RU2778649C1 - Metering nozzle for continuous metal casting on machines for continuous casting of workpieces with a closed jet - Google Patents
Metering nozzle for continuous metal casting on machines for continuous casting of workpieces with a closed jet Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778649C1 RU2778649C1 RU2021121117A RU2021121117A RU2778649C1 RU 2778649 C1 RU2778649 C1 RU 2778649C1 RU 2021121117 A RU2021121117 A RU 2021121117A RU 2021121117 A RU2021121117 A RU 2021121117A RU 2778649 C1 RU2778649 C1 RU 2778649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- receiving funnel
- along
- radius
- rounding
- cup
- Prior art date
Links
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 title abstract 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 5
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 101700050571 SUOX Proteins 0.000 description 2
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 101700074463 DERL1 Proteins 0.000 description 1
- 101700087049 chup-1 Proteins 0.000 description 1
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 1
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000000576 supplementary Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при непрерывной разливке стали закрытой струей. The invention relates to the field of metallurgy, in particular to steelmaking, and can be used in the continuous casting of steel with a closed jet.
Известна конструкция стаканов-дозаторов [1] c внутренним диаметром канала 35 мм марки DSA-TN-B/TN60 (Дополнительное соглашение № 19 к контракту № DGNТЗТ000111 от 01.02.2006 г.) и 45 мм марки DSA-SENBDY705 [2] (Технический проект № NTMK-TNN-2034 от 10.10.2019 г.), у которых рабочая поверхность приемных воронок стаканов-дозаторов в поперечном сечении имеет один радиус скругления.A well-known design of dosing cups [1] with an inner channel diameter of 35 mm brand DSA-TN-B / TN60 (Supplementary agreement No. 19 to contract No. DGNТЗТ000111 of 01.02.2006) and 45 mm brand DSA-SENBDY705 [2] (Technical project No. NTMK-TNN-2034 dated October 10, 2019), in which the working surface of the receiving funnels of the dosing cups in cross section has one rounding radius.
Недостатком данных конструкций является отсутствие обеспечения необходимого примыкания стопора-моноблока к стакану-дозатору при разливке металла на узких по сечению заготовки форматах, в результате чего повышается риск возникновения неуправляемого подтека металла – некрытия, приводящего к необходимости замораживания и прекращению разливки стали в кристаллизатор конкретного ручья, а при разливке малых форматов отмечаются случаи замерзания металла в канале металлопроводки при запуске машины непрерывного литья заготовок или после замены промежуточного ковша методом разливки «плавка на плавку».The disadvantage of these designs is the lack of ensuring the necessary adjacency of the monoblock stopper to the dosing cup when pouring metal on formats that are narrow in cross section, resulting in an increased risk of uncontrolled metal leakage - non-covering, leading to the need to freeze and stop pouring steel into the mold of a particular stream, and when pouring small formats, there are cases of metal freezing in the channel of the metal wiring when starting the continuous casting machine or after replacing the tundish using the melt-for-melt casting method.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемым результатам является приемная воронка погружного стакана [3] (патент РФ № 23809 «Приемная воронка погружного стакана», ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», МПК B22D11/00, опубл. 20.07.2002, бюл. № 20) изготовленная в виде конуса, при этом внутренняя стыковочная приемная воронка выполнена комбинированной, причем верхняя часть имеет форму конуса, а нижняя - сферы, которая плавно переходит по касательной к образующей конической части приемной воронки.The closest in terms of technical solution and achieved results is the intake funnel of the submersible nozzle [3] (RF patent No. 23809 “Intake funnel of the submersible cup”, OAO Nizhny Tagil Iron and Steel Works, IPC B22D11 / 00, publ. 20.07.2002, bull. No. 20 ) made in the form of a cone, while the internal docking receiving funnel is made combined, and the upper part has the shape of a cone, and the lower part is a sphere, which smoothly passes tangentially to the generatrix of the conical part of the receiving funnel.
Недостатком известной приемной воронки является один радиус скругления в поперечном сечении. При данной конструкции стакана-дозатора в начале или в процессе разливки металла непрерывным методом «плавка на плавку» может возникнуть неплотное прилегание головки стопора-моноблока к приемной воронке стакана-дозатора, что может вызвать неуправляемый подтек металла – некрытием, что приводит к длительным аварийным простоям машины непрерывного литья стальных заготовок.The disadvantage of the known receiving funnel is one radius of curvature in cross section. With this design of the dosing cup, at the beginning or in the process of pouring metal by the continuous “melt-for-melt” method, a loose fit of the stopper-monoblock head to the receiving funnel of the dosing cup may occur, which can cause uncontrolled leakage of metal - non-covering, which leads to long emergency downtime machines for continuous casting of steel billets.
