Пристрій захисту струменя металу від окислення при його розливанні

1. Пристрій захисту струменя металу від окислення при його розливанні, що містить випускний стакан для подачі струменя розплавленого металу, який встановлений з кільцевим проміжком до внутрішнього перерізу вогнетривкої труби, яка виконана гнучкою і розташованою зверху каналу для прийому розплавленого металу, газорозподільний вузол для подавання інертного газу у вказаний C2 2 (19) 1 3 які затримуються в цих гофрах. А це приводить до зниження надійності захисту струменя металу від вторинного його окислення при проходженні його через цей пристрій. В основу винаходу покладена задача удосконалення пристрою захисту струменя металу від окислення при розливанні шляхом виключення можливості пропалювання вогнетривкої труби від бризок металу при збереженні гнучкості цієї вогнетривкої труби, що дозволить підвищити надійність захисту струменя металу від вторинного його окислення. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій захисту струменя металу від окислення при розливанні містить випускний стакан для подачі струменя розплавленого металу, який встановлений з кільцевим проміжком до внутрішнього перерізу вогнетривкої труби, яка виконана гнучкою і розташованою зверху каналу для прийому розплавленого металу, газорозподільний вузол для подавання інертного газу в вказаний кільцевий проміжок. При цьому вогнетривка труба виконана з муліто-кремнеземистого еластичного матеріалу, при цьому всередині вогнетривкої труби розташована каркасна гільза, що згорає, а зовні вогнетривкої труби розташований бандажний дріт. А каркасна гільза, що згорає, виконана з картону. В поперечному перерізі вогнетривка труба виконана у вигляді еліпса для забезпечення поперечного ходу випускного стакана для подачі струменя розплавленого металу. Внутрішній поперечний переріз вогнетривкої труби складає від 3 до 4 діаметрів струменя розплавленого металу, а зовнішній поперечний переріз вогнетривкої труби складає від 1,0 до 1,15 зовнішнього поперечного перерізу каналу для подачі розплавленого металу в форму. Вогнетривкість вогнетривкої труби, що виконана з муліто-кремнеземистого еластичного матеріалу, складає 1100-1600°С, а густина матеріалу складає від 150 до 250кг/м3. Виконання вогнетривкої труби з мулітокремнеземистого еластичного матеріалу дозволяє виключити можливість пропалювання цієї вогнетривкої труби від бризок металу за рахунок як відсутності гофрованої поверхні всередині цієї труби, так і за рахунок більшої вогнетривкості труби з муліто-кремнеземистого матеріалу, який має волоконну структуру, а сама труба має гнучку і товстостінну форму. При цьому розташування всередині вогнетривкої труби каркасної гільзи, що згорає в перші секунди розливу метала, а зовні вогнетривкої труби розташування бандажного дроту, дозволяє забезпечити як необхідну форму цієї труби, так і необхідну її гнучкість при центруванні над нею багатотонного ковша з металом. А все це приводить до підвищення надійності захисту струменя металу від вторинного його окислення при проходженні його через цей пристрій. Виконання каркасної гільзи з картону дозволяє забезпечити її вигорання в перші секунди розливу металу. Виконання в поперечному перерізі вогнетривкої труби у вигляді еліпса дозволяє забезпечити можливість поперечного ходу випускного стакана для подачі струменя розплавленого металу при 88410 4 центруванні над цією трубою багатотонного ковша з металом. Виконання внутрішнього поперечного перерізу вогнетривкої труби від 3 до 4 діаметрів струменя розплавленого металу, а зовнішнього поперечного перерізу вогнетривкої труби від 1,0 до 1,15 зовнішнього поперечного перерізу каналу для подачі розплавленого металу в форму, дозволяє забезпечити як необхідну оптимальну товщину цієї труби, так і необхідний проміжок між внутрішньою її поверхнею та струменем металу. Виконання вогнетривкої труби з мулітокремнеземистого еластичного матеріалу з температурою вогнетривкості в 1100-1600°С та густиною цього матеріалу від 150 до 250кг/м3 дозволяє забезпечити необхідну вогнетривкість цієї труби, що виключає можливість її пропалення. Викладене вище підтверджує наявність причинно-наслідкових зв'язків між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що досягається. Дана сукупність суттєвих ознак дозволяє, в порівнянні з прототипом по пристрою захисту струменя металу від окислення при розливанні, забезпечити виключення можливості пропалювання вогнетривкої труби від бризок металу при збереженні гнучкості цієї вогнетривкої труби. А це дозволяє підвищити надійність захисту струменя металу від вторинного його окислення. Крім того, забезпечується спрощення та надійність фіксування газорозподільного вузла понад циліндроподібною вогнетривкою трубою. На думку авторів, технічне рішення, що заявляється, відповідає критерію винаходу «новизна» і «винахідницький рівень», тому що сукупність суттєвих ознак, які характеризують пристрій захисту струменя металу від окислення при розливанні, який заявляється, є новою і не випливає з відомого рівня техніки. Винахід, що заявляється, пояснюється кресленням, на якому однакові елементи зазначені однаково і де на: Фіг.1 - показано схему використання пристрою захисту струменя металу від окислення при розливанні в його розрізі, вид збоку; Фіг.2 - показана вогнетривка труба, вид збоку в розрізі; Фіг.3 - вогнетривка труба з круговим