Проміжний ківш машини безперервного лиття заготовок

1 Проміжний ківш машини безперервного лиття заготовок, що включає металевий кожух, футерований усередині вогнетривкими матеріалами і розподілений перегородками з вогнетривкого матеріалу на зону прийому розплаву і зони випуску його у кристалізатори, стопорні пристрої з заглибними стаканами для випуску розплаву з ковша у кристалізатори, пристрої для інжекції модифікаторів у розплав інертним газом і теплоізоляційні кришки, який відрізняється тим, що перегородки ков ша виконані подвійними і утворюють газліфтну камеру, до того ж перегородка, що відокремлює газліфтну камеру від зони прийому розплаву, має два канали, один з них розташований біля днища ковша, а другий - у и верхній частині, а перегородка, що відокремлює газліфтну камеру від зони випуску розплаву, має тільки один канал, який розташований біля днища ковша 2 Проміжний ківш за п 1, який відрізняється тим, що площа поперечного перерізу газліфтної камери складає 0,08-0,12 площі поперечного перерізу зони прийому розплаву на його рівні у ковші 3 Проміжний ківш за п 1, який відрізняється тим, що площа поперечного перерізу каналів, розташованих біля днища ковша, складає 6-8 площ поперечного перерізу каналів для випуску розплаву з ковша у кристалізатори Винахід належить до металурги, зокрема до проміжних ковшів машин безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) Відома конструкція проміжного ковша МБЛЗ японської фірми «Кобе Стіл», [Кудрин В А Внепечная обработка чугуна и стали - М Металлургия, 1992 - С 289], призначеного для обробки розплаву сталі у процесі розливання и у кристалізатори Ківш МІСТКІСТЮ 35Т, при глибині ванни розплаву в ньому до 900мм, обладнаний стопорними пристроями для випуску металу з ковша в кристалізатори, має Т-подібну конфігурацію і розподілений двома перегородками на зону прийому розплаву і зону випуску його з ковша у кристалізатори машини У перегородках на висоті 350мм від днища ковша розташовані канали для перетікання розплаву діаметром 50мм, осі яких нахилені під кутом 25 градусів до днища ковша Перегородки виконані з вогнетривкого матеріалу, який має властивості щодо фільтрації розплаву сталі Це забезпечує часткове видалення зі сталі неметалевих включень Для запобігання влучення у кристалізатори неметалевих включень, що залишилися у розплаву, у стопорний пристрій ковша подають інертний газ (аргон) Крім того, конструкція проміжного ковша передбачає захист інертним газом від вторинного окислювання струменя металу, що надходить із розливного ковша в проміжний, а також струменя металу, що спрямовується з проміжного ковша у кристалізатори Для зниження втрат температури розплаву при розливанні його поверхню у ковші накривають теплоїзолюючою сумішшю, а ківш - кришкою Відома також конструкція проміжного ковша МБЛЗ японської фірми «Сумггомо кіндзоку коге» [Кудрин В А Внепечная обработка чугуна и стали - М Металургия, 1992 - С 288], у якому зона прийому розплаву і зона випуску також розподілені перегородками з вогнетривкого матеріалу, який має фільтраційні властивості Перегородки мають своєрідні «ворота», за якими у днищі ковша біля «воріт» встановлені устрої (пористі блоки) для інжекції пухирців інертного газу (аргону) у розплав Розплав сталі, що проходить через «ворота» у перегородках і завісу з пухирців інертного газу, піддається дегазації і рафінуванню від неметалевих включень Наведені вище конструкції проміжних ковшів МБЛЗ не забезпечують повного відділення сталі від шлаку, що надходить у проміжний ківш разом із розплавом із сталерозливних ковшів, а далі цей ю о о ю шлак потрапляє у кристалізатори Крім того, така конструкція ковшів не забезпечує і видалення з розплаву неметалевих включень (оксидів і сульфідів металів) дрібних розмірів Ці включення утворюють у ВІДЛИТІЙ заготівки тугоплавкі кластери, які при подальшій и прокатки витягуються у ланцюжки і знижують механічні властивості сталі Найбільш близьким до