Техническим результатом настоящего изобретения является снижение рисков замерзания металла в канале стакана-дозатора в начале разливки металла через промежуточный ковш; унификация дизайна двух или нескольких типоразмеров стаканов-дозаторов, применяемых при разливке металла для нескольких форматов поперечных сечений заготовок машин непрерывной разливки стали в один типоразмер, снижение случаев некрытий сопряжения стакана-дозатора и стопора моноблока.The technical result of the present invention is to reduce the risk of metal freezing in the nozzle nozzle channel at the beginning of metal pouring through the tundish; unification of the design of two or more standard sizes of dosing nozzles used in pouring metal for several cross-sectional formats of billets of steel continuous casting machines into one standard size, reducing cases of non-covering of the coupling of the dosing cup and monoblock stopper.
Указанный технический результат достигается тем, что в стакане-дозаторе, состоящем из верхней и нижней частей, имеющей в верхней части приемную воронку, выполненную в виде усеченного конуса с металлоподводящим каналом по оси, предусмотрены следующие отличия: боковая поверхность приемной воронки в поперечном разрезе имеет дугообразную форму, образованную сопряжением основного радиуса R1 и дополнительного радиуса R2 со стороны нижней части стакан-дозатора, который исчисляются по формуле:The specified technical result is achieved by the fact that in the cup-dispenser, consisting of the upper and lower parts, having a receiving funnel in the upper part, made in the form of a truncated cone with a metal supply channel along the axis, the following differences are provided: the side surface of the receiving funnel in the cross section has an arcuate the shape formed by the conjugation of the main radius R 1 and the additional radius R 2 from the side of the lower part of the dispenser cup, which are calculated by the formula:
R2 = R1 ⋅ K (1),R 2 \u003d R 1 ⋅ K (1),
где:where:
R1 - основной радиус боковой поверхности приемной воронки 3 (мм);R 1 - the main radius of the side surface of the receiving funnel 3 (mm);
R2 - дополнительный радиус боковой поверхности приемной воронки 3 (мм);R 2 - additional radius of the side surface of the receiving funnel 3 (mm);
K - постоянный коэффициент, равный не менее 1,05,K is a constant coefficient equal to at least 1.05,
при условии, чтобы диаметр окружности D примыкания рабочих поверхностей головной части 6 стопора моноблока 5 соответствовал диаметру S окружности кольцевого сопряжения основного радиуса R1 с дополнительным радиусом R2.provided that the diameter of the circle D adjoining the working surfaces of the
Кроме того, в предложенном стакане-дозаторе, верхняя и нижняя части выполнены из огнеупорных материалов, причем в качестве огнеупорного материала в верхней части используют периклазоуглеродистый материал, а в нижней части - корундографитовый материал.In addition, in the proposed cup-dispenser, the upper and lower parts are made of refractory materials, and periclase-carbon material is used as a refractory material in the upper part, and corundum-graphite material is used in the lower part.
Кроме этого, диаметр окружности D примыкания рабочих поверхностей головной части стопора моноблока больше диаметра S окружности кольцевого сопряжения основного радиуса R1 с дополнительным сопряжением R2, а также диаметр окружности D примыкания рабочих поверхностей головной части стопора моноблока меньше диаметра S окружности кольцевого сопряжения основного радиуса R1 с дополнительным сопряжением R2.In addition, the diameter of the circle D adjoining the working surfaces of the head part of the monoblock stopper is greater than the diameter S of the circumference of the annular mate of the main radius Rone with additional pairing R2, as well as the diameter of the circle D adjoining the working surfaces of the head part of the monoblock stopper is less than the diameter S of the circumference of the annular interface of the main radius Ronewith additional pairing R2.
Кроме этого, боковая поверхность приемной воронки стакана-дозатора в поперечном разрезе имеет дугообразную форму с радиусом R1, исходящим от внутреннего края торцевой поверхности верхней части в кольцевое сопряжение диаметром S и последующим множеством радиусов Rn, образуя множество последующих сопряжений диаметром Sn, при этом последний радиус соединен с внутренним каналом, а количество кольцевых сопряжений Sn не превышает значения 100, а величина глубины h1 примыкания головной части стопора моноблока к рабочей поверхности приемной воронки верхней части стакана-дозатора меньше величины глубины h2 примыкания головной части стопора моноблока к рабочей поверхности приемной воронки верхней части стакана-дозатора и величины глубины hn примыкания головной части стопора-моноблока к рабочей поверхности приемной воронки верхней части стакана-дозатора.In addition, the side surface of the receiving funnel of the dosing cup in cross section has an arcuate shape with a radius Rone, emanating from the inner edge of the end surface of the upper part into an annular conjugation with a diameter S and the subsequent set of radii Rn, forming a set of subsequent mates with a diameter Sn, while the last radius is connected to the inner channel, and the number of ring mates Sn does not exceed 100, and the depth honeadjoining the head part of the monoblock stopper to the working surface of the receiving funnel of the upper part of the dosing cup is less than the depth value h2adjoining the head part of the monoblock stopper to the working surface of the receiving funnel of the upper part of the dosing cup and the depth value hnadjoining the head part of the monoblock stopper to the working surface of the receiving funnel of the upper part of the dosing cup.
