SU1729686A1

SU1729686A1 - Промежуточный ковш многоручьевой машины непрерывного лить заготовок

Info

Publication number: SU1729686A1
Application number: SU904783838A
Authority: SU
Inventors: Валентин Андреевич Кучеров; Анатолий Емельянович Коваль; Константин Павлович Веселов; Валерий Петрович Сидоров; Михаил Николаевич Анюхин; Игорь Игоревич Таланов; Александр Иванович Устинов
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1992-04-30

Abstract

Изобретение относитс к металлургии. Цель изобретени - улучшение качества получаемых заготовок за счет снижени их загр зненности неметаллическими включени ми . Промежуточный ковш содержит расположенные по обе стороны от его поперечной оси по две вертикальные перегородки , содержащие нижние и верхние отверсти , нижние отверсти выполнены на уровне днища в каждой ближней к поперечной оси перегородке, а верхние - в каждой дальней, причем нижние отверсти смещены относительнб продольной оси ковша, проход щей через центры отверстий разливочных стаканов, вплотную к передней стенке, а верхние - к задней стенке, при этом площади поперечных сечений верхнего и нижнего отверстий равны . 2 ил., 1 табл.

Description

сл

с

Изобретение относитс к металлургии, точнее к промежуточному ковшу многоручьевой машины непрерывного лить затото- вок металлов.

Известен промежуточный ковш машины непрерывного лить заготовок, содержащий вертикальную перегородку, в нижней части которой выполнено наклонное отверстие . Перегородка содержит по край ней мере два отверсти , расположенных одно над. другим под различными углами к горизонтали . С увеличением рассто ни от днища диаметры верхних отверстий по сравнению р нижним постепенно увеличиваютс , причем величина диаметров каждого отверсти пропорциональна пути металла от отверсти в перегородке до разливочного стакана .

Недостатком такого ковша вл етс то, что при его использовании получаемые заготовки имеют низкое качество из-за повышенной загр зненности неметаллическими включени ми. Это объ сн етс тем, что значительное количество металла подаетс в нижние горизонты ванны по центру ковша (через нижнее отверстие), вследствие чего неметаллические включени , не успев всплыть к поверхности ванны, захватываютс вихревыми потоками вблизи разливочного стакана и попадают в кристаллизатор.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс промежуточный ковш многоручьевой машины непрерывного лить заготовок, содержащий выполненные на всю высоту ковша симметрично его малой (поперечной) оси две вертикальные пеVI

ГО

ю о

00

о

регородки с верхними и нижними отверсти ми , расположенными одно над другим. Оси верхнего и нижнего отверстий расположены на рассто нии от днища ковша соответственно 0,6-0,8 и 0,15-0,28 высоты его полости и смещены от продольной оси, проход щей через центры отверстий разливочных стаканов, в направлении к задней стенке на 0,35-0,55 ширины полости ковша, при этом соотношении площадей поперечных сечений верхнего и нижнего отверстий составл ет 3,5-6,0. Каждое отверстие в перегородках выполнено пр моугольной формы с соотношением сторон 3,0-4,5, причем большие стороны поперечных сечений верхнего и нижнего отверстий перпендикул р- ны друг к другу, а больша сторона поперечного сечени верхнего отверсти параллельна горизонтали.

Така конструкци ковша, предусматривающа подвод металла в разливочные части ковша, преимущественно в верхние горизонты ванны через отверсти , расположенные на некотором рассто нии от днища и размещенные со смещением от продольной оси ковша к задней стенке, позвол ет организовать такую циркул цию металла, при которой снижаетс веро тность захвата неметаллических включений вихревыми потоками над разливочными стаканами и попадани их в кристаллизаторы. Однако и в этом ковше некоторое количество неметаллических включений,содержащеес в вытекающих через нижние отверсти стру х металла, может захватыватьс течением вблизи разливочных стаканов и попадать в кристаллизаторы. В этом ковше, хот и больше чем в предыдущем, однако недостаточно велик путь металла от места его ввода до разливочных стаканов. Поэтому продолжительность пребывани потоков металла в ковше недостаточна дл полной очистки от неметаллических включений. Часть их, не успев всплыть к поверхности ванны, попадает через разливочные стаканы в кристаллизаторы . К недостаткам ковша следует отнести также то, что при снижении уровн металла в нем (например, при стыковке плавок при разливке методом плавка на плавку ) окисленный ковшевой шлак из приемной части через верхние отверсти в перегородках может попадать в разливочные части, ухудша ассимилирующие свойства шлака и увеличива тем самым загр зненность стали неметаллическими включени ми. Таким образом, при использовании этого ковша уровень загр зненности стали неметаллическими включени ми ниже, чем при использовании предыдущего ковша, однако недостаточно низок, что в

р де случаев недопустимо дл стали высокого качества.

Цель изобретени - улучшение качества получаемых заготовок за счет снижени их

загр зненности неметаллическими включени ми .

