Металоприймач проміжного ковша

Реферат: Металоприймач проміжного ковша складається з ударної плити та зовнішніх стінок фронтальної та задньої. Зовнішні стінки утворюють замкнутий об'єм, обмежений ламаною лінією в горизонтальному перерізі. Фронтальна стінка, яка виконана меншої висоти ніж задня, примикає до задньої в двох місцях і складається з щонайменше трьох плит, які з'єднані під кутом між собою, а в кожній плиті виконано вихідні отвори, що розширюються до внутрішньої поверхні металоприймача і вниз в напрямку до ударної плити під кутом від 2° до 5°. Ударна плита виконана рівною або пірамідальної, або конусної форми, вершина якої направлена назустріч вхідного потоку розплавленого металу, причому внутрішні поверхні стінок і ударної плити з'єднують плавними поверхнями. UA 101272 U (54) МЕТАЛОПРИЙМАЧ ПРОМІЖНОГО КОВША UA 101272 U UA 101272 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до металургії, конкретніше до металоприймача проміжного ковша машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ), і призначена для мінімізації розмиву вогнетривкої футерівки як металоприймача, так і проміжного ковша, а також зменшення турбулентності потоків металу, що забезпечить зменшення переходу в метал неметалевих часток і підвищить якість заготовок. Відома ударна прокладка розливного пристрою для застосування при безперервному литті [Патент України № 76457, МПК B22D 41/00, опубл. 01.08.2006, Бюл. № 8, 2006 p.], яка містить опорну плиту з ударною поверхнею, пристосованого для прийому і відхилення вхідного потоку розплавленого металу, причому опорна плита по периметру або його частині має бічну стінку з багатьма проходами, що забезпечують випуск через них щонайменше частини відхиленого вхідного потоку металу. Крім цього бічна стінка може повністю оточувати периметр опорної плити та мати багато граней щонайменше з одним проходом, а конкретно має вісім граней. З опорної плити виходить щонайменше одна греблеподібна стінка, розділяючи внутрішній об'єм на множину камер, а для прийому вхідного потоку пристосована приймальна камера сполучена щонайменше з однією вихідною камерою з відкритою верхньою частиною і щонайменше з одним проходом бічну стінку. Основним недоліком цього пристрою є те, що створено багато перешкод на шляху вихідних потоків металу, результатом чого являється висока турбулентність металу, і отже засмічення металу частками футерівки і шлаку, що приводить до зниження якості заготовок. Відомий гаситель струменю металу проміжного ковша [Патент України № 74101, МПК B22D 41/00, опубл. 10.10.2012, Бюл. № 19], що містить вогнетривку ємність ковшоподібної форми, утворену дном, фронтальною, задньою і двома бічними стінками. Кожна з бічних стінок містить бокове вікно, а дно виконане з виступом сферичної форми. Виступ розташований в центральній частині зі зміщенням в бік фронтальної стінки. Недоліком даного пристрою є виникнення турбулентності при взаємодії падаючого струменя металу і зустрічного потоку металу. Відомий металоприймач проміжного ковша для безперервного розливання металу [Патент України № 51118, МПК B22D 41/00, опубл. 12.07.2010, Бюл. № 13, 2010 p.], що містить стаканоподібну місткість, що має дно й замкнену бічну стінку воронкоподібної форми, зовнішня поверхня якої складається з частин, що розрізняються між собою кутами нахилу, а внутрішня поверхня - з частин, що розрізняються між собою кутами нахилу, і виступаючих назустріч одна одній частин, при цьому відстань між частинами поверхні збільшується в напрямку їх вільних кінців, що утворюють отвір для струменя заливаного металу. Замкнена бічна стінка місткості виконана трапецієподібної форми в горизонтальному перерізі частини зовнішньої і відповідної їй частини внутрішньої поверхонь і сполучена діаметрально протилежними на максимальній відстані одна від одної частинами бічної стінки з виконаними на відстані від дна, рівній 1,55-1,90 висоти місткості, прорізами з іншою частиною бічної стінки, що має діаметрально протилежну на мінімальній відстані від основи трапецієподібної частини частину зовнішньої й відповідну їй частину внутрішньої поверхні, що сполучена із двома виступаючими назустріч одна одній частинами внутрішньої поверхні, при цьому пара протилежних на максимальній відстані частин внутрішньої поверхні перпендикулярна парі протилежних на мінімальній відстані частин внутрішньої поверхні, відношення максимальної відстані між вільними кінцями частин до максимальної відстані між цими частинами, прилеглими до дна, становить 1,35-1,65, а відношення мінімальної відстані між вільними кінцями частин до мінімальної відстані між цими частинами, прилеглими до дна, становить 1,0-1,2, причому усі сполучені частини внутрішньої бічної поверхні розташовані відносно одна одної під кутом, більшим 90°. У такому металоприймачі виникають турбулентні потоки. Виливання розплавленого металу відбувається через один отвір. Результатом такого виливання є нерівномірний розподіл гідродинамічних потоків розплавленого металу, що призводить до виникнення турбулентних потоків, у проміжному ковші, внаслідок чого порушуються межі розподілу шлаку та металу, підвищується залучення шлаку до металу. Це може стати причиною утворення порожнин у шлаковому шарі (раковин). У місці виливання розплавленого металу відбувається підвищений знос футерівки проміжного ковша, бо туди спрямований весь потік розплавленого металу. Відомий металоприймач для проміжного ковша [Патент України № 99247, МПК B22D 41/00, B22D 41/02, B22D 11/10, опубл. 