Кроме этого, боковая поверхность усеченного конуса рабочей поверхности приемной воронки верхней части стакана-дозатора выполнена в виде множества усеченных конусов, боковые поверхности которых имеют плоские конические формы с основным углом отклонения а1 от торцевой поверхности верхней части стакана дозатора, дополнительного угла отклонения а2, множества дополнительных углов отклонения an, расположенных таким образом, что поэтапно образуют кольцевые сопряжения S, Sn, причем количество кольцевых сопряжений не превышают значения 100.In addition, the lateral surface of the truncated cone of the working surface of the receiving funnel of the upper part of the dispenser cup is made in the form of a plurality of truncated cones, the lateral surfaces of which have flat conical shapes with a main deflection angle aone from the end surface of the upper part of the dispenser cup, additional deviation angle a2, sets of additional deflection angles an,located in such a way that they gradually form circular conjugations S, Sn, and the number of ring mates does not exceed 100.
Кроме этого, боковая поверхность усеченного конуса рабочей поверхности приемной воронки верхней части стакана-дозатора выполнена в виде множества усеченных конусов, боковые поверхности которых имеют плоские конические формы с углами отклонения от торцевой поверхности верхней части стакана дозатора, множества дополнительных углов an, сопряженных с боковыми поверхностями в виде дугообразной формы с множеством радиусов Rn, расположенных таким образом, что поэтапно образуют кольцевые сопряжения Sn, причем количество кольцевых сопряжений плоских конических и дугообразных форм, размещенных в любой последовательности, не превышают значения 100.In addition, the side surface of the truncated cone of the working surface of the receiving funnel of the upper part of the dispenser cup is made in the form of a set of truncated cones, the side surfaces of which have flat conical shapes with angles of deviation from the end surface of the top part of the dispenser cup surfaces in the form of an arcuate shape with a plurality of radii R n arranged in such a way that they gradually form ring mates S n , and the number of ring mates of flat conical and arcuate shapes placed in any sequence does not exceed 100.
А также внутренний канал верхней части стакана-дозатора радиально расширен относительно района нижнего торца нижней части стакана дозатора, причем его диаметр исчисляется по формуле:And also the inner channel of the upper part of the dispenser cup is radially expanded relative to the region of the lower end of the lower part of the dispenser cup, and its diameter is calculated by the formula:
dв = dн ⋅ k (2),d in \u003d d n ⋅ k (2),
где:where:
dв - диаметр внутреннего канала стакана дозатора в верхней части 1 (мм);d in - the diameter of the inner channel of the dispenser cup in the upper part 1 (mm);
dн - диаметр внутреннего канала нижнего торца нижней части 2 стакана дозатора (мм);d n - the diameter of the inner channel of the lower end of the lower part of the 2 Cup dispenser (mm);
k - постоянный коэффициент, равный 1,01÷1,30.k is a constant coefficient equal to 1.01÷1.30.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:
Фиг. 1 - Общая схема стакана дозатора (разрез);Fig. 1 - General scheme of the dispenser cup (section);
Фиг. 2 - Приемная воронка стакана-дозатора с двумя радиусами скругления (разрез);Fig. 2 - Receiving funnel of the dosing cup with two rounding radii (section);
Фиг. 3 - Приемная воронка стакана-дозатора с множеством радиусов скругления (разрез);Fig. 3 - Receiving funnel of the glass dispenser with multiple rounding radii (section);
Фиг. 4 - Приемная воронка стакана-дозатора с множеством боковых поверхностей усеченных конусов плоской конической формы (разрез).Fig. 4 - Receiving funnel of the glass dispenser with many side surfaces of truncated cones of a flat conical shape (section).
Описание ссылочных позиционных номеров:Description of reference position numbers:
1 - верхняя часть стакан-дозатора;1 - the upper part of the glass dispenser;
2 - нижняя часть стакан-дозатора;2 - the lower part of the glass dispenser;
3 - приемная воронка;3 - receiving funnel;
4 - внутренний канал;4 - internal channel;
5 - стопор-моноблок;5 - monoblock stopper;
6 - головная часть стопора-моноблока;6 - head part of the monoblock stopper;
7 - торцевая поверхность стакан-дозатора;7 - end surface of the glass dispenser;
8 - внутренний край торцевой поверхности.8 - inner edge of the end surface.
