with its base.

После наполнения ковша 1 жидким металлом открывают вентиль 6, уменьшая давление в полости колпака 3 до уровня атмосферного. Жидкий металл под действием металлостатического давления устремляется через отверстия 4 в полость колпака 3; одновременно возрастает величина архимедовой силы, выталкивающей плавающий запорный шар 7, на основание которого действует направленное вверх давление потока металла. В результате, под действием этих сил, запорный шар 7 всплывает, освобождая отверстие стакана 2, и начинается разливка металла.After filling the bucket 1 with liquid metal, open the valve 6, reducing the pressure in the cavity of the cap 3 to atmospheric level. Liquid metal under the action of metallostatic pressure rushes through the holes 4 into the cavity of the cap 3; at the same time, the magnitude of the Archimedean force increases, pushing the floating locking ball 7, on the base of which the upward pressure of the metal flow acts. As a result, under the influence of these forces, the locking ball 7 floats, freeing the opening of the glass 2, and the casting of metal begins.

Для регулировки разливки жидкого металла меняют давление газа в полости колпака 3 с помощью вентиля 6. При увеличении давления в колпаке 3 увеличивают противодействие металлостатического давления, тем самым уменьшая высоту столба жидкого металла в полости этого устройства и уменьшая скорость разливки жидкого металла вплоть до перекрытия отверстия разливочного стакана 2 шаром 7, прекращают разливку.To adjust the pouring of liquid metal, the gas pressure in the cavity of the cap 3 is changed using valve 6. When the pressure in the cap 3 is increased, the reaction of the metal-static pressure is increased, thereby reducing the height of the liquid metal column in the cavity of this device and reducing the rate of pouring of liquid metal until the filling hole is closed cup 2 ball 7, stop casting.

При уменьшении давления газа в колпаке 3 увеличивают действие металлостатического давления, повышая скорость разливки жидкого металла.When reducing the gas pressure in the cap 3 increase the effect of metallostatic pressure, increasing the rate of casting of liquid metal.

При выполнении конструкции с карманом 8 все описанные процессы не меняются, они аналогичны вышеописанным.When performing the design with pocket 8, all the described processes do not change, they are similar to the above.

Для рафинирования жидкого металла используют колпак 3 как затвор - дозатор и как фурму для продувки жидкого металла газом, например кислородом и аргоном. Величина давления газа в полости колпака 3 определяется формулой Р>>Ратм.+qH, где q - плотность жидкого металла, Н - высота жидкого металла в ковше 1. Получив нужную величину давления в полости колпака 3, в соответствии с указанной формулой, производят рафинирование жидкого металла через отверстия 4 путем барботажа металла газом, при этом шар 7 закрывает отверстие разливочного стакана 2 и выполняет функцию сложного устройства - шиберного затвора.For refining liquid metal, cap 3 is used as a shutter-dispenser and as a lance for purging liquid metal with gas, for example, oxygen and argon. The gas pressure in the cavity of the cap 3 is determined by the formula P >> Ratm. + QH, where q is the density of the liquid metal, N is the height of the liquid metal in the bucket 1. Having received the desired pressure in the cavity of the cap 3, in accordance with the specified formula, refine liquid metal through the holes 4 by sparging the metal with gas, while the ball 7 closes the hole of the pouring cup 2 and performs the function of a complex device - a slide gate.

В результате колпак, представляющий собой простое надежное устройство, обеспечивает рафинирование металла и его разливку из ковша, исключая применение дорогих, сложных и ненадежных устройств - стопора и шибера.As a result, the cap, which is a simple reliable device, provides refining of metal and its casting from the ladle, eliminating the use of expensive, complex and unreliable devices - stopper and gate.

Применение устройства позволяет значительно упростить процесс производства и разливки стали, повысить коэффициент использования производственной мощности - КИМП и снизить себестоимость литья и проката.The use of the device can significantly simplify the process of production and casting of steel, increase the utilization of production capacity - KIMP and reduce the cost of casting and rolling.

