SK288043B6 - A tundish impact pad - Google Patents

Abstract

A impact pad (2) of tundish (1) for use in the continuous casting of molten metal includes a base plate (21) with impact surface (7) and sidewall (18) defining a plurality of passageways surrounded by a vaulted-stepped architecture on the interior surface and adapted to permit at least a portion of the deflected incoming stream of molten metal.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na zníženie povrchovej turbulencie v kúpeli s roztaveným kovom a konkrétnejšie protinárazovej vložky medzipanvy na riadenie charakteru toku tekutiny prúdu, privádzaného z lejacej panvy na účely zníženia povrchovej turbulencie v medzipanve v priebehu kontinuálneho odlievania.

Doterajší stav techniky

Pri rôznych spôsoboch odlievania roztavený kov tečie z prvej nádoby do druhej nádoby alebo formy. Bežnou praxou pri kontinuálnom odlievaní ocele je napríklad prenesenie roztaveného kovu z lejacej panvy do medzipanvy a z medzipanvy do formy alebo foriem. Prúd roztaveného kovu obvykle vyteká z hubice, rúrky alebo krytu, pripojeného ku dnu lejacej panvy, a vlieva sa do medzipanvy nádoby ako dole smerujúci padajúci prúd. Kov obvykle opúšťa medzipanvu ako jeden alebo viac vystupujúcich prúdov, ktoré vytekajú výpustnými otvormi v dolnej časti medzipanvy.

Vodné modelovanie je uznávaný spôsob simulácie toku roztaveného kovu. Tento spôsob je preto používaný aj na skúmanie toku prúdu roztavenej ocele z lejacej panvy do medzipanvy. Vodné modelovanie ukázalo, že prúd, privádzaný z lejacej panvy, je odchyľovaný odo dna medzipanvy k povrchu roztavenej ocele. Odchýlený prúd sa môže vzdúvať nahor a vytvárať nadmernú turbulenciu na povrchu roztavenej ocele.

Konštrukčné prekážky, ako napríklad bočné a koncové steny medzipanvy, môžu turbulenciu zhoršiť. Nadmerná turbulencia môže porušiť ochranný kryt troskotvomých prísad na povrchu a zaniesť častice troskotvomých prísad do roztavenej ocele.

Následné pôsobenie vzduchu môže oceľ okysličiť. Častice troskotvomých prísad môžu vytvoriť inklúzie v stuhnutej oceli.

Obidva faktory majú negatívny vplyv na konečný produkt.

Protinárazové vložky medzipanvy sú používané na ochranu výmurovky medzipanvy pred eróziou prúdom z lejacej panvy, ale sú taktiež používané na riadenie a reguláciu odchýleného prúdu, turbulencie a toku roztaveného kovu v medzipanve.

Protinárazová vložka je umiestnená na dne medzipanvy tak, aby práve na ňu dopadal prúd, privádzaný z lejacej panvy. Protinárazová vložka obsahuje horný povrch, ktorý je odolný k nárazovej sile a erozívnemu vplyvu privádzaného prúdu roztaveného kovu. Keď sa objaví erózia protinárazovej vložky, je jednoduchšie nahradiť len protinárazovú vložku, ako celú výmurovku medzipanvy.

Horný povrch protinárazovej vložky je všeobecne väčší ako priečny rez alebo priemer privádzaného prúdu, aby sa prispôsobil laterálnym a vertikálnym pohybom medzipanvy vzhľadom na lejaciu panvu.

Protinárazová vložka medzipanvy podľa známeho stavu techniky môže jednoducho pozostávať z plochej dosky zo žiaruvzdorného materiálu s ohraničeným horným povrchom.

Protinárazová vložka môže byť umiestnená na dne alebo zapustená v dolnej časti medzipanvy. Vložka je výhodne umiestnená pod výpustom lejacej panvy tak, aby privádzaný prúd narážal na horný povrch vložky. Toto usporiadanie sa často nepokúša riadiť odchýlený prúd z lejacej panvy.

Stav techniky taktiež obsahuje protinárazové vložky navrhnuté tak, aby zlepšovali tok v medzipanve presmerovaním odchýleného prúdu.

Vložky podľa stavu techniky zahŕňajú tvary určené na to, aby zmenili charakter vychyľovania privádzaného prúdu a celkový priebeh toku v kúpeli v medzipanve tak, aby sa znížilo striekanie a turbulencie v medzipanve.

Patent US 5072916 (Soofi) opisuje protinárazovú vložku s vlnitým horným povrchom a vlnitými bočnými stenami, ktorá presmeruje a spomalí odrážaný tok pri znížení striekania, trepania a turbulencii toku.