Поставленна цель достигаетс тем, что промежуточный ковш машины непрерывного лить заготовок, включающий футерован0 ный кожух с вертикальными перегородками и разливочными стаканами, полость которого образована днищем, боковыми и продольными задней и передней стенками,при этом вертикальные перегородки выполнены

5 на всю высоту полости, симметрично поперечной оси ковша, с нижними и верхними отверсти ми, согласно изобретению, содержит расположенные по обе стороны от его поперечной оси по две вертикальные пере0 городки, нижние отверсти выполнены на уровне днища в каждой ближней к поперечной оси перегородке, а верхние - в каждой дальней, причем нижние отверсти смещены относительно продольной оси ковша,

5 проход щей через центры отверстий разливочных стаканов, вплотную к передней стенке, а верхние-к задней стенке, при этом площади поперечных сечений нижнего и верхнего отверстий равны.

0 На фиг. 1 представлен пример выполнени предлагаемого промежуточного ковша, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Промежуточный ковш четырехручьевой машины непрерывного лить заготовок со5 держит футерованный кожух 1 с полостью 2 высотой Н. Полость 2 образована днищем 3, боковыми стенками 4, продольными задней 5 и передней 6 стенками. В днище 3 установлены разливочные стаканы 7. Количество

0 стаканов соответствует количеству ручьев машины. По обе стороны от поперечной оси 8 ковша расположены по две вертикальные перегородки 9, 10 и 91, 101. Перегородки имеют высоту Н, равную высоте Н полости

5 2 и размещаютс симметрично поперечной оси 8 ковша. В ближних к поперечной оси 8 перегородках 9 и 91 выполнены отверсти в их нижних част х (нижние отверсти 11 и 111), которые смещены относительно про0 дольной оси 12 ковша вплотную к передней стенке 6. В дальних от поперечной оси 8 перегородках 10 и 101 выполнены отверсти в их верхних част х (верхние отверсти 13 и 131), которые смещены относительно про5 дольной оси 12 ковша к задней стенке 5. Оси верхних (13 и 131) и нижних (11 и 111) отверстий располагаютс на рассто нии соответственно Нв и Нн от днища 3 ковша. Площади поперечных сечений этих отверстий равны между собой.

Наружные перегородки 10 и 101 дел т ковш на три части: приемную 14 и две разливочные 15 и 151. На поверхности 16 металла наведен слой шлака 17.

Устройство работает следующим образом .

В начале разливки жидкую сталь подают в приемную часть 14 ковша, откуда она через нижние отверсти 11 и 11 поступает в пространство 141 между ближними и дальними перегородками (между перегородками 9-10 и 91-101). После повышени уровн металл поступает через верхние отверсти 13 и 131 в разливочные части ковша (15 и 151). При установившемс процессе разливки сталь поступает под уровень шлака в приемную часть 14, откуда она отдельными потоками поступает через нижние отверсти 11 и 11 . Далее каждый из потоков поворачивает от передней стенки 6 к задней 5 и поднимаетс вверх по направлению к верхним отверсти м 13 и 131, из которых металл отдельными стру ми вытекает в разливочные части 15 и 151 ковша. В силу эффекта пристеночного прилипани потока вытекающие из отверстий 13 и 131 струи металла достигают выпускных отверстий разливочных стаканов 7 в одно и то же врем по криволинейным траектори м 18, 19 и 18 , 19 . Такое вдвижение металла обеспечивает непрерывное его перемешивание в процессе разливки. Траектории движени потоков металла от места его ввода в приемную часть 14 до разливочных стаканов 7 показаны на фиг. 1 и 2.

Предлагаема конструкци ковша позвол ет удлинить путь металла от места его ввода до разливочных стаканов. Это достигаетс за счет того, что, во-первых, нижние отверсти смещены в сторону передней стенки, верхние - в сторону задней стенки; во-вторых, конструкци исключает подачу загр зненного неметаллическими включени ми металла через нижние отверсти в нижние горизонты ванны; металл, вытекающий через нижние отверсти , попадает в разливочные части только через верхние отверсти в верхние горизонты ванны. В результате удлинени пути металла увеличиваетс средн продолжительность пребывани потоков металла в ковше и, следовательно , создаютс благопри тные услови дл всплывани неметаллических включений к поверхности ванны, где они ассимилируютс шлаком. Кроме того, предлагаемый ковш при снижении уровн металла в ковше (например, во врем стыковок плавок при разливке методом плавка на плавку) позвол ет предотвратить попадание окисленного ковшевого шлака из приемной части 14 в разливочные 15 и 151, что также снижает загр зненность стали неметаллическими включени ми.