D - диаметр окружности примыкания рабочих поверхностей головной части стопора-моноблока 5 к приемной воронке 3 стакана-дозатора;D is the diameter of the circumference of the adjoining working surfaces of the head part of the stopper-
R1 - основной радиус боковой поверхности приемной воронки 3 дугообразной формы;R 1 - the main radius of the side surface of the
R2 - дополнительный радиус боковой поверхности приемной воронки 3 дугообразной формы;R 2 - additional radius of the side surface of the
Rn - множество радиусов боковой поверхности приемной воронки 3, выполненной в виде дугообразной или плоской конической формы;R n - set of radii of the side surface of the
K - постоянный коэффициент, равный не менее 1,05;K is a constant coefficient equal to at least 1.05;
S - диаметр окружности кольцевого сопряжения основного радиуса R1 с дополнительным R2 в случае применения рабочей поверхности приемной воронки 3 дугообразной формы и плоских конических поверхностей, образованными под основным углом a1 и вспомогательными an;S is the diameter of the circumference of the annular interface of the main radius R 1 with additional R 2 in the case of using the working surface of the
Sn - диаметр окружности кольцевого сопряжения основного радиуса R1 с множеством дополнительных Rn в случае применения рабочей поверхности приемной воронки 3 дугообразной формы и плоских конических поверхностей, образованными под основным углом a1 и множеством вспомогательных an;S n is the diameter of the circumference of the annular mate of the main radius R 1 with many additional R n in the case of using the working surface of the
h1 - глубины примыкания головной части 6 стопора-моноблока 5 к рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана дозатора (п. 4);h 1 - adjoining depths of the
h2 - глубины примыкания головной части 6 стопора-моноблока 5 к рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана дозатора (п. 4);h 2 - adjoining depths of the
hn - глубины примыкания головной части 6 стопора-моноблока 5 к рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана дозатора (п. 4);h n - adjoining depths of the
a1 - основной угол, образованный между торцевой поверхностью верхней части и боковой поверхностью усеченного конуса плоской конической формы приемной воронки;a 1 - the main angle formed between the end surface of the upper part and the side surface of the truncated cone of a flat conical shape of the receiving funnel;
a1 - дополнительный угол, образованный между торцевой поверхностью верхней части и боковой поверхностью усеченного конуса плоской конической формы приемной воронки;a 1 - additional angle formed between the end surface of the upper part and the side surface of the truncated cone of a flat conical shape of the receiving funnel;
an - множество дополнительных углов, образованных между торцевой поверхностью 7 верхней части 1 и боковыми поверхностями усеченного конуса плоской конической формы приемной воронки 3;a n - many additional angles formed between the
dв - диаметр внутреннего канала 4 стакана дозатора в верхней части1;d in - the diameter of the
dн - диаметр внутреннего канала 4 нижнего торца нижней части 2 стакана дозатора;d n - the diameter of the
k - постоянный коэффициент, равный 1,01÷1,30.k is a constant coefficient equal to 1.01÷1.30.
Стакан-дозатор, выполнен неразъемным изделием, состоящим из верхней 1 и нижней частей 2, в верхней ее части плотно состыкован со стопором-моноблока 5, имеющим головную часть 6, нижнее основание которой имеет сферическую форму.The dosing cup is made as a one-piece product, consisting of the upper 1 and
Выполнение верхней 1 и нижней части 2 стакана-дозатора из огнеупорного материала (в качестве огнеупорного материала в верхней части 1 используют периклазоуглеродистый материал, а в нижней части 2 – корундографитовый материал), а головной части 6 – из периклазоуглеродистых огнеупорных материалов, позволяет выдерживать высокие температуры при разливке металла из промежуточного ковша – более 1450°С.The execution of the upper 1 and
Стакан-дозатор, выполнен неразъемным изделием, при этом верхняя 1 и нижняя части 2 его соединены таким образом, что по оси имеют общий внутренний канал 4. В верхней части 1 стакана-дозатора предусмотрена приемная воронка 3 с торцевой поверхностью 7 и внутренним краем торцевой поверхности 8, которая выполняет роль формирования потоков жидкого металла из промежуточного ковша машины непрерывной разливки стали во внутренний канал 4 стакана-дозатора диаметром dв верхней части 1 и dн нижнего торца нижней части стакана дозатора 2 (Фиг. 1).The cup-dispenser is made of a one-piece product, while the upper 1 and
Рабочая поверхность приемной воронки 3 стакана-дозатора контактирует с головной частью 6 стопора-моноблока 5 и жидким металлом и представляет собой усеченный конус, боковая поверхность которого имеет дугообразную форму с основным радиусом R1, исходящим от внутреннего края 8 торцевой поверхности 7 верхней части стакана-дозатора 1 в кольцевое сопряжение диаметром S и дополнительным радиусом R2, исходящим из кольцевого сопряжения с поверхностью внутреннего канала 4 верхней части 1 диаметром dв при условии, что диаметр D кольцевого примыкания рабочих поверхностей стопора моноблока 5 и стакана дозатора соответствует диаметру S кольцевого сопряжения основного R1 и дополнительного R2 радиусов дугообразной формы поверхности приемной воронки 3 (Фиг. 2, Фиг. 2.1, Фиг. 2.2, Фиг. 3). The working surface of the
Наличие двух радиусов скругления R1 и R2 на рабочей поверхности приемной воронки 3 стакана-дозатора обеспечивает плотное примыкание головной части 6 стопора моноблока 5 к верхней части 1 стакана - дозатора при разливке жидкого металла.The presence of two rounding radii R 1 and R 2 on the working surface of the
В процессе разработки стакана-дозатора для непрерывной разливки металла на машинах непрерывного литья заготовок закрытой струей определено оптимальное соотношение размеров дополнительного радиуса R2 в зависимости от основного радиуса R1 на верхней части 1 стакана дозатора.In the process of developing a dosing nozzle for continuous casting of metal on continuous casting machines with a closed jet, the optimal ratio of the dimensions of the additional radius R2depending on the main radius Roneon top of 1 cup dispenser.