Patent US 5358551 (Saylor) opisuje protinárazovú vložku s uzatvorenou bočnou stenou kompletne okolo okraja horného povrchu vložky, čím je ohraničená protinárazová vložka s vnútorným priestorom. Uzatvorená bočná stena obsahuje zárez, ktorý obracia tok vzostupne a dovnútra.

Patentový spis US 35685 (Schmidt a ďalší) opisuje protinárazovú vložku obsahujúcu vonkajšiu bočnú stenu s podseknutým povrchom, ktorá presmeruje a mení tok späť k privádzanému prúdu. Na rozdiel od riešenia podľa patentu US 5358551 táto bočná stena nie je opísaná ako uzatvorená, čo znamená, že bočná stena neobtáča úplne okraj horného povrchu. Primárna časť toku vystupuje pozdĺž dna medzipanvy k výpustnému otvoru medzipanvy a nie je namierená vzostupne k povrchu kovu.

Patent US 4776570 (Vo Thanh a ďalší) opisuje nárazník prúdu z lejacej panvy, ktorý pozostáva z uzatvorenej nádržky, majúcej hornú stenu a laterálne steny. Horná stena obsahuje otvor, ktorému zodpovedá spodný koniec výpustu lejacej panvy tak, že privádzaný prúd vstupuje do nádržky. Laterálne steny obsahujú veľké množstvo jednoduchých rovných dier, ktoré umožňujú, že roztavený kov vystupuje z nádržky ako veľké množstvo malých pramienkov s nízkou energiou. Bez hornej steny nemá roztavený kov žiadny stimul k výstupu z dier a bude pravdepodobne stúpať von vrchom prúdového nárazníka. Je opísané, že prúdový nárazník

SK 288043 Β6 inhibuje strhávanie trosky a umožňuje lepšie oddelenie inklúzií.

Na rozdiel od protinárazovej vložky je prúdový nárazník uzatvorená nádrž, majúca hornú stenu. Ďalej je prúdový nárazník fixovaný k výpustu lejacej panvy a bráni relatívnym laterálnym pohybom medzi lejacou panvou a medzipanvou. Voľnosť pohybu výpustom lejacej panvy vzhľadom na medzipanvu je veľmi výhodná a pravdepodobne podstatná pre odlievanie.

Pôvodcovia vynálezu si nie sú vedomí žiadneho použitia prúdového nárazníka lejacej panvy.

Nárazové vložky podľa stavu techniky nedostatočne riadia tok roztaveného kovu v medzipanve.

Ploché protinárazové vložky môžu prejavovať nadmerné striekanie, ktoré má za následok povrchovú turbulenciu a oxidáciu kovu. Strhávanie trosky môže nastať ako výsledok silného vzostupného toku zložiek blízko stien medzipanvy a zostupného ťahu blízko privádzaného prúdu. Tento priebeh môže mať za následok Spínavšiu oceľ a všeobecne zníženú kvalitu kovu.

Tvarované protinárazové vložky primárne presmerujú tok vzostupne k hornému povrchu medzipanvy. Presmerovanie toku k povrchu kúpeľa môže narušiť tento povrch, čo má za následok turbulenciu a kontamináciu tekutého kovu troskou a plynom.

Taktiež celkový charakter toku, vyvinutý v kúpeli v medzipanve vložkami s uzatvorenou bočnou stenou podľa stavu techniky, nezaisťuje najlepšiu možnosť flotácie aj nekovových zložiek alebo zníženie miešania medzi chemickými procesmi kovov počas chemickej premeny.

Protinárazové vložky podľa stavu techniky s bočnou stenou, ktorá nie je uzatvorená, primáme presmerovávajú tok von pri dne medzipanvy. Toto presmerovanie je prospešné na zníženie povrchového vrenia, ale nezaisťuje najlepšie podmienky na flotáciu nekovových zložiek alebo na zníženie miešania medzi chemickými procesmi počas premeny kovov.

Protinárazové vložky podľa stavu techniky s postrannými stenami alebo bez nich nepresmerujú tok takým spôsobom, aby bol tok rozdelený a rozptýlený riadeným spôsobom medzi vzostupný aj vonkajší smer, a tým sa znížila povrchová turbulencia a súčasne umožnilo oddelenie inklúzií.

Podstata vynálezu

Podľa tohto vynálezu bola vyvinutá protinárazová vložka medzipanvy na využitie pri kontinuálnom liatí, ktorá obsahuje:

a) základovú dosku, majúcu nárazový povrch, upravený na dopadanie a odchyľovanie privádzaného prúdu roztaveného kovu, pričom základová doska má obvod,

b) bočnú stenu, rozprestierajúcu sa nahor od základovej dosky pozdĺž aspoň časti obvodu a majúcu vnútorný povrch, smerujúci k nárazovému povrchu, pričom bočná stena vymedzuje množinu priechodov obklopených oblúkovou stupňovitou štruktúrou na vnútornom povrchu a upravených na umožnenie výstupu aspoň časti odchýleného privádzaného prúdu cez priechody.

