SU1062281A1

SU1062281A1 - Apparatus for metal degassing in jet

Info

Publication number: SU1062281A1
Application number: SU823500023A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Гузенков; Сергей Александрович Гузенков; Сергей Иванович Жульев; Борис Григорьевич Восходов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3681
Priority date: 1982-10-15
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1983-12-23

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ МЕТАЛЛОВ В СТРУЕ-, содержаща промежуточный ковш .со стопорным отверстием , соосно с которым установлен обогреваемый заливочный патрубок, состо щий из внешней электропроводной трубы , внутренней огнеупорной вставки и токопровод щих контактов, отличающа с тем, что, с целью интенсификации процесса удалени водорода при вакуумировании и повышени стойкости огнеупорной вставки, электропроводна труба выполнена из материала с удельным сопротивлением 8-10 - 60 10 ОмМ, а токопровод щие контакты присоединены непосредственно к огнеупорной вставке. 2, Установка по п. 1, отличающа с тем, что между электропроводной трубой и огнеупорной вставкой выполнен зазор, равный 0,02-0,06 толщины стенки вставки и g заполненный теплоэлектроизол ционным (Л материалом.1. INSTALLATION FOR DEGASING METALS IN A JET, containing an intermediate ladle. With a stopper hole, coaxially with which a heated filling nozzle is installed, consisting of an external conductive tube, an internal refractory insert and conductive contacts, so as to intensify during the evacuation and increase of the durability of the refractory insert, the electrically conductive tube is made of a material with a resistivity of 8–10–60 10 ohmM, and the conductive contacts are connected backhoes a refractory insert. 2, Installation according to claim 1, characterized in that a gap of 0.02-0.06 wall thickness of the insert and g filled with thermal insulation (L material) is made between the electrically conductive pipe and the refractory insert.

