Приймальний колодязь (варіанти)

1. Приймальний колодязь, що складається з опорної плити, яка має верхню ударну поверхню, і бічних стінок, хоча б одна з яких виконана з можливістю повного прилягання до вогнетривкої футерівки однієї з бічних стін проміжного ковша, який відрізняється тим, що сумарна площа зовнішніх поверхонь приймального колодязя, що прилягають до вогнетривкої футерівки проміжного ковша, складає не менше 30 % від загальної зовнішньої поверхні приймального колодязя, і хоча б одна з бічних стінок приймального колодязя має висоту не менше 75 % від висоти робочого простору проміжного ковша, і хоча б одна зі стінок приймального колодязя частково або цілком має висоту менше цього рівня. 2. Приймальний колодязь за п. 1, який відрізняється тим, що опорна плита виконана у формі багатокутника. 3. Приймальний колодязь за п. 1, який відрізняється тим, що опорна плита виконана у формі поєднання багатокутника і кругового сегмента. 4. Приймальний колодязь за п. 1, який відрізняється тим, що в нього встановлена металева кришка, здатна руйнуватися в процесі розливання металу. 5. Приймальний колодязь, що складається з опорної плити, яка має верхню ударну поверхню, і бічних стінок, хоча б одна з яких виконана з можливі 2 (19) 1 3 93318 4 поєднання багатокутника і кругового сегмента. 13. Приймальний колодязь за будь-яким з пп. 1012, який відрізняється тим, що в нього встановлена металева кришка, здатна руйнуватися в процесі розливання металу. 14. Приймальний колодязь за будь-яким з пп. 1012, який відрізняється тим, що у стінці з зовнішньої сторони приймального колодязя встановлений газопроникний блок, придатний для продування через нього нейтрального газу. Винахід відноситься до галузі металургії і може бути використаний, зокрема, в установках для безперервного розливання сталі. Відома ударна накладка розливного пристрою, що містить опорну плиту, яка має верхню ударну поверхню, оточену, щонайменше, частково бічною стінкою. У стінці виконані проходи. Склепінчастосхідчасті конструкції, що оточують проходи та/або подібні до водозливу стінки, розділяють і розподіляють вихідний потік (патент РФ №2280535 від 22.05.2002, МПК B22D41/00). Недоліком цього об'єкта є те, що ударна накладка не облягає стіни проміжного ковша і не захищає їх від агресивного впливу шлаку і турбулентного потоку розплаву металу, який надходить, що призводить до локального зносу вказаної стіни в місці падіння струменя і передчасного виводу проміжного ковша з ладу. Відомий броньовий вкладиш для проміжного ковша з обмежувальними стінками, що охоплюють опорну плиту, які утворюють разом з ударною поверхнею ванну, при цьому броньовий вкладиш має кришку, що закриває ванну зверху, вказана кришка руйнується потоком сталевого розплаву, що надходить у броньовий вкладиш (заявка РФ 2005116226 від 08.10.2003р., МПК B22D41/00). Недоліком є те, що броньовий вкладиш, так само як і попередній об'єкт, не облягає стіни проміжного ковша і не обмежує контакт цієї стіни зі шлаком і турбулентним потоком розплаву металу, який надходить, що призводить до локального зносу в місці падіння струменя і передчасному виводу проміжного ковша з ладу. Відомий також фасонний вогнетрив, встановлюваний у проміжний ківш, цей вогнетрив складається з опорної плити, що виконана у вигляді багатокутника, у центрі основи якого виконаний конусоподібний виступ, і Г-подібної перегородки, верхня частина якої спрямована убік надходження металу, причому в нижній частині виконані переливні отвори, а з боку розливної зони виконаний пористий блок (патент на корисну модель РФ №77811, від 21.05.2008, MПK B22D41/00). Недоліком є те, що у фасонного вогнетриву немає стінок, що захищають стіни проміжного ковша, а відповідно, цей виріб не захищає стіни проміжного ковша від агресивного впливу шлаку і гарячого турбулентного потоку металу, який надходить, що призводить до їх локального зносу в місці падіння струменя і передчасному виводу проміжного ковша з ладу. Найбільш близьким, прийнятим за прототип, є об'єкт, описаний у патенті US №5,072,916 від 29.05.1990р., МПК С21В3/00. Це ударна подушка, розташована в днищі проміжного ковша, крім того, на бічних і задніх стінках проміжного ковша додат ково встановлюють одну або більше ударних подушок. Недоліком цього об'єкта є те, що ударні подушки (стінки виробу), які облягають і не облягають стіни проміжного ковша, однакові по висоті і, щоб не допустити переливу металу з промковша на робочу площадку, ударні подушки (стінки виробу), можуть бути тільки менше, ніж висота стіни проміжного ковша, більш того, для забезпечення нормального режиму розливання ці стінки повинні бути менше необхідного рівня металу в проміжному ковші. Відповідно, ударні подушки не захищають верхню частину стін проміжного ковша і не перешкоджають їх контакту з агресивним