запропонованого винаходу є конструкція проміжного ковша МБЛЗ японської фірми «Ніппон Кокан к к » [Промежуточный ковш УНРС Заявка 61-56760 Япония, МКИ В 22 D 11/10 / Огура Ясуцугу, Хасэгава Тэрукжи Опубл в БИ № 12, 1986 ], який розподілений суцільними перегородками на зону прийому розплаву зі сталерозливних ковшів і зону випуску його у кристалізатори Розплав із зони прийому перекачують у зону випуску за допомогою переверненої U-подібноі труби, яка футерована вогнетривким матеріалом У верхній частині труби розташований патрубок для відкачки повітря У коліно труби, що розташоване у зоні прийома розплаву, за допомогою фурми подають інертний газ (аргон), що забезпечує стійке перетікання розплаву по трубі Ківш обладнаний стопорними пристроями і накривається кришками, які знижують втрати тепла розплавом Для запобігання вторинного окислювання металу впроваджено захист струменя за допомогою заглибних стаканів Така конструкція проміжного ковша забезпечує практично повну ВІДСІЧ шлаку, що надходить з сталерозливних ковшів, і запобігає влученню його у кристалізатори Крім цього, подання аргону в U-подібну трубу сприяє видаленню з розплаву неметалевих включень крупних розмірів Хибами даної конструкції проміжного ковша є додаткові витрати на установку U-подібноі футерованої труби і вакуум-насосу для відкачки із неї повітря Крім цього, конструкція ковша не забезпечує видалення значної частини неметалевих включень дрібних розмірів із розплаву перед надходженням його у кристалізатори, що значно знижує механічні властивості сталі В основу пропонованого винаходу поставлена задача шляхом введення в конструкцію проміжного ковша спеціальних газліфтних камер забезпечити ВІДСІЧ шлаку, що надходить з сталерозливних ковшів, і здійснити обробку сталі інжекцією модифікаторів на основі кальцію Інжекція модифікаторів у розплав інертним газом (аргоном), що здійснюється у газліфтних камерах, забезпечує поряд з видаленням із розплаву неметалевих включень крупних розмірів, модифікування (зміну форми) дрібних включень, що залишилися в розплаві Ці включення при затвердінні сталі набувають сферичної форми і не деформуються при подальшій прокатці відлитої заготівки, що дозволяє уникнути погіршення механічних властивостей сталі Поставлена задача розв'язується тим, що в проміжному ковші МБЛЗ, який включає металевий кожух, футерований усередині вогнетривкими матеріалами і розподілений перегородками з вогнетривкого матеріалу на зону прийому розплаву і зони випуску його у кристалізатори, стопорні пристрої з заглибними стаканами для випуску розплаву у кристалізатори, устрої для інжекції модифікаторів у розплав інертним газом і теплоізоляційні кришки, перегородки ковша виконані подвійними й 45005 утворюють газліфтні камери, площина поперечного перерізу яких складає 0,08-0,12 площі поперечного перерізу приймальної зони на рівні розплаву у ковші, до того ж перегородка, що відокремлює газліфтну камеру від зони прийому розплаву, має два канали, один із яких розташований коло днища ковша, а другий - у и верхній частота, до того ж перегородка, що відокремлює газліфтну камеру від зони випуску металу у кристалізатори, має один канал, який розташований коло днища ковша Доцільно, щоб площа каналів поперечного перерізу у перегородках, які розташовані коло днища ковша, була у 6-8 разів більше площі поперечного перерізу каналів для випуску розплаву з ковша у кристалізатори Введення у конструкцію ковша подвійних перегородок, що розподіляють ківш на зону прийому розплаву і зони випуску його у кристалізатори, а також утворюють газліфтні камери, дозволяє повністю ВІДСІКТИ шлак, що надходить у проміжний ківш з сталерозливних при ЗМІНІ їх у процесі розливання металу, і одночасно здійснити обробку розплаву модифікаторами, що інжектуються у розплав інертним газом Співвідношення площ газліфтної камери і зони прийому розплаву на його рівні у ковші, що заявляється, є огтгимальним і забезпечує практично повну