В частности, проведенные исследования позволяют констатировать, что для снижения рисков замерзания металла во внутреннем канале 4 стакана-дозатора в начале разливки металла через промежуточный ковш дополнительный радиус R2 боковой поверхности приемной воронки 3 исчисляется по формуле (1):In particular, the studies carried out allow us to state that in order to reduce the risk of metal freezing in the
R2 = R1 ⋅ K (1)R 2 \u003d R 1 ⋅ K (1)
Данные основываются на результатах ряда испытаний, проводимых в конвертерном цехе АО «ЕВРАЗ НТМК». В ходе испытаний было выявлено, что: The data are based on the results of a number of tests carried out in the converter shop of EVRAZ NTMK JSC. During the tests it was found that:
- дополнительный радиус R2 боковой поверхности приемной воронки 3 менее 1,05 R1 основного радиуса боковой поверхности приемной воронки 3, приводит к не плотному сопряжению приемной воронки стакана-дозатора 3 и головной части стопора моноблока 6, в связи с этим отмечаются случаи подтека металла и некрытий.- additional radius R 2 of the side surface of the receiving
- дополнительный радиус R2 боковой поверхности приемной воронки 3 более 1,05 R1 основного радиуса боковой поверхности приемной воронки 3, приводит к более плотному сопряжению приемной воронки стакана-дозатора 3 и головной части стопора - моноблока 6, в связи с этим исключаются случаи подтека металла и некрытий, кроме этого снижаются риски возникновения аварийных ситуаций и их последствия.- additional radius R 2 of the side surface of the
На Фиг. 2.1 и Фиг. 2.2 приведены различные варианты выполнения приемной воронки 3 с двумя радиусами скругления, например, (Фиг. 2.1), если диаметр окружности D примыкания рабочих поверхностей головной части 6 стопора моноблока 5 больше диаметра S окружности кольцевого сопряжения основного радиуса R1 с дополнительным радиусом R2 (D>S) и, например, (Фиг. 2.2), если диаметр окружности D примыкания рабочих поверхностей головной части 6 стопора моноблока 5 меньше диаметра S окружности кольцевого сопряжения основного радиуса R1 с дополнительным радиусом R2 (D<S). On FIG. 2.1 and Fig. 2.2 shows various options for performing a receiving
Возможно выполнение боковой поверхности приемной воронки 3 стакана-дозатора, имеющего в поперечном разрезе дугообразную форму с радиусом R1, исходящего от внутреннего края 8 торцевой поверхности верхней части 1 в кольцевое сопряжение диаметром S и последующим множеством радиусов Rn (Фиг. 3), образуя множество последующих сопряжений диаметром Sn, при этом последний радиус соединен с каналом, а количество кольцевых сопряжений Sn не превышает значения 100, т.к. при увеличении значений кольцевых сопряжений более 100, вызывает сложность в изготовлении верхней части стакана-дозатора 1, который выполнен из огнеупорного изделия в виде периклазоуглеродистого материала, подготовки оснастки для производства огнеупорных изделий, проверке геометрических размеров огнеупорных изделий при выходном контроле производителя и входном контроле потребителя.It is possible to perform the side surface of the receiving
Возможны различные варианты выполнения величины глубины h1 примыкания головной части 6 стопора-моноблока 5 к рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана-дозатора и величины глубины h2 примыкания головной части 6 стопора моноблока 5 к рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана-дозатора 3 и величины глубины hn примыкания головной части 6 стопора-моноблока 5 к рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана-дозатора относительно торцевой поверхности 7 верхней части 1 стакана-дозатора.There are various options for the implementation of the value of the depth honeadjunction of the
На Фиг. 1 величина глубины h1 примыкания головной части 6 стопора моноблока 5 к рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана-дозатора меньше величины глубины h2 (Фиг. 2) примыкания головной части 6 стопора моноблока 5 к рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана-дозатора 3.On FIG. 1 depth honeadjunction of the
На Фиг. 3 величина глубины hn примыкания головной части 6 стопора-моноблока 5 к рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана-дозатора.On FIG. 3 the value of the depth h n adjoining the
На Фиг. 4 приведены различные варианты выполнения приемной воронки 3 верхней части 1 стакана дозатора с множеством боковых поверхностей усеченных конусов плоской конической формы:On FIG. 4 shows various options for performing the receiving
- с основным углом отклонения а1 от торцевой поверхности верхней части 1 стакана дозатора;- with the main deviation angle a 1 from the end surface of the
- с дополнительным углом отклонения а2 от торцевой поверхности верхней части 1 стакана дозатора;- with an additional deviation angle a 2 from the end surface of the