Bočná stena výhodne kompletne obklopuje obvod základovej dosky na vymedzenie vnútorného objemu s otvoreným horným povrchom.

Bočná stena výhodne obsahuje množinu plôšok, pričom každá plôška vymedzuje aspoň jeden priechod.

Protinárazová vložka medzipanvy podľa tohto vynálezu výhodne obsahuje aspoň šesť plôšok.

Oblúková stupňovitá štruktúra výhodne obsahuje prvý ohraničujúci povrch, klenúci sa cez priechod, a druhý ohraničujúci povrch, vytvárajúci stupeň nad priechodom.

Aspoň jedna hrádzi podobná stena výhodne prebieha nahor od základovej dosky na rozdelenie vnútorného objemu na množinu komôr.

Protinárazová vložka medzipanvy podľa tohto vynálezu výhodne obsahuje prijímaciu komoru, upravenú na príjem privádzaného prúdu, ktorá je pripojená aspoň k jednej odtokovej komore, majúca otvorenú hornú časť a aspoň jeden priechod.

Hrádzi podobná stena výhodne prebieha nahor od základovej dosky aspoň na jednom ramene, pričom rameno (36), stena a základová doska vymedzujú otvory na umožnenie prúdenia tekutiny medzi komorami.

Hrádzi podobná stena má výhodne horný povrch a vyhĺbenia na hornom povrchu na umožnenie prúdenia tekutiny medzi komorami.

Aspoň jedna hrádzi podobná stena výhodne prebieha nahor od základovej dosky.

Bočná stena výhodne prebieha celkom okolo obvodu na vymedzenie vnútorného objemu, pričom bočná stena obsahuje množinu plôšok, pričom každá plôška vymedzuje aspoň jeden priechod, obklopený oblúkovou stupňovitou štruktúrou na vnútornom povrchu.

Protinárazová vložka medzipanvy podľa predkladaného vynálezu teda obsahuje základovú dosku majúcu horný nárazový povrch obklopený bočnou stenou s ohraničenými priechodmi. Bočná stena môže byť uzatvorená a so základovou doskou potom ohraničuje vnútorný objem majúci otvorený horný povrch.

Protinárazová vložka je upravená tak, aby na seba nechala dopadať a odchyľovala privádzaný prúd rozta3

SK 288043 Β6 veného kovu na nárazový povrch.

Protinárazová vložka je upravená tak, aby umožňovala tok odchýleného prúdu cez priechody. Pri uzatvorenej bočnej stene prúd môže vytekať z vnútorného objemu len otvoreným horným povrchom a priechodmi.

Predmetom predkladaného vynálezu je poskytnúť protinárazovú vložku, ktorá odchýli privádzaný prúd paralelne s horným nárazovým povrchom. Vložka potom rozdeľuje a distribuuje tento vychýlený tok do oddelených častí, ktoré sa pohybujú von od vložky cez veľké množstvo priechodov v bočnej stene a nahor horným povrchom.

Ďalším predmetom predkladaného vynálezu je poskytnúť protinárazovú vložku, ktorá rozdeľuje a distribuuje odchýlený tok medzi vzostupný aj vonkajší smer, aby sa znížili povrchové disturbancie v kúpeli s roztaveným kovom.

Ďalším predmetom predkladaného vynálezu je poskytnúť protinárazovú vložku, ktorá podporuje protiprúdový tok roztaveného kovu v medzipanve, konkrétne protiprúdový tok odchýleného prúdu z protinárazovej vložky do výpustného otvoru medzipanvy.

Ešte ďalším predmetom predkladaného vynálezu je rozdelenie toku medzi vzostupným a vonkajším smerom tak, aby sa znížila senzitivita toku na vrenie a asymetrie spôsobené tým, že privádzaný prúd naráža excentrický na nárazový povrch.

V jednom uskutočnení protinárazová vložka zahŕňa základovú dosku obklopenú dierovanou bočnou stenou majúcou veľké množstvo priechodov. Výhodne bočná stena obsahuje časti, ktoré sústreďujú odchýlený prúd smerom k priechodom. Tieto časti môžu zahŕňať vychyľujúce povrchy nad a pod priechodom.