ВІДСІЧ шлаку від розплаву, ефективне видалення з нього неметалевих включень крупних розмірів і модифікування дрібних, що сприяє підвищенню якості металу Співвідношення площ газліфтної камери і зони прийому розплаву більш ніж 0,12 призводить до зменшення цієї зони у ковші, що ВІДПОВІДНО підвищує інтенсивність перемішування металу в зоні струменем розплаву, який надходить із сталерозливного ковша, що сприяє залученню шлаку у метал і надходженню його у кристалізатори Співвідношення площ поперечного перетину газліфтної камери і зони прийому розплаву у ковші менш ніж 0,10 призводить до зменшення об'єму газліфтної камери, що потребує зниження інтенсивності подання модифікатора інертним газом, і як наслідок цього, різко знижується ефективність видалення неметалевих включень і їх модифікування Співвідношення між площами каналів, які розташовані у перегородках газліфтної камери коло днища ковша, і каналів у заглибних стаканах для випуску розплаву з ковша у кристалізатори, що дорівнює 6-8, також є оптимальним Вихід за межі цього співвідношення призводить або до «заморожування» каналів металом при недостатньо прогрітій футерівці ковша перед розливанням, або до затягування розплавом шлаку і неметалевих включень із зони прийому в зони випуску і далі у кристалізатори На фіг 1 і фіг 2 показана схема конструкції пропонованого проміжного ковша МБЛЗ з газліфтними камерами Проміжний ківш містить металевий кожух 1, футерований усередині вогнетривкими матеріалами, перегородки 2 і 3 з вогнетривкого матеріалу з каналами 4 і 5, що розподіляють ківш на зону прийому розплаву 6 і зони випуску його у кристалізатори 7 і утворюють газліфтні камери 8, стопорні пристрої 9 з заглибними стаканами 10 45005 подачу модифікатора у газліфтні камери не припидля випуску розплаву з ковша у кристалізатори, а няють, а тільки зменшують його витрату Перед затакож теплоізоляційні кришки 11 У газліфтних какінченням процесу обробки подачу модифікатора у мерах 8 розташовані устрої 12 для інжекції модигазліфтні камери припиняють, а подачу інертного фікатора у розплав інертним газом газу продовжують до повного випуску металу з Площа газліфтної камери 8 складає 0,10-0,12 проміжного ковша площі зони прийому розплаву 6 на його рівні у ковші Площа каналів 4 у 6-8 разів перевищує площу Наявність у ковші подвійних перегородок, які каналу заглибного стакана 10 розподіляють його на зону прийому розплаву зі сталерозливних ковшів і зони випуску його у крисКівш працює таким чином Наповнення проміталізатори й одночасно утворюють газліфтні камежного ковша розплавом з сталерозливного ковша ри, дозволяє повністю ВІДСІКТИ шлак, що надходить здійснюється при закритих стопорних пристроях 9 і у проміжний ківш разом із розплавом зі сталерозподанні інертного газу у газліфтні камери 8 за доливних при їх ЗМІНІ у процесі розливання, а також помогою устроїв 12 При досягненні рівня розплаздійснювати обробку розплаву інжекцією модифіву в проміжному ковші 0,5-0,6 робочого значення, каторів Наприклад, за рахунок обробки розплаву унаслідок підйому розплаву у газліфтній камері 8 сталі аргоном і модифікатором, що містить кальвиникає його циркуляційний рух навколо перегороцій, забезпечується видалення неметалевих вклюдок 2 і в цей час подають модифікатор у газліфтну чень крупних розмірів і модифікування дрібних, які камеру 8 При досягненні розплавом робочого рівзалишаються у розплаву, і підвищення якості станя відкривають стопорні пристрої 9 і провадять вилі Технічний результат, який досягається за допопуск розплаву з ковша через заглибні стакани 10 у могою такої конструкції ковша, набуває високої кристалізатори МБЛЗ Таким чином процес обробефективності при отриманні литих заготовок для ки розплаву набуває сталого режиму При ЗМІНІ виробництва сталевих труб підвищеного тиску сталерозливних ковшів, якщо розливання сталі на МБЛЗ провадиться методом «плавка на плавку», ФІГ. 1 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90