- множества дополнительных углов отклонения an, расположенных таким образом, что поэтапно образуют кольцевые сопряжения S, Sn, причем количество кольцевых сопряжений не превышают значения 100, т.к. при увеличении значений кольцевых сопряжений более 100, вызывает сложность в изготовлении верхней части стакана-дозатора 1, который выполнен из огнеупорного изделия в виде периклазоуглеродистого материала, подготовки оснастки для производства огнеупорных изделий, проверке геометрических размеров огнеупорных изделий при выходном контроле производителя и входном контроле потребителя; при этом максимальный угол отклонения а1, а2 или аn будет составлять не менее 0,1°, т.к. проверка на соответствие значений данной величины менее 0,1° огнеупорного изделия будет проблематична, и не более 180°, т.к. возникает отсутствие целесообразности изготовления данной конструкции огнеупорного изделия.- sets of additional deflection angles a n , located in such a way that they gradually form ring mates S , S n , and the number of ring mates does not exceed 100, because with an increase in the values of the annular interfaces more than 100, it causes difficulty in manufacturing the upper part of the
На Фиг. 4 приведены различные варианты выполнения боковой поверхности усеченного конуса рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана-дозатора:On FIG. 4 shows various options for performing the side surface of the truncated cone of the working surface of the receiving
- в виде множества усеченных конусов, боковые поверхности которых имеют плоские конические формы с углами отклонения а1 и а2 от торцевой поверхности верхней части 1 стакана дозатора;- in the form of a plurality of truncated cones, the side surfaces of which have flat conical shapes with deviation angles a 1 and a 2 from the end surface of the
- множества дополнительных углов an, сопряженных с боковыми поверхностями в виде дугообразной формы;- sets of additional angles a n conjugated with the side surfaces in the form of an arcuate shape;
- с множеством радиусов Rn (Фиг. 1), расположенные таким образом, что поэтапно образуют кольцевые сопряжения Sn, причем количество кольцевых сопряжений плоских конических и дугообразных форм, размещенных в любой последовательности, не превышают значения 100,- with a plurality of radii R n (Fig. 1), located in such a way that they gradually form ring mates S n , and the number of ring mates of flat conical and arcuate shapes placed in any sequence does not exceed 100,
т.к. при увеличении значений кольцевых сопряжений более 100, вызывает сложность в изготовлении верхней части стакана-дозатора 1, который выполнен из огнеупорного изделия в виде периклазоуглеродистого материала, подготовки оснастки для производства огнеупорных изделий, проверке геометрических размеров огнеупорных изделий при выходном контроле производителя и входном контроле потребителя; при этом максимальный угол отклонения а1, а2 или аn будет составлять не менее 0,1°, т.к. проверка на соответствие значений данной величины менее 0,1° огнеупорного изделия будет проблематична, и не более 180°, т.к. возникает отсутствие целесообразности изготовления данной конструкции огнеупорного изделия.because with an increase in the values of the annular interfaces more than 100, it causes difficulty in manufacturing the upper part of the
Предпочтительно выполнение внутреннего канала 4 верхней части 1 стакана-дозатора радиально расширенным относительно района нижнего торца нижней части 2 стакана дозатора и исчисляется по формуле (2):Preferably, the execution of the
dв = dн ⋅ k (2)d in = d n ⋅ k (2)
Данные зависимости основываются на результатах испытаний, проводимых в конвертерном цехе АО «ЕВРАЗ НТМК». В ходе испытаний было выявлено, что: These dependencies are based on the results of tests conducted in the converter shop of EVRAZ NTMK JSC. During the tests it was found that:
- величина dв диаметр внутреннего канала стакана дозатора в верхней части 1 менее 1,01dн, приводит к разноориентированному истечению потока металла из внутреннего канала стакана дозатора во внутренний канал погружного стакана с возможностью размытия внутренней поверхности последнего с нарушением качества непрерывно-литой заготовки, созданием аварийной ситуации, например, прогара погружного стакана, подтека металла в сопряжении стакана-дозатора и погружного стакана;- the value d in the diameter of the inner channel of the dispenser cup in the
- величина dв диаметр внутреннего канала стакана дозатора в верхней части 1 более 1,30dн, т.к. данное соотношение, формируемое такую конструкцию внутреннего канала, не представляется целесообразным в ее применении.- the value of d in the diameter of the inner channel of the dispenser cup in the
Стакан-дозатор для непрерывной разливки металла на машинах непрерывного литья заготовок закрытой струей работает следующим образом.The dosing cup for continuous casting of metal on continuous casting machines with a closed jet works as follows.