V ďalšom uskutočnení steny podobné hrádzam rozdeľujú vnútorný objem na veľké množstvo komôr, a tým spomaľujú odchýlený prúd. Odchýlený prúd prechádza nad stenou alebo okolo stien k dierovanej bočnej stene a opúšťa vnútorný objem cez priechody alebo horný okraj.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude ďalej podrobnejšie objasnený na príkladoch jeho konkrétneho uskutočnenia, ktorých opis bude podaný s prihliadnutím na priložené obrázky výkresov.

Obr. 1 je pohľad na priečny rez medzipanvou a plochú dosku protinárazovej vložky podľa stavu techniky ukazujúci charakter toku.

Obr. 2 je pohľad na priečny rez medzipanvou a protinárazovú vložku stavu techniky majúcu rovnú bočnú stenu ukazujúci charakter toku.

Obr. 3 je pohľad na priečny rez medzipanvou a protinárazovú vložku stavu techniky majúcu dovnútra zakrivenú bočnú stenu ukazujúci charakter toku.

Obr. 4 je pohľad na priečny rez medzipanvou a protinárazovú vložku stavu techniky majúcu čiastočne dovnútra zakrivenú bočnú stenu ukazujúci charakter toku.

Obr. 5a je perspektívny pohľad na protinárazovú vložku podľa predkladaného vynálezu.

Obr. 5b je perspektívny pohľad v reze pozdĺž čiary A - A na protinárazovú vložku podľa predkladaného vynálezu.

Obr. 5c je alternatívny perspektívny pohľad v reze na protinárazovú vložku podľa predkladaného vynálezu.

Obr. 6 je perspektívny pohľad na protinárazovú vložku podľa predkladaného vynálezu v medzipanve, vrátane charakteru toku.

Obr. 7 je pohľad na priečny rez protinárazovou vložkou podľa predkladaného vynálezu ukazujúci charakter toku.

Obr. 8 je pohľad na priečny rez protinárazovou vložkou podľa predkladaného vynálezu ukazujúci protiprúdový tok.

Obr. 9a je perspektívny pohľad alternatívneho uskutočnenia predkladaného vynálezu.

Obr. 9b je priečny rez, perspektívny pohľad z obr. 9a.

Obr. 10a je perspektívny pohľad ďalšieho alternatívneho uskutočnenia predkladaného vynálezu.

Obr. 10b je priečny rez, perspektívny pohľad z obr. 10a.

Obr. 11 je perspektívny pohľad ďalšieho alternatívneho uskutočnenia predkladaného vynálezu, ktorý obsahuje hrádzi podobné štruktúry.

Obr. 12a je pohľad na priečny rez z obr. 11.

Obr. 12b je pozdĺžny pohľad na priečny rez z obr. 12.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornenie pohľadu v reze na protinárazovú vložku 2 v tvare plochej dosky podľa stavu techniky, umiestnenú v medzipanve L Šípky ukazujú privádzaný prúd 3, vstupujúci do medzipanvy I, vystupujúci tok 6, opúšťajúci medzipanvu I, a niektoré ďalšie zložky toku roztaveného kovu, obsiahnutého v objeme 5 medzipanvy L

Celkový charakter toku v objeme 5 medzipanvy I má veľký počet zložiek, pretože roztavený kov špliecha a víri v objeme 5 medzipanvy i. Nárazový povrch 7 vložky 2 odchyľuje privádzaný prúd 3 von za vzniku odchýleného toku 6. Časť odchýleného toku 6 mení smer a pohybuje sa vzostupne a dovnútra k privádzanému prúdu 3 za vzniku reverzného toku 8.

Ďalšia časť odchýleného toku 6 vytvára vzostupný tok 11, ktorý sa pohybuje vzostupne podľa stien 9 medzipanvy J k hornému povrchu 10 roztaveného kovu. Vzostupný tok 11 môže spôsobiť povrchovú turbulenciu a miešanie roztaveného kovu s troskotvomými prísadami na hornom povrchu 10.

Zostupný tok 12 nastáva, keď privádzaný prúd 3 stiahne časť obklopujúceho roztaveného kovu dole. Zostupný tok 12 môže taktiež zaniesť troskotvomé prísady z horného povrchu 10 do roztaveného kovu.

Povrchový tok 13 sa môže pohybovať od horného povrchu JO k výpustnému otvoru 14 medzipanvy i, zatiaľ čo skrátený tok 15 sleduje kratšiu cestu do výpustného otvoru 14 medzipanvy 1, ako sa pohybuje blízko dna 16 medzipanvy I k výpustnému otvoru 14. Skrátený tok 15 obmedzuje možnosť flotácie nečistôt v roztavenom kove.

Plochá doska protinárazovej vložky 2 z obr. 1 účinne neobmedzuje nežiaduci charakter toku vrátane skráteného toku 15, vzostupného toku 11 a zostupného toku 12.

