UA26194U

UA26194U - Methods for prevention of turbulence in metal fusion above discharge nozzle

Info

Publication number: UA26194U
Application number: UAU200704340U
Authority: UA
Inventors: Yevhen Pylypovych Diiuk; Oleh Vasyliovych Nosochenko; Oleh Borysovych Isaiev; Ihor Volodymyrovych Hanoshenko
Original assignee: Yevhen Pylypovych Diiuk; Oleh Vasyliovych Nosochenko; Oleh Borysovych Isaiev; Ihor Volodymyrovych Hanoshenko
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2007-09-10

Abstract

A method for prevention of turbulence in the metal fusion above the discharge nozzle in case of change of the level of metal in the intermediate metallurgical ladle, includes discharge of metal from the basic ladle into intermediate ladle with subsequent discharge through its exhaust container into the crystallizer and inhibition of vortex generation. The beginning of supply of metal into the crystallizer is determined by its level in the distribution chamber with discharge from the basic ladle into the intermediate ladle within the range of Hpk=1.1-1.25Hkp. At Hpk.?Hkp the inhibition of vortex generation is carried out in the area located around the discharge nozzle and equal to 0.20-0.25 Dpr. and with the height of 0.80-1.0Hkp, where Hkp - critical level of fusion in the intermediate metallurgical ladle, at which appears the phenomenon of vortex formation; Dpr. - reduced diameter of intermediate ladle.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до галузі металургії та ливарного виробництва і може бути використана при 2 розливанні рідких металів через проміжні розливні пристрої.The utility model refers to the field of metallurgy and foundry production and can be used in 2 pouring of liquid metals through intermediate pouring devices.

В теперішній час у зв'язку з постійним підвищенням вимог щодо якості металопродукції, постає завдання по забезпеченню чистоти рідких металів, яка досягається при їх рафінуванні різними технічними рішеннями до кристалізації при розливці. Наприклад, рафінування сталі в стальковшах на установках доводки металу до кристалізації при розливанні на машинах безперервного розливання сталі. Використання промковша в якості 70 агрегату позапічної обробки для вилучення неметалічних включень являється актуальним і, в значній мірі, залежить від організації в ньому ефективної гідродинаміки потоків розплаву. Однією з основних проблем одержання якісної безперевнолитої заготівки є запобігання виникненню умов захвату покривного шлаку в періоди часу, які характеризуються нестабільними режимами розливки і пов'язані зі значними коливаннями рівня рідкого металу в промковшах, коли гідродинаміка потоків докорінно змінюється (періоди: з початку розливки, 12 при зміні промковшів, закінченню розливки, серії плавок).At the present time, in connection with the constant increase in the requirements for the quality of metal products, there is a task to ensure the purity of liquid metals, which is achieved during their refining by various technical solutions before crystallization during casting. For example, the refining of steel in steel ladles on metal finishing plants until crystallization during pouring on continuous steel pouring machines. The use of a ladle as an out-of-furnace processing unit for the removal of non-metallic inclusions is relevant and, to a large extent, depends on the organization of effective hydrodynamics of melt flows in it. One of the main problems of obtaining a high-quality continuously cast billet is to prevent the occurrence of cover slag entrapment conditions during periods of time that are characterized by unstable casting regimes and are associated with significant fluctuations in the level of liquid metal in the ladles, when the hydrodynamics of the flows fundamentally changes (periods: from the beginning of casting, 12 when changing ladles, finishing pouring, series of melts).

В такі періоди розливання сталі проходить перерозподіл потоків рідкого металу по зонам промковша, які суттєво відрізняються швидкісно-силовими характеристиками.During such periods of steel pouring, liquid metal flows are redistributed across the ladle zones, which differ significantly in terms of speed and power characteristics.