Стакан-дозатор устанавливается в днище промежуточного ковша. Разливаемый жидкий металл из промежуточного ковша через совмещенные каналы стакана-дозатора и погружного стакана при помощи приемной воронки 3 поступает в кристаллизатор, где затвердевает, и вытягивается в виде заготовки. Дозирование металла из промежуточного ковша производится с помощью вертикально перемещающегося стопора моноблока 5 с головной частью 6. Стопор моноблок 5 и стакан-дозатор образуют канал огнеупорной металлопроводки. Прекращение подачи металла по внутреннему каналу 4 металлопроводки достигается плотным примыканием рабочей поверхности головной части 6 стопора моноблока 5 к приемной воронке 3 стакана-дозатора 3 по окружности диаметром D на глубину h1 нижней точки головной части 6 стопора-моноблока 5 относительно поверхности торца 7 верхней части 1 стакана-дозатора.The dosing cup is installed in the bottom of the tundish. The poured liquid metal from the tundish through the combined channels of the dosing cup and the submersible cup, with the help of a receiving
Выполнение рабочей поверхности приемной воронки 3 верхней части 1 стакана-дозатора в виде усеченного конуса, боковая поверхность которого имеет дугообразную форму с основным радиусом R1, исходящим от внутреннего края 8 торцевой поверхности 7 верхней части 1стакана-дозатора в кольцевое сопряжение S и дополнительным радиусом R2 (Фиг. 2), исходящим из кольцевого сопряжения с поверхностью внутреннего канала 4 верхней части 1 диаметром dв, при условии, если диаметр D кольцевого примыкания рабочих поверхностей стопора-моноблока 5 и верхней-части 1 стакана-дозатора соответствует диаметру кольцевого сопряжения основного R1 и дополнительного R2 радиусов дугообразной формы поверхности приемной 3 воронки S, позволяет снизить риски замерзания металла во внутреннем канале 4 стакана-дозатора в начале разливки металла через промежуточный ковш.Execution of the working surface of the receiving
Применение предлагаемого изобретения позволяет: снизить аварийность процесса непрерывной разливки стали в заготовки методом «плавки на плавку» в части снижения неуправляемых подтеков металла (некрытий), приводящего к необходимости замораживания и прекращению разливки стали в кристаллизатор конкретного ручья, снизить случаи замерзания металла в канале металлопроводки при запуске машины непрерывного литья заготовок или после замены промежуточного ковша, увеличить производство металла, снизить потери металлошихты и количества нескольких типоразмеров стаканов-дозаторов, применяемых при разливке металла для нескольких форматов поперечных сечений, в том числе типоразмеров погружных стаканов.The use of the invention makes it possible to: reduce the accident rate of the process of continuous casting of steel into blanks by the "melt-for-melt" method in terms of reducing uncontrolled metal smudges (non-covers), leading to the need to freeze and stop casting steel into a mold of a particular stream, reduce the cases of metal freezing in the metal conduit channel during starting the continuous casting machine or after replacing the tundish, increase metal production, reduce the loss of metal charge and the number of several sizes of dosing nozzles used in pouring metal for several cross-sectional formats, including standard sizes of submersible nozzles.
Достоинством предложенного стакана-дозатора является обеспечение устойчивой подачи жидкого металла в кристаллизатор МНЛЗ и длительная работа стакана-дозатора без его замены.The advantage of the proposed dosing cup is to ensure a stable supply of liquid metal to the CCM mold and long-term operation of the dosing cup without replacing it.
На сегодняшний день испытана опытная партия стаканов-дозаторов из 12-ти опытных огнеупорных изделий, получены следующие результаты:To date, an experimental batch of dosing cups from 12 experimental refractory products has been tested, and the following results have been obtained:
- отсутствие некрытий при непрерывной разливке стали; - absence of coverings during continuous casting of steel;
- сопоставимый с серийно-применяемыми стаканами-дозаторами износ канала опытных изделий;- wear of the channel of experimental products comparable with serially used dosing cups;
- отсутствие замечаний при разливке металла на разных по поперечному сечению непрерывно-литых блюмовых заготовок.- no remarks when pouring metal on continuously cast bloom billets of different cross-sections.
Таким образом, заявляемое техническое решение полностью выполняет технический результат.Thus, the claimed technical solution fully fulfills the technical result.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно- технической информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источников, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения.The analysis of the prior art, including the search for patents and scientific and technical information and the identification of sources containing information about the analogues of the claimed technical solution, made it possible to establish that the applicant did not find sources characterized by features identical to all essential features of the claimed invention.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна" и «изобретательский уровень».Therefore, the claimed invention meets the criteria of "novelty" and "inventive step".