Obr. 2 ukazuje medzipanvu i, majúcu protinárazovú vložku 2 podľa stavu techniky s nekonečnou bočnou stenou 18.

Hlavná časť privádzaného prúdu 3 sa pohybuje zostupne, až kým nárazový povrch 7 vložky 2 nevyvolá to, že sa odchýlený tok 6 pohybuje von z vložky 2.

Reverzný tok 8, ktorý je časťou odchýleného toku 6, sa pohybuje vzostupne a dovnútra k privádzanému prúdu 3. Ďalšia časť odchýleného toku 6 vytvára vzostupný tok 11, ktorý sa pohybuje vzostupne a von, ako opúšťa vnútorný priestor vložky 2. Ďalšia časť odchýleného toku 6 vytvára vzostupný tok 11, ktorý opúšťa vnútorný priestor vložky 2 prevažne vzostupne.

Ako na obr. 1 povrchový tok 13 sa blíži k hornému povrchu 10 roztaveného kovu a pohybuje sa od horného povrchu 10 k výpustnému otvoru 14 medzipanvy L

Podobne obr. 3 ukazuje protinárazovú vložku 2 zo stavu techniky. Táto vložka 2 má uzatvorenú vonkajšiu bočnú stenu 18 majúcu podobratý povrch 19, ktorý čelí odchýlenému toku 6. Je opísané, že odchýlený tok 6 odbočuje vzostupne a dovnútra. Charakter toku je inak podobný charakteru z obr. 2.

Na obr. 4 je znázornený pohľad v reze na medzipanvu i s ďalšou protinárazovou vložkou 2 podľa stavu techniky.

Ako na predchádzajúcich obrázkoch privádzaný prúd 3 pokračuje v pohybe zostupne, až kým nárazový povrch 7 protinárazovej vložky 2 nevytvorí odchýlený tok 6, pohybujúci sa von. Bočná stena 18 obsahuje podobratý povrch 19, ktorý obracia odchýlený tok na privádzaný prúd 3.

Stav techniky opisuje, že reverzný tok 8, vystupujúci z vložky 2, sa nepohybuje vzostupne k hornému povrchu 10, ale pohybuje sa skôr von otvoreným koncom 20 vložky 2, pokiaľ neexistuje bočná stena.

Skrátený tok 15 zostáva všeobecne blízko dna 16 medzipanvy i, až kým skrátený tok 15 neopustí medzipanvu 1 výpustným otvorom 14.

Nárazové vložky, známe zo stavu techniky, nevytvárajú ideálny tok roztaveného kovu v medzipanve L

Napríklad obr. 2 a obr. 3 ukazujú uzatvorenú vonkajšiu bočnú stenu.

Obidve vložky riadia tok, opúšťajúci vnútrajšok vložky, všeobecne vzostupným smerom k hornému povrchu kúpeľa. Vzostupný tok môže porušiť horný povrch roztaveného kovu v medzipanve L

Vrenie na povrchu a výsledná turbulencia môže spôsobiť škodlivú interakciu medzi roztaveným kovom a troskou alebo plynnou atmosférou nad povrchom tekutého kovu.

Tieto problémy sú zhoršené, ak privádzaný prúd nenarazí na stred nárazového povrchu, v tomto prípade vzostupný tok je asymetrický a môže mať vyššiu rýchlosť.

Na obr. 1 a obr. 4 je vytvorené podstatné množstvo skráteného toku, ktoré znižuje pravdepodobnosť, že znečistenie bude oddelené od toku pred výstupom z medzipanvy L

Protiprúdový tok je typ toku, ktorý znižuje a ideálne odstraňuje miešanie a turbulenciu. Protiprúdový tok umožní to, že materiál vstúpi a vystúpi z nádoby ako upchávka, pričom každá upchávka má rovnaký čas pobytu v nádobe.

Protiprúdový tok v medzipanve I zodpovedá rovnomernému toku od výpustu lejacej panvy do výpustného otvoru medzipanvy L

Protiprúdový tok obmedzuje vrenie a turbulenciu na hornom povrchu a výsledný potenciál kontaminácie kovu.

Protiprúdový tok taktiež riadi skratovanie toku, a tým zvyšuje čas a možnosť oddelenia nekovových nečistôt z ocele flotáciou.

Ďalej protiprúdový tok poskytuje žiaduce podmienky pre chemickú premenu v medzipanve J znížením

SK 288043 Β6 rozsahu vírenia a vírov, ktoré spôsobujú miešanie medzi tekutinou, už prítomnou v kúpeli, a novou tekutinou, vstupujúcou do kúpeľa.