В цих випадках при певній висоті рівня металу (предкритичні чи критичні рівні, обумовлені малими нагарами витікання) в ковші над випускним стаканом формуються суцільні (замкнуті) завихрення зі створенням лійкоподібного руху і, як наслідок - воронки, в яку інтенсивно втягуються частини шлаку та всі присутні нерозчинні включення і домішки сталі. Це призводить до відсортування заготівок, отриманих при таких умовах розливання. Лійкоподібний рух металу на випускним стаканом зі створенням зони захвату виникає на характерній для промковша певної ємності висоті рідкого металу як результат перетину горизонтальних векторів швидкостей переміщення рідкої сталі вздовж днища промковша та вертикальної швидкості витоку. В ці періоди 22 процес розливання характеризується витоком в нестабільному режимі. На практиці маємо дотримуватися умови, -о коли Н»Н,р, тобто дійсний рівень рідкого металу в промковші має бути більшим за критичний для промковша певної ємності. Вихрову зону захвату можна максимально загальмувати (послабити чи зовсім ліквідувати шляхом розбивки замкнутої циркуляції вихорів над розливним стаканом). Відомо багато способів та пристроїв запобігання чи подавления явища вихороутворення, які відрізняються різними по складності та промисловій З привабливості конструкторсько-технологічними рішеннями. Ге»)In these cases, at a certain height of the metal level (pre-critical or critical levels, due to small leakage slags), solid (closed) vortices are formed in the ladle above the outlet cup with the creation of a funnel-like movement and, as a result, a funnel, into which parts of the slag and everyone present are intensively drawn insoluble inclusions and impurities of steel. This leads to the sorting of the blanks obtained under such pouring conditions. The funnel-like movement of metal on the outlet cup with the creation of a capture zone occurs at the height of the liquid metal characteristic of a ladle of a certain capacity as a result of the intersection of the horizontal vectors of the movement of liquid steel along the bottom of the ladle and the vertical velocity of leakage. In these periods 22, the spill process is characterized by leakage in an unstable mode. In practice, we must observe the condition when Н»Н,р, that is, the actual level of liquid metal in the ladle must be greater than the critical level for a ladle of a certain capacity. The vortex capture zone can be slowed down as much as possible (weaken or completely eliminated by breaking the closed circulation of vortices above the pouring glass). Many methods and devices for preventing or suppressing the phenomenon of vortex formation are known, which differ in complexity and industrial attractiveness of design and technological solutions. Ge")

Відомий спосіб та пристрій (пат. ФРН кл. В22Д 11/10 Мо3441324) запобігання вихороутворенню в розплаві при його зливі через стакан із розливного резервуару шляхом введення газоподібної речовини. Вона переміщається -- в противазі (протитоці) з металевим розплавом зі створенням конічної газової завіси, яка розташовується над Ге) входом в зливний стакан і екранує його. Газоподібну речовину в розплавлений метал вводять зовні, через зони, які розташовані навколо зливного стакану. сThere is a known method and device (patent. FRG cl. B22D 11/10 Mo3441324) of preventing vortex formation in the melt when pouring it through a glass from a pouring tank by introducing a gaseous substance. It moves -- in counterbalance (counterflow) with the metal melt with the creation of a conical gas curtain, which is located above the Ge) entrance to the drain cup and shields it. A gaseous substance is introduced into the molten metal from the outside, through the zones located around the drain cup. with

Недоліками цього рішення є: 1) Автори не спираються на вище приведені основні причини, які призводять до утворення вихороподібного руху та в результаті - зони захвату. Розглядається загальний варіант розливання без уточнення гідродинамічної « ситуації в промковші. Не приводиться значення рівня металу, при якому треба подавати газоподібну речовину, З яких режимах параметрів при цьому треба дотримуватись для забезпечення ефективної дії цього технічного с рішення.The disadvantages of this decision are: 1) The authors do not rely on the main reasons given above, which lead to the formation of a vortex-like movement and, as a result, a capture zone. The general variant of spilling without specifying the hydrodynamic "situation in the ladle" is considered. The value of the metal level at which the gaseous substance must be supplied is not given, which parameter regimes must be followed to ensure the effective operation of this technical solution.