шлаком і з рідким металом; більш того, весь об'єм розплавленого металу перетікає через верхні краї стінок виробу в об'єм проміжного ковша, що створює додаткові потоки, а відповідно, турбулентність у рідкометалевій ванні, безпосередньо під шлаком проміжного ковша, що призводить до захоплення шлаку, його втягуванню в розплав, з наступним погіршенням якості неперервнолитої заготовки. Технічний результат, який досягається у винаході, що заявляється, полягає в збільшенні стійкості вогнетривкої футерівки проміжного ковша в зоні падіння струменя металу, у локалізації зони турбулентності, яка виникає внаслідок падіння струменя металу в об'ємі прийомного колодязя, і в створенні умов переведення турбулентних потоків металу в близькі до ламінарного в об'ємі розплаву металу (у рідкометалевій ванні) у проміжному ковші. Зазначений технічний результат досягається тим, що прийомний колодязь складається з опорної плити, що має верхню ударну поверхню, і бічних стінок, хоча б одна з яких виконана з можливістю повного прилягання до вогнетривкої футерівки однієї з бічних стін проміжного ковша, відповідно до першого варіанта пропонованого винаходу, сумарна площа зовнішніх поверхонь прийомного колодязя, що прилягають до вогнетривкої футерівки проміжного ковша, складає не менш 30 % від загальної зовнішньої поверхні прийомного колодязя, при цьому хоча б одна з бічних стінок прийомного колодязя має висоту не менш 75 % від висоти робочого простору проміжного ковша, і хоча б одна зі стінок прийомного колодязя частково або цілком має висоту менше цього рівня. Опорна плита може бути виконана у формі багатокутника або сполучення багатокутника і кругового сегмента. Також у прийомний колодязь може бути встановлена металева кришка, що руйнується в процесі розливання металу. Зазначений технічний результат досягається тим, що прийомний колодязь складається з опорної плити, що має верхню ударну поверхню, і біч 5 них стінок, хоча б одна з яких виконана з можливістю повного прилягання до вогнетривкої футерівки однієї з бічних стін проміжного ковша, відповідно до іншого варіанта пропонованого винаходу, сумарна площа зовнішніх поверхонь прийомного колодязя, що прилягають до вогнетривкої футерівки проміжного ковша, складає не менш 30 % від загальної зовнішньої поверхні прийомного колодязя, при цьому хоча б одна з бічних стінок прийомного колодязя має висоту не менш 75 % від висоти робочого простору проміжного ковша, і при цьому, хоча б в одній з бічних стінок прийомного колодязя є хоча б один отвір. Опорна плита може бути виконана у формі багатокутника або сполучення багатокутника і кругового сегмента. Також у нього може бути встановлена металева кришка, що руйнується в процесі розливання металу. Додатково з зовнішньої сторони прийомного колодязя може бути встановлений газопроникний блок, через який можна продувати нейтральний газ. Зазначений технічний результат досягається тим, що прийомний колодязь складається з опорної плити, що має верхню ударну поверхню, і бічних стінок, хоча б одна з яких виконана з можливістю повного прилягання до вогнетривкої футерівки однієї з бічних стін проміжного ковша, відповідно до третього варіанта пропонованого винаходу, сумарна площа зовнішніх поверхонь прийомного колодязя, що прилягають до вогнетривкої футерівки проміжного ковша, складає не менш 30 % від загальної зовнішньої поверхні прийомного колодязя, при цьому хоча б одна з бічних стінок прийомного колодязя має висоту не менш 75 % від висоти робочого простору проміжного ковша, і хоча б в одній з бічних стінок прийомного колодязя є хоча б один отвір і хоча б в одному з отворів у стінці встановлений блок з СаО-матеріалу. Опорна плита може бути виконана у формі багатокутника або сполучення багатокутника і кругового сегмента. Також у нього може бути встановлена металева кришка, що руйнується в процесі розливання металу. Додатково з зовнішньої сторони прийомного колодязя може бути встановлений газопроникний блок, через який можна продувати нейтральний газ. На Фіг. 1а, 1б представлені схеми установки прийомного колодязя в проміжному ковші, у якому бічні стінки, що прилягають до бічних стінок проміжного ковша досягають висоти рівня металу і шлаку в ковші, при цьому одна з бічних стін (Фіг. 1а) або частково (Фіг. 1б) має висоту менше рівня металу і шлаку в ковші. На Фіг. 2а, 2б представлені схеми установки прийомного колодязя в проміжному ковші, у якому одна з бічних стін має отвори. На Фіг. 3 представлений прийомний колодязь проміжного ковша (на малюнку ківш не показаний) з СаО-блоками. На Фіг. 4 представлений прийомний колодязь проміжного ковша (на малюнку ківш не показаний) з металевою кришкою і газопроникними блоками, через які можна продувати нейтральний газ. Прийомний колодязь (за першим варіантом, Фіг. 1а, 1б) встановлюється опорною