25.07.2012, Бюл. № 14], що містить описуючу конфігурацію внутрішньої порожнини прийомної зони проміжного ковша верхню камеру, нижню камеру і обмежуючу перегородку, що утворює із внутрішньою поверхнею металоприймача два канали для витікання та розподілу металевого розплаву в проміжному ковші, при цьому верхня та нижня камери розділені виступаючим всередину робочого простору металоприймача бандажем краплеподібної форми у вертикальній площині діаметром, рівним 0,5-0,9 максимального 1 UA 101272 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розміру перерізу нижньої камери, а днище нижньої камери виконане округленим, товщина якого в центрі скруглення становить 0,2-1,0 висоти нижньої камери, при цьому нижня камера виконана висотою, рівною 0,2-1,5 висоти верхньої камери. Недоліками відомого пристрою являється те, що при вході в нижню камеру, яка має обмежений об'єм, створюються вихрові потоки металу із високим ступенем турбулентності, які розмивають бандаж не залежно від висоти нижньої камери, причому турбулентність потоків металу не зменшується при переході його і в другу камеру, тому що потік металу б'ється об обмежуючу перегородку при зміні напрямків потоків в випускні канали. Таким чином, використання відомого пристрою не забезпечує зменшення переходу в розливний метал неметалевих включень із розмитої футерівки і поверхневого шару шлаку. Крім цього в двох застійних зонах проміжного ковша за крилами металоприймача утворюють перепади температури, що також створює умови для засмічення металу, а значить і погіршення його якості. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованого є металоприймач проміжного ковша для безперервного лиття металу [Патент України № 51522, МПК B22D 41/00, опубл. 26.07.2010, Бюл. № 14, 2010 p.], що містить вогнетривку ємність, утворену дном і стінкою з прорізами, в якому стінка виконана товщиною 0,25-0,5 товщини дна і максимальним лінійним розміром вхідного отвору ємності, рівним її висоті, а прорізи, у вигляді симетрично розташованої пари, осі симетрії яких в горизонтальній площині складають кут 45-180°, виконані у верхній частині стінки і суміщені з вхідним отвором ємності, при цьому висота і ширина їх рівні 0,36-0,5 і 0,1-0,25 висоти стінки відповідно. Стінка ємності виконана конусоподібною з кутом нахилу до поздовжньої осі ємності 8-60°. Стінка ємності виконана у вигляді многогранника з однаковим або різним кутом нахилу кожної грані до поздовжньої осі ємності. Недоліками даної конструкції є те, що струмінь металу відбивається від плоского днища виробу у вигляді бризок металу, що призводить як до зниження стійкості днища металоприймача, так і до зниження якості металу за рахунок утворення неметалевих включень при окислюванні бризок; наявність у стінках металоприймача прорізів великої площі та висоти, не дозволяє сформувати керовані потоки в об'ємі металу в проміжному ковші за межами даного пристрою, що призводить до передчасного руйнування стін металоприймача. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення металоприймача проміжного ковша, в якому шляхом нового виконання конструктивних елементів забезпечується мінімізація розмиву вогнетривкої футерівки як металоприймача, так і проміжного ковша, зменшення турбулентності та швидкості потоків металу, що забезпечить зменшення переходу в метал неметалевих включень у металевому розплаві, і, як наслідок, підвищить якість заготовок. Поставлена задача вирішується тим, що запропонований металоприймач проміжного ковша, що складається з ударної плити та зовнішніх стінок - фронтальної та задньої, в якому, згідно з корисною моделлю, зовнішні стінки утворюють замкнутий об'єм, обмежений ламаною лінією в горизонтальному перерізі, причому фронтальна стінка, яка виконана меншої висоти ніж задня, примикає до задньої в двох місцях і складається з щонайменше трьох плит, які з'єднані під кутом між собою, а в кожній плиті виконано вихідні отвори, що розширюються до внутрішньої поверхні металоприймача і вниз в напрямку до ударної плити під кутом від 2° до 5°, а ударна плита виконана рівною або пірамідальної, або конусної форми, вершина якої направлена назустріч вхідного потоку розплавленого металу, причому внутрішні поверхні стінок і ударної плити з'єднують плавними поверхнями. Крім цього фронтальна стінка додатково з'єднана з ударною плитою за допомогою щонайменше одного ребра жорсткості, яке розташоване під гострим кутом до ударної плити. Крім цього зовнішні стінки відносно дна проміжного ковша створюють кут α