Із» 2) Крім цього, автори не приводять значення координат зони захвату (вихроутворення), яка має бути диференційованою в залежності від ємності розливного резервуару. Не володіючи перелікованими важелями, ефективно виливати на стабільність розливання впродовж серії плавок (6-20 годин), коли об'єктивно виникають нестабільні режими, стає проблематично. Виникає реальна вірогідність затягування неконтрольованої кількості ді газових пухирів та шлакових частинок в кристалізатор, що суттєво знижує якість як заготівки, так іFrom" 2) In addition, the authors do not give the value of the coordinates of the capture zone (vortex formation), which must be differentiated depending on the capacity of the filling tank. Without having the listed levers, it becomes problematic to effectively pour on the stability of pouring during a series of melts (6-20 hours), when objectively unstable regimes arise. There is a real possibility of drawing an uncontrolled amount of gas bubbles and slag particles into the crystallizer, which significantly reduces the quality of both the workpiece and

Ге») отримуваної з неї металопродукції.Ge") of metal products obtained from it.

Спосіб же згідно з (пат. Японії кл. В 22 Д 11/10 Моб63-529821, при якому в початковий момент розливки рідку - сталь із ковша заливають в проміжний, встановлюючи швидкість підйому дзеркала металу в цьому на (Се) 50 рівні 24Осм/хв, дозволяє зменшити втягування повітряних пухирів в розливний стакан і, таким чином, підвищитиThe method is according to (Japanese patent class B 22 D 11/10 Mob63-529821, in which at the initial moment of casting, liquid steel is poured from the ladle into the intermediate one, setting the speed of rise of the metal mirror in this to (Ce) 50 at the level of 24Osm/ min, allows you to reduce the entrainment of air bubbles into the pouring glass and, thus, increase

Т» чистоту сталі та забезпечувати одержання високоякісних заготівок.T" purity of steel and ensure the production of high-quality blanks.

Ефективність цього способу обмежена, оскільки має такі недоліки: 1) Ефект досягається тільки в початковий момент розливки і дозволяє тільки частково зменшувати втягування повітряних пухирів, А якщо виникають умови втягування пухирів, то паралельно протікає і процес 59 захвату шлакових часток, які завжди присутні на поверхні рідкого металу. с 2) Обмеження ефективності параметру швидкості підйому рівня металу в повній мірі проявляється при використанні металургійними комбінатами промковшів різної ємності, яка сягає меж 18-60 тон. В цих випадках робочі рівні металу в промковшах суттєво відрізняються, а це обумовлює і діапазон значень критичних рівнів, при яких виникає явище вихороутворення. Крім того, ковші різної ємності мають і різні діаметри випускних бо стаканів, а значить і відрізняється як робочими напорами розливання, так і швидкостями витоку, що підтверджується загальною формулою гідродинаміки:The effectiveness of this method is limited because it has the following disadvantages: 1) The effect is achieved only at the initial moment of pouring and allows only a partial reduction of the entrainment of air bubbles. And if the conditions for the entrainment of air bubbles arise, then the process of capturing slag particles, which are always present on the surface, takes place in parallel liquid metal. c 2) The limitation of the efficiency of the parameter of the speed of raising the metal level is fully manifested when metallurgical plants use ladles of various capacities, which reach the limits of 18-60 tons. In these cases, the working levels of the metal in the ladles differ significantly, and this determines the range of values of the critical levels at which the phenomenon of vortex formation occurs. In addition, buckets of different capacities have different diameters of outlet cups, which means that they differ both in working pressures of pouring and in leakage rates, which is confirmed by the general formula of hydrodynamics:

Нкр.-0,50(мо/р)2 5, де:Nkr.-0.50 (mo/r)2 5, where:

О - еквівалентний діаметр каналу, мо - середня швидкість витоку. 65 З) Стальковш, з якого рідкий метал заливають в проміжній, маючи певний діаметр зливного стакану, також обмежений в регулюванні і додержанні потрібних швидкостей підйому дзеркала в зв'язку з падінням напору на протязі розливки до повного його спорожнення. 4) Якщо в початковий момент розливки швидкість підйому рівня металу ще можливо забезпечувати, то при вказаних вище нестабільних режимах, які виникають при розливанні способом "плавка на плавку", коли проводять зміни ковшів чи закінчення розливання серії зі злиттям рідкої сталі до мінімуму (технологічний залишок 6-10 тон), додержання встановленої швидкості об'єктивно стає неможливим. В цих випадках перехід з одного режиму роботи на інший, з одного боку, створює зміни, пов'язані з падінням рівня і витоком рідкої сталі в 1,5-2 рази, які, практично, не підлягають регулюванню, що призводить до порушень в формуванні оболонки заготівки з різким коливанням рівня металу в кристалізаторі, а з другого - затягування струменями 7/о повітря і частинок шлакового шару, який завжди присутній на поверхні дзеркала металу та виносу їх у вигляді пухирів і неметалевих включень в кристалізатор, що значно погіршує якість безперервно литої заготівки.O is the equivalent diameter of the channel, mo is the average flow rate. 65 C) The ladle from which the liquid metal is poured into the intermediate one, having a certain diameter of the drain cup, is also limited in regulating and maintaining the required mirror lifting speeds due to the drop in pressure during casting until it is completely emptied. 4) If at the initial moment of pouring it is still possible to ensure the rate of rise of the metal level, then in the case of the unstable conditions indicated above, which occur during pouring by the "melt-on-melt" method, when ladles are changed or the end of pouring a series with the fusion of liquid steel to a minimum (technological residue 6-10 tons), keeping the set speed becomes objectively impossible. In these cases, the transition from one operating mode to another, on the one hand, creates changes associated with a drop in the level and leakage of liquid steel by 1.5-2 times, which are practically not subject to regulation, which leads to violations in the formation shell of the workpiece with a sharp fluctuation of the metal level in the crystallizer, and from the second - drawing in jets of 7/o air and particles of the slag layer, which is always present on the surface of the metal mirror and carrying them in the form of bubbles and non-metallic inclusions into the crystallizer, which significantly worsens the quality of continuously cast blanks

Найбільш близьким до описуваної корисної моделі з відомих по технічній суті є спосіб послідовного лиття в машинах безперервного розливання по (пат Японії кл. В22Д, 11/18 Моб63-724601, згідно якому позитивний ефект досягається шляхом встановлення відношення швидкості заливки розплаву із сталерозливочного ковша в проміжний зразу після зміни першого і швидкості заливки розплаву із проміжного ковша в кристалізатор в межах 1,085УуЛМок2,6. Такий технічний важель дозволяє вирівнювати кількість включень, які попадають в відлиту заготівку за час зміни сталерозливних ковшів і в середині періоду лиття та забезпечувати якість заготівок, яка відповідає одному стандарту.The method of sequential casting in continuous pouring machines according to (Japanese patent class B22D, 11/18 Mob63-724601, according to which the positive effect is achieved by setting the ratio of the speed of pouring the melt from the steel ladle into the intermediate immediately after changing the first and the speed of pouring the melt from the intermediate ladle into the crystallizer within 1.085UuLMok2.6. Such a technical lever allows you to equalize the number of inclusions that fall into the cast billet during the change of steel pouring ladles and in the middle of the casting period and ensure the quality of the billets that corresponds one standard.

Вплив на якість заготівок вказаним параметром співвідношення швидкостей подачі та випуску розплаву ізThe influence on the quality of the blanks by the specified parameter of the ratio of the supply and output speeds of the melt from

Відповідних ковшів має такі недоліки: 1) Додержання стабільного робочого рівня розливу в проміжному ковші певної ємності, при якому лійкоподібний рух металу над випускним стаканом не виникає, пов'язане з труднощами технологічного характеру.The corresponding buckets have the following disadvantages: 1) Maintaining a stable working level of filling in an intermediate bucket of a certain capacity, in which the funnel-like movement of metal over the outlet cup does not occur, is associated with technological difficulties.