плитою 1, верхня частина якої являє собою ударну поверхню 93318 6 2, на днище проміжного ковша 3 і обмежує його знос у місці падіння струменя металу 4, бічні стінки виробу 5 прилягають до вогнетривкої футерівки стін проміжного ковша 6 до висоти рівня не менш 75 % від висоти робочого простору проміжного ковша, що відповідає рівневі, який знаходиться вище рівня металу і шлаку в проміжному ковші під час розливання на МНЛЗ, захищаючи стіни проміжного ковша від агресивного впливу шлаку і турбулентного потоку розплаву металу, який надходить. Хоча б одна зі стінок 7 прийомного колодязя частково або цілком має висоту менше цього рівня. Сумарна площа зовнішніх поверхонь прийомного колодязя 8, які прилягають до вогнетривкої футерівки проміжного ковша, складає не менш 30 % від загальної зовнішньої поверхні прийомного колодязя. При цьому опорна плита може бути у формі багатокутника або сполученням багатокутника і кругового сегмента. Також опорна плита і стінки можуть бути виконані одним виробом або з окремих частин. Внутрішня поверхня стінок прийомного колодязя й ударна поверхня опорної плити визначають внутрішній об'єм колодязя. Метал із внутрішнього об'єму прийомного колодязя в об'єм проміжного ковша надходить над однією з бічних стін 7 виробу. Прийомний колодязь захищає ванну розплавленого металу проміжного ковша від надходження турбулентних потоків металу, що формує струмінь розплаву металу при падінні у внутрішній об'єм прийомного колодязя. При іншому варіанті (Фіг. 2а, 2б) у бічних стінках прийомного колодязя є хоча б один отвір. Метал із прийомного колодязя в проміжний ківш надходить через отвори 9 у бічних стінках. Причому цей отвір може розташовуватися горизонтально (паралельно ударної поверхні), або під кутом до горизонту. Під отворами в стінках, що обмежують внутрішній об'єм виробу від всього об'єму проміжного ковша, у ряді випадків вставляється газопроникний блок 11 (Фіг. 4), через який вдувають в об'єм металу нейтральний газ, що сприяє флотації неметалічних включень. У ряді випадків, прийомний колодязь проміжного ковша має металеву кришку 12, що встановлюється на деякій висоті від ударної поверхні. При початку розливання струмінь металу пропалює металеву кришку в місці падіння струменя, і кришка захищає від виникаючих на початку розливання бризів персонал і обладнання. В міру підняття рівня металу в колодязі, коли сильне утворення бризів закінчилося, кришка цілком розплавляється. За третім варіантом в отвори, виконані в стінках, що обмежують внутрішній об'єм виробу від всього об'єму проміжного ковша, вставляють блок з СаО-матеріалу 10 (Фіг. 3). Неметалічні включення металу, проходячи через блок з СаО-матеріалу, модифікуються за рахунок реакції з матеріалом блоку. Під отворами в стінках, що обмежують внутрішній об'єм виробу від всього об'єму проміжного ковша, у ряді випадків вставляється газопроникний блок 10 (Фіг. 4), через який вдувають в об'єм металу нейтральний газ, що сприяє флотації неметалічних включень. У ряді випадків, прийомний колодязь проміжного ковша має металеву кришку 11, що встановлюється на деякій висоті від удар 7 ної поверхні. При початку розливання струмінь металу пропалює металеву кришку в місці падіння струменя, і кришка захищає персонал і обладнання від виникаючих на початку розливання бризів. В міру підняття рівня металу в колодязі, коли сильне утворення бризів закінчилося, кришка цілком розплавляється. Швидкість потоку металу над стінками або через отвори в стінках значно нижче, ніж у металу, що надходить в проміжний ківш, тому потік металу з пропонованого прийомного колодязя не викликає значимого рівня турбулентності. Сила впливу струменя металу при влученні на внутрішню поверхню прийомного колодязя компенсується силою протидії, що виникає за рахунок прилягання стін колодязя до футерівки стін проміжного ковша, що збільшує термін служби прийомного колодязя і, відповідно, підвищує стійкість фу 93318 8 терівки проміжного ковша. Висока площа контакту зовнішньої поверхні виробу з вогнетривкою футерівкою проміжного ковша, а, відповідно, і сила зчеплення з поверхнею, сприяє запобіганню спливанню виробу, зв'язаного з впливом сили Архімеда, яка в аналогів може викликати явище спливання виробу при його роботі. Пропоновані варіанти прийомного колодязя в ході іспитів на металургійних підприємствах показали позитивні результати по стійкості вогнетривкої футерівки стін проміжного ковша в зоні падіння струменя металу (45-65 плавок), а також дозволили підвищити якість сталі за рахунок локалізації зони турбулентності в об'ємі прийомного колодязя від решти об'єму проміжного ковша, де створюється зона потоків металу, близьких до ламінарного. 9 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 93318 Підписне 10 Тираж 23 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