Источники информацииSources of information
[1] Дополнительное соглашение № 19 к контракту № DGNТЗТ000111 от 01.02.2006 г.;[1] Additional agreement No. 19 to contract No. DGNТЗТ000111 dated February 1, 2006;
[2] Технический проект № NTMK-TNN-2034 от 10.10.2019 г.;[2] Technical project No. NTMK-TNN-2034 dated 10.10.2019;
[3] патент РФ № 23809 «Приемная воронка погружного стакана», ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», МПК B22D11/00, опубл. 20.07.2002, бюл. № 20.[3] RF patent No. 23809 "Inlet funnel of the submersible nozzle", OAO "Nizhniy Tagil Iron and Steel Works", IPC B22D11/00, publ. 20.07.2002, bul. No. 20.
Claims (28)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2778649C1 true RU2778649C1 (en) | 2022-08-22 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU599915A1 (en) * | 1976-05-04 | 1978-04-11 | Череповецкий Ордена Ленина Металлургический Завод Им.50-Летия Ссср | Teeming cup |
RU23809U1 (en) * | 2001-11-16 | 2002-07-20 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | SUBMERSIBLE GLASS RECEIVER |
WO2002081123A2 (en) * | 2001-04-04 | 2002-10-17 | Vesuvius Crucible Company | Improved regulation of a stream of molten metal |
RU2358832C2 (en) * | 2003-11-03 | 2009-06-20 | Везувиус Крусибл Компани | Stopper system |
RU2490092C2 (en) * | 2009-01-21 | 2013-08-20 | Рефректори Интеллекчуал Проперти Гмбх Унд Ко Кг | Submersible teeming barrel |
RU187335U1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ШЕФФИЛД РЕФРАКТОРИС УКРАИНА" | GLASS-DISPENSER FOR CASTING OF METALS AND ALLOYS |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU599915A1 (en) * | 1976-05-04 | 1978-04-11 | Череповецкий Ордена Ленина Металлургический Завод Им.50-Летия Ссср | Teeming cup |
WO2002081123A2 (en) * | 2001-04-04 | 2002-10-17 | Vesuvius Crucible Company | Improved regulation of a stream of molten metal |
RU23809U1 (en) * | 2001-11-16 | 2002-07-20 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | SUBMERSIBLE GLASS RECEIVER |
RU2358832C2 (en) * | 2003-11-03 | 2009-06-20 | Везувиус Крусибл Компани | Stopper system |
RU2490092C2 (en) * | 2009-01-21 | 2013-08-20 | Рефректори Интеллекчуал Проперти Гмбх Унд Ко Кг | Submersible teeming barrel |
RU187335U1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ШЕФФИЛД РЕФРАКТОРИС УКРАИНА" | GLASS-DISPENSER FOR CASTING OF METALS AND ALLOYS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20050061052A1 (en) | Radial press for pressing rotationally symmetrical hollow bodies | |
JP5837589B2 (en) | Immersion nozzle | |
RU2778649C1 (en) | Metering nozzle for continuous metal casting on machines for continuous casting of workpieces with a closed jet | |
EP2172290B1 (en) | Submerged nozzle | |
CN104399910A (en) | Steel ingot teeming runner system | |
AU667830B2 (en) | Refractory article for preventing vortexing in a metallurgical vessel | |
JP2013523455A (en) | Method and apparatus for manufacturing a bi-material sleeve and sleeve manufactured thereby | |
US20110240688A1 (en) | Immersion nozzle | |
CN204892938U (en) | A sheet iron mouth of a river and metal founding facility for casting sheet iron made by metal | |
US9333557B2 (en) | Nozzle for guiding a metal melt | |
US5244187A (en) | Molten metal feed system and method for investment castings | |
WO2006015460A1 (en) | Assembly of a pouring nozzle and collector nozzle | |
US12017273B2 (en) | Submerged nozzle with rotatable insert | |
CN101456073B (en) | Immersion nozzle | |
JPS58196159A (en) | Die for forging of molten metal | |
EP2373447B1 (en) | Tundish impact pad | |
JP6384872B2 (en) | Method and apparatus for producing semi-solid metal material | |
US5173198A (en) | Devices used for teeming liquid metals | |
US3929184A (en) | Apparatus for producing blank metal ingots of uniform cross section and in particular steel ingots | |
CA1200384A (en) | Ladle slide gate collector nozzle | |
US20220362838A1 (en) | Starting head for a continuous casting mold and associated method | |
US4323108A (en) | Tundish and process for casting from charge to charge in continuous steel foundry | |
CN117320824A (en) | Start-up head for a continuous casting mold and associated method | |
RU126273U1 (en) | SUBMERSIBLE GLASS | |
AU2017308852A1 (en) | Tundish funnel |