По-перше, не вказується яким чином та якими приладами контролю виконувати запропонований режим регулювання з врахуванням змін як напору металу в сталерозливному ковші, так і площі поперечного перерізу випускного стакану із-за його часткового заростання. ЗFirst of all, it is not indicated how and with which control devices to perform the proposed regulation regime, taking into account changes in both the metal pressure in the steel ladle and the cross-sectional area of the outlet cup due to its partial overgrowth. WITH

По-друге, час подачі наступного сталерозливного ковша при розливанні способом "плавка на плавку" не є чітко фіксованим, а знаходиться в технологічно--асовому інтервалі що може призводити до падіння рівня розплаву в проміжному ковші до критичних значень. «І 2) Не вирішується головний момент на етапі завершення розливки серії плавок, коли падіння рівня досягає максимуму надходження металу із сталь ковша закінчено, а спорожнення проміжного ковша має проходити з о регламентованою швидкістю витоку. В цей період в максимальному ступені виникає явище вихороутворення над о/р розливним стаканом проміжного ковшу, а значить ініціюється лійкоподібний рух із затягуванням частинок неметалічних включень зі шлакового шару, який обов'язково присутній на поверхні металу. Це призводить до ее,Secondly, the delivery time of the next steel pouring ladle when pouring by the "melt on melt" method is not clearly fixed, but is in the technologically important interval, which can lead to a drop in the level of the melt in the intermediate ladle to critical values. "And 2) The main point is not resolved at the stage of completion of the casting of a series of melts, when the drop in level reaches the maximum of the metal inflow from the steel ladle is finished, and the emptying of the intermediate ladle must take place with a regulated leakage rate. During this period, the phenomenon of vortex formation occurs to the maximum degree above the o/r pouring cup of the intermediate ladle, which means that a funnel-like movement is initiated with the pulling of particles of non-metallic inclusions from the slag layer, which is necessarily present on the surface of the metal. This leads to ee,

Зз5 суттєвого забруднення останніх заготівок (в залежності від ємності проміжного ковша 10-50т), їх відсортуванню Га із-за невідповідності жорстким стандартам ультразвукового контролю.Зз5 significant contamination of the last blanks (depending on the capacity of the intermediate bucket 10-50t), their sorting Г due to non-compliance with strict standards of ultrasonic control.

В основу запропонованої корисної моделі поставлена мета об'єднання дії двох важелів впливу по запобіганню завихренням в розплаві металу над випускним стаканом при змінах рівня металу в промковші на протязі всього часового інтервалу розливання серії плавок коли рівні металу в основному та проміжному ковшах « об'єктивно змінюються зі створенням умов виникнення та розвитку вказаного явища. 8 с Поставлена задача вирішується тим, що початок подачі металу в кристалізатор визначається його рівнем в й роздаточній камері при зливі з основного в проміжний ківш в межах Нрк.-1,1-1,25Нкр., а при Нрк.«Нкр. - "» гальмування процесу вихроутворення виконують в зоні, розташованій навколо випускного стакану і рівній 0,2-0,25Опр. і висотою 0,8-1,0Нкр., де: Нкр - критичний рівень розплаву в проміжному металургійному ковші, при якому виникає явище вихроутворення, Дпр. - приведений діаметр проміжного ковша. ко Таким чином, за наявності конкретних параметрів впливу досягається ефективне втручання на явище вихороутворення об'єднанням двох важелів, кожен з яких діє відповідно до виникаючих умов на протязі певногоThe proposed useful model is based on the goal of combining the action of two influence levers to prevent swirls in the molten metal above the outlet cup during changes in the level of metal in the ladle during the entire time interval of pouring a series of melts when the levels of metal in the main and intermediate ladles "change objectively" with the creation of conditions for the emergence and development of the specified phenomenon. 8 s The problem is solved by the fact that the beginning of the supply of metal to the crystallizer is determined by its level in the distribution chamber when pouring from the main bucket into the intermediate ladle within the limits of Nrk.-1.1-1.25Nkr., and at Nrk.«Nkr. - "» inhibition of the vortex formation process is carried out in the zone located around the outlet cup and equal to 0.2-0.25Opr. and a height of 0.8-1.0Nkr., where: Nkr is the critical level of the melt in the intermediate metallurgical ladle, at which phenomenon of vortex formation, Dpr. - the reduced diameter of the intermediate bucket. ko Thus, in the presence of specific parameters of influence, effective intervention on the phenomenon of vortex formation is achieved by combining two levers, each of which acts in accordance with the emerging conditions during a certain