Protiprúdový tok je výhodný pri odlievaní, pretože je možné znížiť turbulenciu, a preto znížiť oxidáciu a strhávanie trosky.

Protinárazové vložky 2 podľa stavu techniky nevytvárajú protiprúdový tok v medzipanve i.

Privádzaný prúd sa mieša s materiálom, už prítomným v medzipanve I, a nastávajú rozmanité časy pobytu, čq má za následok skrátenie času pobytu a úseky stagnácie v medzipanve L

Taký charakter toku je nežiaduci a nepriaznivo postihuje účinnosť oddeľovania nekovových zložiek od tekutého kovu.

Protinárazová vložka 2 podľa predkladaného vynálezu je znázornená na obr. 5a, obr. 5b a obr. 5c, pričom obr. 5a ukazuje perspektívny pohľad na vložku, obr. 5b ukazuje priečny rez pozdĺž osi A - A a obr. 5c ukazuje vložku v priečnom reze zospodu.

Vložka 2 obsahuje základovú dosku 21 majúcu horný nárazový povrch 7. Nárazový povrch je aspoň čiastočne obklopený bočnou stenou J_8. Bočná stena 18 obsahuje vnútorný povrch 22 a je všeobecne umiestnená na okraji nárazového povrchu 7. Bočná stena 18 obmedzuje veľké množstvo priechodov 23.

Vnútorný povrch 22 môže zahŕňať oblúkovú stupňovitú štruktúru 24 okolo priechodov 23. Oblúková stupňovitá štruktúra 24 obsahuje prvý ohraničujúci povrch 25 tvoriaci oblúk 26. Oblúk 26 je vytvorený v bočnej stene alebo na ňu a obsahuje v hornej časti klenbu a steny. Priechody môžu taktiež zahŕňať tretí povrch, obsahujúci aspoň jednu plochu, ktorá tvorí stupeň 27 v priechodoch.

Uskutočnenie predmetného vynálezu obsahuje protinárazovú vložku 2, majúcu základovú dosku 21, vybavenú nárazovým povrchom 7, prispôsobeným na prijímanie a ohýbanie vstupného prúdu 3 roztaveného kovu. Základová doska 2j_ má obvod. Bočná stena 18 prebieha celkom okolo tohto obvodu, čím vymedzuje vnútorný objem. Bočná stena 18 obsahuje množinu plôšok, z ktorých každá vymedzuje aspoň jeden priechod 23, obklopený oblúkovou stupňovitou štruktúrou 24 na vnútornom povrchu 22.

Jedno uskutočnenie predkladaného vynálezu obsahuje spravidla osemuholníkovú vložku s uzatvorenou bočnou stenou, majúcu osem plôšok 40 s jedným oblúkovým stupňovitým priechodom v plôške s celkom ôsmimi priechodmi. Plôšky ohraničujúce priechody sú všeobecne kolmé na vnútorný povrch 22.

Oblúk 26 prebieha smerom nahor od nárazového povrchu 2, pričom má výšku 28 oblúka 26 a dĺžku rozpätia 29 oblúka 26. Oblúkový priechod má výšku 30 stupňa 27. V tomto uskutočnení má každý priechod rovnakú výšku 28 oblúka 26, rovnaké rozpätie 29 oblúka 26 a rovnakú výšku 30 stupňa 27, ale alternatívne uskutočnenia môžu mať priechody meniacich sa rozmerov.

Obr. 6 a obr. 7 ukazujú priebeh toku v medzipanve i s protinárazovou vložkou 2 podľa predkladaného vynálezu.

Obr. 6 ukazuje priebeh toku bezprostredne obklopujúci vložku.

Zostupný prúd 3, ktorý je tvorený privádzaným prúdom do medzipanvy i naráža na nárazový povrch 7 vložky 2. Unikátna štruktúra priechodov v bočnej stene vložky spôsobí to, že prúd je rozdelený medzi všeobecne vzostupný tok H. a všeobecne výstupný tok 31. Výstupné toky 31 sú rozptýlené do veľkého množstva oddelených prúdov, ktoré sa pohybujú von každým priechodom.

Obr. 7 ukazuje tok v prevažnej časti medzipanvy i, kde sa roztavený kov pohybuje k výpustnému otvoru 14 medzipanvy i.

Zátkový tok sa jednoducho vytvorí v medzipanve I, ako sa roztavený kov pohybuje k výpustnému otvoru 14.

Ako je znázornené na obr. 8, protinárazová vložka 2 zlepšuje rozvoj zátkového toku 32 v medzipanve I, pretože protinárazová vložka 2 rozdeľuje tok tak na vzostupný tok 11, ako na výstupný tok 31 za vzniku difúznejšieho toku, ktorý sa ľahko rozvinie do zátkového toku, ako sa roztavený kov pohybuje k výpustnému otvoru 14.