Claims (2)

1. Устройство для рафинирования и разливки металла, содержащее ковш с донным разливочным стаканом и колпак с отверстиями, расположенный над донным разливочным стаканом, отличающееся тем, что колпак открытой частью закреплен на днище ковша или на днище ковша и его стенке, в верхней части колпака выполнен патрубок, соединяющий полость колпака с помощью вентиля с источником сжатого газа или атмосферой, при этом в полости колпака над донным разливочным стаканом расположен с возможностью закрытия его разливочного отверстия запорный огнеупорный элемент, плотность которого меньше плотности жидкого металла.1. A device for refining and casting metal, containing a ladle with a bottom casting cup and a cap with holes located above the bottom casting cup, characterized in that the cap is open part mounted on the bottom of the bucket or on the bottom of the bucket and its wall, in the upper part of the cap is made a pipe connecting the cap cavity by means of a valve with a source of compressed gas or atmosphere, while a shut-off refractory is located in the cap cavity above the bottom pouring nozzle with the possibility of closing its pouring hole th element whose density is less than the density of the molten metal. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что запорный огнеупорный элемент выполнен в виде огнеупорного шара. 2. The device according to claim 1, characterized in that the shut-off refractory element is made in the form of a refractory ball.
RU2011131194/02A 2011-07-27 2011-07-27 "gas dome" device for metal purification and pouring RU2460608C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131194/02A RU2460608C1 (en) 2011-07-27 2011-07-27 "gas dome" device for metal purification and pouring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131194/02A RU2460608C1 (en) 2011-07-27 2011-07-27 "gas dome" device for metal purification and pouring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2460608C1 true RU2460608C1 (en) 2012-09-10

Family

ID=46938865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011131194/02A RU2460608C1 (en) 2011-07-27 2011-07-27 "gas dome" device for metal purification and pouring

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2460608C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU727326A1 (en) * 1977-06-22 1980-04-17 Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения Apparatus for discharging metal from ladle
SU1118690A1 (en) * 1982-07-12 1984-10-15 Уральский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черных Металлов Method of steel teeming from converter and device for effecting same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU727326A1 (en) * 1977-06-22 1980-04-17 Краматорский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Машиностроения Apparatus for discharging metal from ladle
SU1118690A1 (en) * 1982-07-12 1984-10-15 Уральский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черных Металлов Method of steel teeming from converter and device for effecting same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108176844B (en) A kind of device and method for clearing up tundish upper nozzle dross object
CN101342580B (en) Vacuum casting mold apparatus capable of continuously manufacturing and cleaning fine equiax crystal casting ingot
CN102304594B (en) Slag-pot-movable water quenching system utilizing excess heat of molten slag based on water quenching steam method
CN102825229A (en) Flow control structure for preventing vortexes from being generated in tundish
CN101513669A (en) High Yield Ladle Bottoms
CN102303113B (en) Continuous casting tundish porous baffle wall having functions of casting and calcium treatment
CN201442099U (en) Quick nozzle changing device for stopper ladle used for square and rectangular billets
RU2460608C1 (en) "gas dome" device for metal purification and pouring
JP5703221B2 (en) Copper anode furnace and operating method thereof
CN202356599U (en) Slide gate nozzle device for preventing occurrence of vortex
RU2400327C1 (en) Suction well (versions)
CN106424689A (en) Integral tundish
WO2011081543A1 (en) Apparatus for refining and casting metal
RU2460609C1 (en) "gas sleeve" device for metal purification, vacuum treatment and pouring
CN108213401B (en) Metallurgical nozzle for protective casting and method for protective casting
PL241354B1 (en) Tundish
RU2460606C1 (en) Kobzar-dernovsky steel combined machine "комкоб" for continuous ladle metallurgy
CN214263885U (en) Argon blowing refining molten metal device for bottom pouring ladle
RU185699U1 (en) BUCKET METAL RECEIVER
CN105921735B (en) Tundish gettering filter
WO2011087392A1 (en) « gas-sleeve » device for refining, degassing and casting metal from a ladle without stopper or shutter
RU133762U1 (en) GLASS-DISPENSER
CN106944609B (en) Suspended water gap and method for reducing corrosion resistance of molten steel and inclusion
RU130244U1 (en) METAL RECEIVER WELL
WO2011102748A1 (en) Method and apparatus for producing steel, and the continuous casting of steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140728