Description

Изобретение относитс к черной ме таллургии и может быть использовано на предпри ти х металлургической и машиностроительной отраслей промышленности при дегазации металлов в струе. Известна установка дл дегазации металла в струе, включающа промежуточный ковш со стопорным отверстием соосно с которым установлена направл юща труба, состо ща из металлического кожуха и огнеупорной вставки 1 . Недостатками данного устройства вл етс разовой использование огнеупорной вставки вследствие ее разру шени из-за значительных термических напр жений, образование настылей на направл ющей трубе и их падение в м талл, что вызывает в слитке дефект типа белые п тна. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс установка дл дегазации металлов в струе, содержа ща промежуточный ковш со стопорным отверстием, соосно с которым установлен обогреваемый заливочный патрубок , состо щий из внешней электро проводной трубы, внутренней огнеупо , ной вставки и токопровод щих контак Ьгов 2 . Недостатками известного устройст вл ютс недостаточна степень удалени водорода из металла, а также низка стойкость огнеупорной встав ки вследствие неравномерности ее нагрева. Цельизобретени - интенсифика ,ци процесса удалени водорода при вакуумировани и повышение стойкости огнеупорной вставки. Указанна цель достигаетс тем, что в установке дл дегазации металлов в струе, содержащей промежуточный ковш со стопорным отверстием, .соосно с которым установлен обогрв ваемый заливочный патрубок, состо щий из внешней электропроводной трубы , внутренней огнеупорной вставки и токопровод щих контактов, электропроводна труба выполнена из материала с удельным сопротивлением 8 10 - бОЮ Ом м, а токопроврд щие контакты присоединены непосредственно к огнеупорной вставке. Кроме того, между электропроводной трубой к огнеупорной вставкой выполнен зазор, равный 0,02-0,06 толщины стенки вставки, и заполнен теплоэлектроизол ционным материалом Выполнение вставки из огнеупорного материала с удельным сопротивлени ем 8iO -бО 10 Ом.м позвол ет нагре вать ее за счет вьзделени так называ емого джоулева тепла. При этом огнеупорна вставка разогреваетс равномерно по всему сечению и высоте что резко снижает термические напр жени в ней, возникакадие при разливке жидкого металла. Предварительный разогрев огнеупорной вставки исключает также образование на ней настылей , что увеличивает срок ее службы и качество отливаемых слитков. Кроме того, водород растворен в железе и стал х в форме ионо-протонов н, поэтому при прохо5вдении жидкого металла через огнеупорную встав ку заливочного патрубка ионы водорода будут двигатьс по направлению к положительному токоподвод щему контакту , что интенсифицирует процесс их удалени из металла. Выполнение огнеупорной вставки из материала с удельным сопротивлением менее ,м приводит к уменьшению количества выдел емого тепла и уменьшает температуру нагрева вставки . Выполнение огнеупорной вставки из материала с удельным сопротивлением более 60-10 Ом.м приводит к значительному увеличению требуемой мощности электрооборудовани . Выполнение зазора между электропроводной трубой и огнеупорной вставкой менее 0,02 от толщины стенки .вставки ухудшает теплоизол цию и увеличивает потери тепла в окружающую среду. Выполнение зазора между электропроводной трубой и огнеупорной вставкой более 0,06 от толщины стенки вставки приводит к ее перегреву , что может отрицательно сказатьс на ее стойкости. На чертеже изображена предлагаема установка, общий вид. Установка состоит из промежуточкого ковша If со стопорным отверстием 2, соосно с которым в крышке вакуумной камеры 3 установлен заливочный патрубок, состо щий из внешней электропроводной трубы 4 и внутренней огнеупорной вставки 5. Зазор между ними заполнен теплоэлектроизол ционным материалом 6. Токоподвод щие контакты 7 и 8 подведены непосредственно к огнеупорной вставке. Дл плотного прилегани контактов к вставке они снабжены пружинами 9 и 10, а дл отведени контактов при смене заливочного патрубка к ним прикреплены тросики 11 и 12. От зеркала металла в изложнице или ковше контакты отделены экраном 13. Устройство работает следукадим образом . За 5-10 мин до начала разливки металла к токоподвод щим 1сонтактам 7 и 8 прикл1эдываетс напр жение. Затем открываетс стопорное отверстие 2 промежуточного ковша 1 и жидкий металл через разливочный патрубокThe invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the metallurgical and engineering industries during the degassing of metals in the jet. A known installation for degassing a metal in a jet, comprising an intermediate ladle with a stopper hole coaxially with which a guide tube is installed, consisting of a metal casing and a refractory insert 1. The disadvantages of this device are the one-time use of the refractory insert due to its destruction due to significant thermal stresses, the formation of wall coverings on the guide tube and their fall into metal, which causes an ingot defect such as white spots. Closest to the invention to the technical essence and the achieved effect is a plant for degassing metals in a jet, containing a tundish with a stopper hole, coaxially with which a heated filling pipe is installed, consisting of an external conductive tube, an internal refractory insert and a current lead contacts 2. The disadvantages of the known device are the insufficient degree of hydrogen removal from the metal, as well as the low resistance of the refractory insert due to the unevenness of its heating. The purpose of the invention is to intensify, qi the process of hydrogen removal during vacuumization and increase the durability of the refractory insert. This goal is achieved by the fact that in an installation for degassing metals in a jet containing a tundish with a stopper hole, which is equipped with a heated filling nozzle consisting of an external conductive tube, an internal refractory insert and conductive contacts, the conductive tube is made of a material with a resistivity of 8 10 is BOOM ohm m, and the electrically conductive contacts are connected directly to the refractory insert. In addition, a gap equal to 0.02–0.06 of the wall thickness of the insert is made between the conductive tube to the refractory insert and filled with thermal insulating material. The insert is made of refractory material with a resistivity of 8iO –10 Ohm. due to the distribution of so-called Joule heat. In this case, the refractory insert is heated evenly over the entire cross section and height, which sharply reduces the thermal stresses in it that occur when casting a liquid metal. Preheating of the refractory insert also eliminates the formation of scaling on it, which increases its service life and the quality of the ingots being cast. In addition, hydrogen is dissolved in iron and became in the form of ion-protons n, therefore, when liquid metal passes through the refractory insert of the filling nozzle, hydrogen ions will move towards the positive current-supply contact, which intensifies the process of their removal from the metal. Making a refractory insert of a material with a resistivity of less than, m leads to a decrease in the amount of heat released and reduces the heating temperature of the insert. The implementation of a refractory insert of a material with a resistivity of more than 60-10 Ohm.m leads to a significant increase in the required power of electrical equipment. Making the gap between the electrically conductive pipe and the refractory insert less than 0.02 of the wall thickness of the insert impairs thermal insulation and increases heat loss to the environment. Making the gap between the conductive tube and the refractory insert more than 0.06 of the wall thickness of the insert leads to its overheating, which can negatively affect its durability. The drawing shows the proposed installation, the overall look. The installation consists of an intermediate bucket If with a stopper hole 2, coaxial with which a filling nozzle is installed in the lid of the vacuum chamber 3, consisting of an external conductive tube 4 and an internal refractory insert 5. The gap between them is filled with thermal insulating material 6. Current contacts 7 and 8 are connected directly to the refractory insert. To fit the contacts snugly to the insert, they are equipped with springs 9 and 10, and to retract the contacts when changing the filling nozzle, cables 11 and 12 are attached to them. From the metal mirror in the mold or ladle, the contacts are separated by a screen 13. The device works in the following way. 5–10 minutes before the start of metal casting, a voltage is applied to the current-carrying contact 7 and 8. Then, the locking hole 2 of the tundish 1 and the liquid metal through the filling nozzle are opened.