Чтобы обеспечить подачу максимально 5 возможного количества металла через верхние отверсти , в известном ковше поперечное сечение верхнего отверсти значительно больше нижнего (в 3,5-6 раз). В предлагаемом же ковше несмотр на то, что

0 весь металл из приемной части в разливочные подаетс только через верхние отверсти , поперечные сечени верхнего и нижнего отверстий равны. Такое различие между соотношением площадей попереч5 ных сечений верхнего и нижнего отверстий объ сн етс тем, что в известном, ковше металл поступает в разливочные части одновременно из верхних и нижних отверстий в перегородках, а в предлагаемом ковше (обо0 рудованном двойными перегородками) вытекающий из нижних отверстий металл поступает в разливочные части только через верхние отверсти .;

Равенство площадей поперечных сече5 ний верхнего (SB) и нижнего (SH) отверстий выбрано не только из услови получени равенства расходов струй металла, вытекающих из этих отверстий, нр и из услови получени оптимальных скоростей этих

0 струй, обеспечени чистоты стали по. неметаллическим включени м., ... Л

При SH SB скорости истечени металла через нижние отверсти нрезмерно велики , что может вызывать механическую

5 эрозию внутренней поверхности футеровки дальних перегородок 10 и 101 стру ми, металла , вытекающими из нижних отверстий, вследствие чего сталь загр зн етс экзогенными неметаллическими включени ми.

0 Выполнение отверстий в перегородках при условии SH SB нецелесообразно, так как в этом случае площади поперечных сечений нижних отверстий слишком велики, поэтому сокращаетс путь металла от ниж5 них до верхних отверстий и, следовательно, ухудшаютс услови дл всплывани неметаллических включений к поверхности ванны , а получаемые заготовки имеют повышенную загр зненность неметалличе0 скими включени ми.

Пример. Сталь марки ШХ15 разливают на четырехручьеврй машине непрерывного лить заготовок из 150-тонного сталеразливочного ковша сери ми по 4

5 плавки в кристаллизаторы сечением 300x360 мм со скоростью 0,5 м/мин через промежуточный ковш с размерами полости: длина вверху 6440 мм, длина внизу 6000 мм, ширина вверху 1140 мм.,ширина внизу 820 мм, высота 900 мм. Рассто ние между отверсти ми двух смежных разливочных стаканов 1900 мм.

В промежуточном ковше симметрично его малой оси установлены четыре вертикальные перегородки (две слева от оси, две справа). Ближние к поперечной оси перегородки отсто т одна от другой на рассто нии 700 мм, а кажда дальн перегородка отстоит от ближней на рассто нии 150 мм.

Все перегородки имеют высоту 900 мм, толщину 150 мм. В каждой ближней перегородке вплотную к передней стенке на уровне днища выполнено нижнее отверстие, имеющее площадь поперечного сечени 5н 150x160 мм. В каждой дальней перегородке вплотную к задней стенке выполнено верхнее отверстие с таким же поперечным сечением, т.е-. SB 150x160 мм. Ось верхнего отверсти располагают от днища на рассто нии 640 мм.

Дл сравнени футеруют два таких же промежуточных ковша, но имеющих другие поперечные сечени отверстий: один из них имеет SH SB, а именно SH 100x160 мм, SB 150x160 мм, а другой SH SB, а именно SH 250x160 мм, SB 150x160 мм.

Кроме того, футеруют известный ковш с размерами полости дл предлагаемого ковша . В этом ковше симметрично его малой оси установлены две вертикальные перегородки , отсто щие одна от другой на 1140 мм. Между перегородками выполнена отбойна часть, наход ща с на рассто нии 160 мм от днища. Перегородки имеют толщину 230 мм, высоту 900 мм и снабжены двум отверсти ми кажда : нижнее отверстие расположено на уровне отбойной части и имеет поперечное сечение 40x130 мм, его широка грань перпендикул рна горизонтали ,1 верхнее отверстие расположено над нижним и имеет поперечное сечение 300x80 мм, его широка грань параллельна горизонтали . Ось нижнего отверсти расположена на рассто нии 225 мм от днища, ось верхнего - 570 мм от днища.

Оси обоих отверстий смещены от продольной оси ковша, проход щей через центры отверстий разливочных стаканов, в сторону задней стенки на 450 мм.

Результаты разливки стали с использованием этих ковшей представлены в таблице .

Claims

Из таблицы следует, что при неоптимальном соотношении площадей поперечных сечений нижних и верхних отверстий в перегородках брак металла по неметаллическим включени м не снижаетс по сравнению с этим показателем дл известного ковша. Использование предлагаемого ковша обеспечивает снижение брака по неметаллическим включени м на 1,5%. Формула изобретен и

Промежуточный ковш многоручьевой машины непрерывного лить заготовок, содержащий футерованный кожух с разливочными стаканами и вертикальными перегородками, при этом вертикальные перегородки выполнены высотой, равной высоте ковша, имеют нижние и верхние отверсти и расположены симметрично поперечной оси ковша на всю его высоту, отличающийс тем, что, с целью

улучшени качества получаемых заготовок за счет снижени их загр зненности неметаллическими включени ми, в ковше параллельно вертикальным перегородкам установлены дополнительные перегородки

с образованием между ними полостей, нижние отверсти выполнены в перегородках на уровне дна промковша со стороны подвода металла со смещением их осей относи- тельно оси стаканов к передней стенке

промковша, верхние отверсти выполнены в перегородках со стороны разливочных стаканов со смещением их осей к задней стенке промковша, а площади их поперечных сечений равны.

17

%.. л

Фиг1