SU1675035A1 - Устройство дл непрерывной разливки металла - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов . Целью изобретени   вл етс  повышение качества непрерывно-литых слитков. Стакан (С) снабжен цилиндрическим патрубком 7, а отношение суммарной площади боковых отверстий 4 к площади проходного сечени  равно 0,2.„5,0 отношени  площади проходного сечени , образованного стенками кристаллизатора 8 и корпуса С 1. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов.

Цель изобретения — повышение качества непрерывно-литых слитков.

На чертеже представлен погружной стакан, установленный в кристаллизаторе, продольный разрез.

Устройство содержит погружной огнеупорный стакан 1 с подводящей цилиндрической частью 2 , суженной частью 3 с боковыми выпускными отверстиями 4, направленными наклонно вверх, и проходным отверстием 5, расширенную горловину 6 и цилиндрический канал 7. Погружной стакан установлен в кристаллизаторе 8.

На чертеже приняты следующие обозначения:

- площадь поперечного сечения проходного отверстия 5:

5₂ - площадь поперечного сечения одного бокового выпускного отверстия 4;

^_ площадь поперечного сечения цилиндрического канала 7:

- площадь проходного сечения между стенками кристаллизатора и наружной поверхностью цилиндрического канала.

Погружной стакан работает следующим образом.

Расплавленный металл через подводящую часть 2 поступает в суженную часть 3. Последняя образует обратный подпор жидкого металла, вследствие чего поток металла разделяется здесь на два направления: одна часть металла (внутренний поток) через проходное отверстие 5 поступает в расширенную горловину 6 и дальше в цилиндрический канал 7, а другая часть (наружный поток) через боковые отверстия 4 в рабочую полость кристаллизатора 8.

В расширенной горловине 6 скорость потока расплавленного поперечного сечения горловины бив области сочленения ее с цилиндрическим каналом 6 скорость потока достигает величины, равной скорости вытягивания заготовки.

Выполнение в нижней части стакана цилиндрического канала 7 связано с необходимостью не допустить попадания расходящегося потока металла в область фронта кристаллизации. Проходя через цилиндрический канал 6. расходящийся поток выравнивается и к моменту выхода его из стакана поток переорганизуется в цилиндрический нисходящий, что позволяет предотвратить смешивание наружного и внутреннего потоков и образование вследствие этого завихрений в области нижнего среза стакана.

Наружный поток расплавленного металла попадает через боковые выпускные отверстия 4 в рабочую полость кристаллизатора 8 под мениск, где отдает часть тепла перегрева шлаковому слою и далее равномерно распределяется вдоль корки. Скорость наружного потока металла также равна скорости вытягивания заготовки.

Равенство скоростей наружного и внутреннего потоков достигается предлагаемым соотношением между площадями поперечных сечений, а именно суммарная площадь поперечных сечений боковых выпускных отверстий относится к площади наименьшего сечения сужающейся части проходного отверстия как 0,2-5,0 отношения площади проходного сечения, образованного стенками кристаллизатора и наружной поверхностью цилиндрической части стакана, к площади поперечного сечения цилиндрического канала:

η · S₂ _ _v S<» 'ТГ где К - коэффициент пропорциональности, равный 0,2-5,0:

η - количество боковых отверстий.

Пределы изменения коэффициента пропорциональности К получены экспериментальным путем. Исследовалось влияние формы погруженного стакана на качество непрерывно-литых слитков. О качестве слитков судят по величине коэффициента распределения среды в слитке 150x150 мм. Коэффициент распределения Кр величина, определяемая по формуле где Ci - концентрация серы в центре слитка, %;

Со - концентрация серы в корковой зоне. %.

Результаты исследований приведены в таблице.

Из таблицы следует, чго описываемый эффект проявляется в ширеких пределах изменения коэффициента пропорциональности К от 0.2 до 5. Наилучшие результаты получены при К= 1. При этом скорости внутреннего и наружного потоков полностью уравниваются и равны скорости вытягивания заготовки. Равенство этих скоростей позволяет достичь положительного эффекта, заключающегося в предотвращении образования в жидкой фазе заготовки циркули5 рующих и сильно глубоко проникающих потоков и завихрений.

Указанный эффект создает благоприятные условия для повышения качества получаемого слитка, так как вымывание неметаллических включений и ликватов из фронта кристаллизации не происходит и средняя часть ими не обогащается.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для непрерывной разливки металла, содержащее установленный в кристаллизаторе огнеупорный погружной стакан с выполненным в нем каналом с входным цилиндрическим участком, сопряженным с ним суженным участком с боковыми, направленными наклонно вверх отверстиями и расширенным участком, о тл ичающееся тем, что, с целью повыше10 ния качества непрерывно-литых слитков, погружной стакан выполнен с выходным цилиндрическим участком, а параметры устройства связаны между собой следующим 5 соотношением:

   η · S2/S1 - (0.2..,5.0)S4/S3, где η - количество боковых отверстий в стакане;

   51 - площадь проходного сечения канала погружного стакана:

   5₂ - площадь сечения боковых отверстий;

   Бз ~ площадь сечения выходного цилиндрического канала;

   S4 - площадь проходного сечения канала между стенками кристаллизатора и погружным стаканом.

   Коэффициент пропорциональности К Коэффициент распределения, Кр Коэффициент пропорциональности К Коэффициент распределения Кр 0,1 0,14 2,57 2.55 1,38 0,68 0,2 2,25 1.9 1,52 0,28 2.15 2,62 2,08 0,38 1,05 3,63 2,16 0.52 1,4 5 2,20 0,72 0.65 6,9 2,45 1,0 0,52 9.5 2,48