Rozdelenie vzostupného a vonkajšieho toku taktiež znižuje vrenie na hornom povrchu kúpeľa, pretože tok nie je primárne namierený nahor, ale namiesto toho je namierený ako vzostupne a von, a taktiež je rozdelený do oddelených prúdov, ktoré sa pohybujú von cez priechody.

Bočná stena vložky podľa vynálezu nie je nevyhnutne uzatvorená, ale bočná stena bude vždy zahŕňať priechody. Veľkosť, počet a lokalizácia priechodov v bočnej stene sa môže meniť a všeobecný tvar vložky sa môže taktiež meniť. V závislosti od vnútornej geometrie protinárazovej vložky 2 priechody môžu mať aíebo nemusia mať oblúkový tvar.

Obr. 9 a obr. 10 ukazujú perspektívne pohľady na druhom a treťom uskutočnení protinárazovej vložky 2 majúcej bočné steny 18, vymedzujúce priechody 23 oblúkovej štruktúry 33.

V ďalšom uskutočnení, ako bolo ukázané na obr. 11 a obr. 12, protinárazová vložka 2 obsahuje základovú dosku 21, aspoň jednu bočnú stenu 18. majúcu aspoň jeden priechod 23, a aspoň jednu vnútornú stenu 34 typu hrádze.

Bočné steny môžu byť uzatvorené alebo neuzatvorené v závislosti od konkrétnych podmienok odlievania.

Priechody 23 môžu mať oblúkovú štruktúru, ale môžu to taktiež byť jednoduché otvory v plochej stene.

SK 288043 Β6

Vnútorné steny 34 vymedzujú množinu komôr 35 vo vnútornom priestore protinárazovej vložky 2.

Každá komora 35 má výhodne horný otvor a slúži ako modul na dodávanie vychádzajúceho toku.

Centrálna komora 35a s horným otvorom funguje hlavne ako nárazová a príjmová komora tak, aby zastavila energiu spojenú so zostupným prúdom z výpustu lejacej panvy.

Odtokové komory 35b fungujú hlavne ako aplikačné moduly, ktoré sú určené na vývoj ustáleného a rovnomerne distribuovaného protiprúdového toku.

Protinárazová vložka 2 by mala oddeliť privádzaný prúd od vychádzajúceho toku, a tým znížiť interakciu a miešanie medzi nimi. Oddelenie privádzaných a vychádzajúcich prúdov umožní to, že centrálna komora pohlcuje energiu nárazového prúdu a poháňa tok cez odtokové komory 35b. Oddelenie prúdov taktiež umožní rozvoj zátkového toku v protinárazovej vložke 2.

Hrádzi podobné steny by mali rozptýliť kinetickú energiu privádzaného prúdu a mierniť tok k odtokovým komorám. Výška, tvar a lokalizácia vnútorných stien typu hrádze môžu byť upravené pre konkrétne podmienky odlievania.

Konkrétne by steny mali byť upravené tak, aby dodávali tok do každej komory tak, aby bol získaný protiprúdový tok pri rôznych konfiguráciách medzipanvy L Steny môžu mať akúkoľvek príhodnú výšku a často majú rovnakú výšku ako postranné steny. Jednotlivé steny sa môžu dokonca líšiť vo výške a môžu alebo nemusia siahať k základnej doštičke.

Obr. 12a a obr. 12b ukazujú uzatvorenú bočnú stenu 18, hrádzi podobné steny 34 majúce ramená 36 siahajúce k základovej doske 21. Steny 34, ramená 36 a základová doska 21 ohraničujú otvory 37. Otvory 37 umožňujú komunikáciu tekutiny medzi komorami 35, konkrétne komunikáciu tekutiny medzi centrálnou komorou 35a a odtokovými komorami 35b.

Či už otvory majú alebo nemajú, môžu mať steny 34 vyhĺbenia 38 na svojom hornom povrchu 39, ktoré umožňujú komunikáciu tekutiny medzi komorami 35.

Je dôležité, že steny v ktorejkoľvek konfigurácii by mali riadiť tok do odtokových komôr tak, aby vychádzajúci tok vystupoval cez priechody 23 a horný otvor. Týmto spôsobom môže nastať protiprúdový tok medzi protinárazovou vložkou 2 a výpustným otvorom medzipanvy L

Protinárazová vložka 2 podľa predkladaného vynálezu sústreďuje prúd, privádzaný z lejacej panvy, cez priechody v bočnej stene a otvorený horný povrch vložky. Protinárazová vložka 2 zastavuje a používa vysokú energiu spojenú so zostupným prúdom na plnenie priechodov.