Ф часу за період розливання, коли створюється нестабільна гідродинамічна ситуація (початок, кінець розлітання). - Оптимальність вибраних параметрів з врахуванням їх дії і, обумовлених в зв'язку з цим, значень силових та швидкісних характеристик потоків, дозволяє, забезпечити як послідовне (початок - кінець розливання) ефективне шо втручання в процес виникнення та розвитку завихрень металу над випускним стаканом, так і створення умов для «з» їх гальмування.Ф time during the period of spillage, when an unstable hydrodynamic situation is created (beginning, end of spillage). - The optimality of the selected parameters, taking into account their action and, determined in this connection, the values of the power and speed characteristics of the flows, allows to ensure both sequential (beginning - end of pouring) effective intervention in the process of emergence and development of metal vortices above the outlet cup, as well as the creation of conditions for "with" their inhibition.

Спочатку подачу металу в кристалізатор регламентують за рахунок дотримання оптимального рівня його в промковші, а при закінченні, коли він знижується нижче критичного, виконують гальмування, встановленням вInitially, the supply of metal to the crystallizer is regulated by maintaining its optimal level in the ladle, and at the end, when it drops below the critical level, braking is performed by setting in

ЗОоНі з вказаними параметрами спеціальних вогнетривких вихрогасників. В результаті безперервний в дії розподіл важелів впливу на процес вихороутворення впродовж часу розливання в залежності від створюваних умов, с пов'язаних з коливанням рівня, на дві стадії, забезпечить сприятливу гідродинамічну ситуацію без затягування частинок покрівного шлаку і, таким чином, високу ефективність процесу в цілому. Такий універсальний підхід вирішення тактики боротьби з явищем лійкоподібного руху металу при його нестійких рівнях в процесі бо розливання, гарантує одержання заготівок належної стабільної якості для промковшів, які використовуються в металургійній промисловості і ємність яких знаходиться в широких межах.ZOoNi with the specified parameters of special fire-resistant fire extinguishers. As a result, the continuous distribution of levers of influence on the process of vortex formation during the pouring time, depending on the created conditions, related to level fluctuations, into two stages, will ensure a favorable hydrodynamic situation without entrainment of the coating slag particles and, thus, high efficiency of the process in as a whole Such a universal approach to dealing with the phenomenon of funnel-like movement of metal at its unstable levels during the pouring process guarantees the receipt of blanks of proper stable quality for ladles used in the metallurgical industry and the capacity of which is within wide limits.

Щодо значень рівнів металу в проміжному пристрої, якими визначається початок подачі розплаву в кристалізатор Нр.к-1,1-1,25Нкр., то діапазон їх меж, встановлений на базі результатів фізичного моделювання з врахуванням реальних ємностей проміжних розливних пристроїв в промисловості та знання механізму 65 спостерігаємого явища завихрення, який пояснюється тим, що з пониженням рівня металу в потоці формується горизонтальна радіальна складова вектора швидкості М. Величиною, що визначає даний процес, являється значення циркуляції кругової течії г, яку знаходять по формулі: Г-М,г, де г - максимальний радіус кругового руху.Regarding the values of the metal levels in the intermediate device, which determine the start of the melt supply to the crystallizer Nr.k-1.1-1.25Nkr., the range of their limits is established on the basis of the results of physical modeling taking into account the real capacities of intermediate pouring devices in industry and knowledge mechanism 65 of the observed vortex phenomenon, which is explained by the fact that with a decrease in the level of metal in the flow, a horizontal radial component of the velocity vector M is formed. The value that determines this process is the value of the circulation of the circular current g, which is found by the formula: Г-М,г, where r is the maximum radius of circular motion.

При зменшені величини циркуляції значно скорочують час існування завихрень та виводять їх утворення і розвиток за межі критичних рівнів. В значеннях меж рівнів металу врахований і той факт, що зародження завихрень виникає трохи раніше тобто при рівнях дещо більших за критичні (на 17-22905).With reduced values of circulation, the time of existence of eddies is significantly reduced and their formation and development are pushed beyond critical levels. The values of the limits of the metal levels take into account the fact that the nucleation of vortices occurs a little earlier, that is, at levels slightly higher than the critical ones (by 17-22905).