поперечним перерізом, вид зверху; Фіг.4 - вогнетривка труба з еліпсним поперечним перерізом, вид зверху; Фіг.5 - показано вид газорозподільного вузла з газопідвідним штуцером, вид збоку в розрізі; Фіг.6 газорозподільний вузол з газопідвідним штуцером, вид зверху в розрізі. Кращий варіант пристрою захисту струменя металу від окислення при розливанні, в відповідності з Фіг.1, містить випускний стакан 1 для подачі струменя 2 розплавленого металу з ковша 3. Випускний стакан 1 розташований з кільцевим проміжком 4 до внутрішнього перерізу вогнетривкої труби 5, яка виконана гнучкою і розташованою зверху каналу 6 для прийому розплавленого металу, наприклад у вигляді керамічної воронки, яка розташована на центровому каналі (не показано) установки сифонного лиття. Понад вогнетривкою трубою 5 розташований газорозподільний вузол 7 для подавання інертного газу, наприклад аргону, 5 через газопідвідний штуцер 8, в вказаний кільцевий проміжок 4. Газорозподільний вузол 7, наприклад, в відповідності з Фіг.5-6, виконаний у вигляді двох півкілець 9, 10 з кліщовим з'єднанням 11, при цьому в вказаних півкільцях 9, 10 виконані відповідні газорозподільні кільцеві пази 12, 13, які з'єднані з газопідвідним штуцером 8. Вогнетривка труба 5, в відповідності з Фіг.4, виконана в поперечному перерізі еліптичної форми для забезпечення поперечного ходу випускного стакана 1 при подачі струменя розплавленого металу і з мулітокремнеземистого еластичного та волокнистого матеріалу. Всередині вогнетривкої труби 5 розташована каркасна гільза 14 з картону, що згорає, а зовні вогнетривкої труби 5 розташований бандажний дріт 15. Внутрішній поперечний переріз (мінімальний) вогнетривкої труби 5 складає від трьох до чотирьох діаметрів струменя розплавленого металу, а зовнішній поперечний переріз вогнетривкої труби 5 складає від 1,0 до 1,15 зовнішнього поперечного перерізу каналу 6 для подачі розплавленого металу в форму (не показано). Вогнетривкість вогнетривкої труби 5, що виконана з мулітокремнеземистого еластичного матеріалу, складає 1100-1600°С, а густина її матеріалу складає від 150 до 250кг/м3. В якості бандажного дроту 15 використовується в'язальний дріт. В іншому варіанті, в відповідності з Фіг.3, вогнетривка труба 5 може бути виконана в поперечному перерізі кругової форми 16 з круговою каркасною гільзою 17. А в якості бандажного дроту 14 може бути використовуватись в'язальний дріт. Також в одному з варіантів газорозподільний вузол 7 може бути виконаний у вигляді кришки з газопідвідним штуцером 8 інертного газу. Також вогнетривка труба 5 може бути виконана в поперечному перерізі іншої форми, наприклад у вигляді многокутника. Кращий варіант виконання пристрою захисту струменя металу від окислення при розливанні працює наступним чином. Перед початком розливання металу з ковша 3 вогнетривка труба 5 встановлюється зверху на каналі 6 для прийому розплавленого металу, наприклад на керамічну воринку центрового каналу установки сифонного лиття. Ківш 3 розташовують вихідним отвором випускного стакана 1 в верхній частині вогнетривкої труби 5 співвісно. Встанов 88410 6 люють на ківш 3 (або шиберний затвор) та навколо випускного стакана 1 газорозподільний вузол 7, який також розташований зверху вогнетривкої труби 5. Не повністю відкривають вихідний отвір (шиберний затвор) ковша 3. При цьому в перші секунди картонна каркасна гільза 14 згорає. Після цього опускають ківш 3 з газорозподільним вузлом 7 на вогнетривку трубу 5, до повної ізоляції струменя металу від атмосфери і відкривають штуцер 8 подання інертного газу аргону через газорозподільні кільцеві пази 12, 13 газорозподільного вузла 7 в кільцевий проміжок 4 циліндроподібної вогнетривкої труби 5. Далі відкривають вихідний отвір (шиберний затвор) ковша 3 повністю - починається розливка металу. Неточності розташування ковша 3 по висоті та в горизонтальній площині понад циліндроподібної вогнетривкої труби 5 легко компенсуються податливістю муліто-кремнеземистого матеріалу цієї труби 5, що виключає порушення герметичності ізоляції струменя металу від навколишнього середовища. Після наповнення форм ківш 3 з газорозподільним вузлом 7 піднімають, закривають його вихідний отвір і переміщують на іншу позицію. Випробування такого пристрою захисту струменя металу від окислення при розливанні показало, що в процесі розливання металу нарости окислів на кромці випускного стакана 1 не утворюються, що створює передумови для виключення попадання окислених порцій металу всередину ливникової системи і в злитки (вироби), і запобігає утворенню продуктів взаємодії компонентів металу з окисленими порціями металу. Крім того, забезпечується екологія при розливці металу через повне виключення розбризкування металу та виключення теплового випромінювання при цьому. Хоча тут показані і описані варіанти, які визнані кращими для здійснення цього винаходу, фахівцям в даній галузі техніки буде зрозуміло, що можна здійснювати різноманітні зміни і модифікації, і елементи можна замінювати на еквівалентні, не виходячи при цьому за межі обсягу домагань по цьому винаходу. Відповідність технічного рішення, що заявляється, критерію винаходу «промислова придатність» підтверджується вказаним прикладом виконання пристрою захисту струменя металу від окислення при розливанні. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 88410 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601