Regulácia je uľahčená oblúkovou stupňovitou štruktúrou, obklopujúcou priechody alebo hrádzi podobnými stenami, ktoré rozdeľujú protinárazovú vložku 2 do veľkého množstva komôr. Vychádzajúci tok opúšťa protinárazovú vložku 2 a pokračuje do výpustného otvoru medzipanvy I s rovnomerne distribuovanou rýchlosťou v celej výške medzipanvy i.

Výhodne protinárazová vložka 2 oddeľuje privádzaný prúd tak, aby sa znížila senzitivita toku k vreniu a asymetriám, ak nárazový tok nenarazí do stredu protinárazovej vložky 2.

Protinárazová vložka 2 podľa predkladaného vynálezu je schopná prispôsobenia konkrétnej geometrii medzipanvy I, vrátane asymetrických, ako sú napríklad systémy s jednou vetvou, dvomi vetvami a mnohopočetnými vetvami. Priechody v bočnej stene a odtokové komory môžu byť prispôsobené pre špecifické konfigurácie, aby splnili požiadavky na tok tekutiny. Napríklad bočná stena môže byť odstránená, aby bolo umožnené umiestnenie protinárazovej vložky 2 pri konci medzipanvy L

Hoci predkladaný vynález bol opísaný vo vzťahu k svojim konkrétnym uskutočneniam, odborníkom je zrejmé, že existuje mnoho ďalších variácií, modifikácií a použití. Predkladaný vynález nie je obmedzený opisom špecifických príkladov v tomto texte.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) na využitie pri kontinuálnom liatí, ktorá obsahuje: a) základovú dosku (21), majúcu nárazový povrch (7), upravený na dopadanie a odchyľovanie privádzaného prúdu (3) roztaveného kovu, pričom základová doska (21) má obvod, b) bočnú stenu (18), rozprestierajúcu sa nahor od základovej dosky (21) pozdĺž aspoň časti obvodu a majúcu vnútorný povrch (22), smerujúci k nárazovému povrchu (7), vyznačujúca sa tým, že bočná stena (18) vymedzuje množinu priechodov (23) obklopených oblúkovou stupňovitou štruktúrou (24) na vnútornom povrchu (22) a upravených na umožnenie výstupu aspoň časti odchýleného privádzaného prúdu (3) cez priechody (23).
2. 2. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že bočná stena (18) kompletne obklopuje obvod základovej dosky (21) na vymedzenie vnútorného objemu s otvoreným horným povrchom.
3. 3. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že bočná stena (18) obsahuje množinu plôšok (40), pričom každá plôška (40) vymedzuje aspoň jeden priechod (23).

   SK 288043 Β6
4. 4. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa nároku 3, vyznačujúca sa tým, že obsahuje aspoň šesť plôšok (40).
5. 5. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že oblúková stupňovitá štruktúra (24) obsahuje prvý ohraničujúci povrch (25), klenúci sa cez priechod (23), a dru5 hý ohraničujúci povrch, vytvárajúci stupeň (27) nad priechodom (23).
6. 6. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že aspoň jedna hrádzi podobná stena (34) prebieha nahor od základovej dosky (21) na rozdelenie vnútorného objemu na množinu komôr (35a, 35b).
7. 7. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že ob10 sahuje prijímaciu komoru, upravenú na príjem privádzaného prúdu (3), ktorá je pripojená aspoň k jednej odtokovej komore, majúca otvorenú hornú časť a aspoň jeden priechod (23).
8. 8. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6a 7, vyznačujúca sa tým, že hrádzi podobná stena (34) prebieha nahor od základovej dosky (21) aspoň na jednom ramene (36), pričom rameno (36), stena (18) a základová doska (21) vymedzujú otvory (37) na umožnenie prúde15 nia tekutiny medzi komorami (35).
9. 9. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 6 až 8, vyznačujúca sa tým, že hrádzi podobná stena (34) má horný povrch (39) a vyhĺbenia (38) na hornom povrchu (39) na umožnenie prúdenia tekutiny medzi komorami (35).
10. 10. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, žeas20 poň jedna hrádzi podobná stena (34) prebieha nahor od základovej dosky (21).
11. 11. Protinárazová vložka (2) medzipanvy (1) podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že bočná stena (18) prebieha celkom okolo obvodu na vymedzenie vnútorného objemu, pričom bočná stena (18) obsahuje množinu plôšok (40), pričom každá plôška (40) vymedzuje aspoň jeden priechod (23), obklopený oblúkovou stupňovitou štruktúrou (24) na vnútornom povrchu.