Таким чином, мінімальний гідродинамічний напір, що дозволяє залив металу з проміжного ковша в кристалізатор без утворення зони втягування повинен бути більшим за критичний. Недотримання оптимальних значень рівнів металу в роздавальній камері проміжного пристрою при заливі з основного, що визначають чи забезпечують стабільність процесу, призводить до порушення швидкісно-силових режимів витоку рідкої сталі, 7/0 утворенню екстремальної турбулентності, що сприяє утворенню лійкоподібного руху і завихрень в розплаві над випускним стаканом. Зона, в якій при Нрк.-Нкр. виконують гальмування процесу вихороутворення, розташована в двох площинах, значення меж якої в горизонтальній визначається максимальним радіусом кругового руху г над випускним стаканом (див. ф-лу циркуляції) і з врахуванням ємності промковша, зміни якої, як правило, досягаються шляхом відповідного корегування його ширини для кращого вилучення неметалевих включень. 7/5 Зважаючи наведене, в горизонтальній площині навколо випускного стакану зона втягування має межі, значення яких становить 0,2--0,25Дпр.Thus, the minimum hydrodynamic pressure, which allows pouring metal from the intermediate ladle into the crystallizer without the formation of a retraction zone, should be greater than the critical one. Non-observance of the optimal values of the metal levels in the distribution chamber of the intermediate device during filling from the main one, which determine or ensure the stability of the process, leads to a violation of the speed-force regimes of liquid steel leakage, 7/0 to the formation of extreme turbulence, which contributes to the formation of funnel-like movement and vortices in the melt above graduation glass. Zone in which at Nrk.-Nkr. perform braking of the process of vortex formation, located in two planes, the value of the limits of which in the horizontal is determined by the maximum radius of circular movement g above the outlet cup (see flow chart of circulation) and taking into account the capacity of the dipper, changes in which, as a rule, are achieved by corresponding adjustment of its width for better extraction of non-metallic inclusions. 7/5 Considering the above, in the horizontal plane around the outlet cup, the retraction zone has limits, the value of which is 0.2--0.25 Dpr.

В вертикальній площині параметри зони мають значення 0,8-1,0Нкр., що грунтується на показниках максимальної радіальної складової вектора швидкості, які одержані в експериментах фізичного гідромоделювання, і відповідають цим рівням. Позитивний вплив встановлюваних в зоні лійкоподібного руху з приведеними параметрами вогнетривких вихрогасників полягає в тому, що вони запобігають створенню замкнутого кільцевого вихору потоків навколо і над випускним стаканом. Таким чином, запропоноване технічне рішення дозволяє цілеспрямовано впливати на характер розподілу потоків в розплаві металу над випускним стаканом, досягаючи тим самим формування їх траєкторій з швидкісно силовими характеристиками, коли вірогідність утворення завихрень зводиться до мінімуму і не виникає додаткове забруднення розливу металу неметалевими та газовими включеннями.In the vertical plane, the parameters of the zone have a value of 0.8-1.0 Nkr., which is based on the indicators of the maximum radial component of the velocity vector, which were obtained in physical hydromodeling experiments, and correspond to these levels. The positive effect of fire-resistant vortex dampers installed in the funnel-shaped movement zone with the following parameters is that they prevent the creation of a closed ring vortex of flows around and above the outlet cup. Thus, the proposed technical solution allows you to purposefully influence the nature of the distribution of flows in the molten metal above the outlet cup, thus achieving the formation of their trajectories with high-speed power characteristics, when the probability of the formation of vortices is reduced to a minimum and there is no additional contamination of the metal pouring with non-metallic and gaseous inclusions.