поступает в изложницу или ковш, установленные в вакуумной камере.enters the mold or ladle installed in the vacuum chamber.

Пример. Установка опробована при отливке слитков массой 71,5-103 т с вакуумированием струи металла. Вакуумированию подвергалась сталь марки 35ХНЗМФАР выплавленна в кислой мартеновской печи на жидкой заготовке. Огнеупорна вставка выполн лась из графитоглинистого состава с удельным сопротивлени ем 12 Ю Ом.м. Зазор между огнеупорной вставкой и металлической трубой выполн лс равным 0,03 от толщины стенки вставки (S 380 мм) и заполн лс асбестом. Процесс разливки контролировалс через смотровые иллюминаторы .Example. The unit was tested in the casting of ingots with a mass of 71.5-103 tons with the evacuation of a metal jet. The 35ХНЗМФАР steel melted in an acidic open-hearth furnace on a liquid billet was subjected to vacuuming. The refractory insert was made of graphite-clay composition with a resistivity of 12 U Ohm.m. The gap between the refractory insert and the metal pipe was made 0.03 of the wall thickness of the insert (S 380 mm) and filled with asbestos. The casting process was monitored through viewing windows.

Вли ние вакуумировани металла с использованием предлагаемой установки на стойкость огнеупорной вставки и степень удалени водорода показано в таблице.The effect of evacuating the metal using the proposed installation on the resistance of the refractory insert and the degree of hydrogen removal is shown in the table.

В качестве базового объекта принимаетс известна установка дл дегазации металла в струе.A known installation for degassing a metal in a jet is taken as the base object.

Экономический эффект от использовани из состоит в исключении брака слитков по белым п тнам и многократности использовани огнеупорной вставки и составл ет при среднегодо;вом браке 30000 руб., стоимости нап|равл квдих труб 120 руб/т, их расходе :0,005 т/т/и количестве вакуумированной стали 60000 т в год,The economic effect from the use of consists in the exclusion of the ingot rejection on white spots and the repeated use of the refractory insert and is at an average annual price of 30,000 rubles, the price of pipes is 120 rubles / ton, their consumption is 0.005 t / t / and the amount of vacuum steel 60000 tons per year

30000-Ю, 0043 «IZOeOOOO , „ ,30000-U, 0043 "IZOeOOOO,",

60000 ° fyo/r 60000 ° fyo / r

. Ориентировочна потребность народного хоз йства в стали, разлитой с использованием установки, составл ет примерно 200000 т.. The approximate national consumption requirement for steel spilled using the plant is approximately 200,000 tons.

Исход из указанных данных,эффект от максимального объема использовани изобретени состав т 200000 руб.Based on these data, the effect of the maximum use of the invention is 200,000 rubles.

УстановкаInstallation

Известна Known

Предлагае . ма Offer ma

Степень удалени водорода,%Hydrogen removal rate,%

8 158 15

50 7250 72

Claims

1. INSTALLATION FOR DEGASING METALS IN A JET-, containing an intermediate bucket with a locking hole, coaxially with which a heated filling pipe is installed, consisting of an external conductive pipe, an internal refractory insert and conductive contacts, characterized in that, in order to intensify the process of hydrogen removal when evacuating and increasing the resistance of the refractory insert, the electrically conductive pipe is made of a material with a specific resistance of 8-10 ⁶ - 60 · 10 ~ ⁶ Ομ · μ, and the conductive contacts are connected directly to the refractory insert.

2. Installation according to π. 1, which is characterized in that between the electric pipe and the refractory insert there is a gap equal _to

0.02-0.06 of the wall thickness of the insert and <g filled with thermoelectric material.