Промислові випробування запропонованого способу запобігання завихренням в розплаві металу над но) випускним стаканом проводили на промковшах МБРС, які використовують в конвертерному цеху меткомбінатуIndustrial tests of the proposed method of preventing swirling in the molten metal above the discharge cup were carried out on MBRS ladles used in the converter shop of the metallurgical plant

Азовсталь"? і мають ємність 43т. Окремими експериментами провели контрольну перевірку приведеного діапазону значень протягом всього часового інтервалу розливання окремих та серій плавок як рівнів розплаву, «І при яких не виникають завихрення, так і інтервалу меж зони ефективного гальмування цього явища.Azovstal" and have a capacity of 43 tons. Through separate experiments, a control check of the given range of values was carried out during the entire time interval of pouring of individual and series of melts, both levels of the melt, "at which no vortices occur, and the interval of the limits of the zone of effective inhibition of this phenomenon.

Фіксуючи наростання рівня металу при зливі його в промківш з основного, подачі розплаву в кристалізатор в о початковий час розливання виконували при рівнях 410, 450 та 500мм. Це відповідає розрахунковим даним для -- промковшів ємністю 4Зт, критичний рівень для якого становить 280мм. Сприятливі рівні, які гарантують ефективне розливання в початковий період без затягування шлакових частинок мають для промковшів ємністю іш 4Зт межі 350-510мм. сіFixing the increase in the level of metal when it was poured into the ladle from the main one, the supply of the melt to the crystallizer at the initial pouring time was carried out at levels of 410, 450 and 500 mm. This corresponds to the calculated data for - buckets with a capacity of 4Zt, the critical level for which is 280mm. Favorable levels, which guarantee effective pouring in the initial period without entrainment of slag particles, have limits of 350-510 mm for ladles with a capacity of 4 Zt or less. si

Коли в часовому інтервалі розливання настають нестабільні періоди зі значними коливаннями рівня (зміна промковшів, кінець розливання плавки, чи серії плавок) то в цей час спрацьовують вихрогасники, які були встановлені при футеровці промковшів в зоні з зазначеними вище параметрами. «When there are unstable periods with significant level fluctuations in the pouring time interval (change of ladles, end of melt pouring, or series of melts), then at this time the eddy dampers, which were installed when lining the ladles in the zone with the above parameters, are activated. "

В процесі промислової перевірки встановлено, що спосіб забезпечує просте виконання і додержання параметрів протягом всього періоду розливання. - с Результати металографічних досліджень показали, що спосіб запобігання завихренням в розплаві металу ц над випускним стаканом при падіннях його рівня забезпечує сталий вплив на появу та розвиток завихрень, "» втягування шлакових частинок та нерозчинених включень і, як наслідок, одержання безперервно литих заготівок рівнозначних по якості, розлитим при робочих (стаціонарних) рівнях. Очікуваний економічний ефект може скласти 1,3-1,5грн./т сталі. іме)In the process of industrial verification, it was established that the method ensures simple implementation and compliance with the parameters throughout the entire period of bottling. - c The results of metallographic studies showed that the method of preventing swirls in the molten metal above the outlet cup when its level drops provides a permanent effect on the appearance and development of swirls, "" drawing in slag particles and undissolved inclusions and, as a result, obtaining continuously cast blanks equivalent in quality, poured at working (stationary) levels. The expected economic effect can amount to 1.3-1.5 hryvnias/ton of steel. Name)

Claims

(22) Formula of the invention

-

со 50 The method of preventing swirling in the molten metal above the discharge cup during changes in the level of metal in the intermediate metallurgical ladle, which includes draining the metal from the main ladle into the intermediate ladle with subsequent

T" outflow through its outlet cup into the crystallizer and inhibition of vortex formation, which differs in that the beginning of the supply of metal to the crystallizer is determined by its level in the distribution chamber when draining from the main bucket into the intermediate ladle within the range of Нр k-1.1-1.25Нр, and with NrekkhNr, inhibition of the process of vortex formation

PERFORMED in the zone located around the outlet cup and equal to 0.20-0.25Dpr. and a height of 0.80-1.0 Nr, where Nr. -

c the critical level of the melt in the intermediate metallurgical ladle, at which the phenomenon of vortex formation occurs; Dr, - reduced diameter of the intermediate bucket.

Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated circuits", 2007, M 14, 10.09.2007. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine.

b5