SU1754323A1

SU1754323A1 - Погружной глуходонный огнеупорный стакан

Info

Publication number: SU1754323A1
Application number: SU904866281A
Authority: SU
Inventors: Юрий Валентинович Балковой; Юрий Алексеевич Пак; Борис Алексеевич Коротков; Лев Моисеевич Аксельрод; Александр Николаевич Комаров; Валерий Павлович Баранюк; Юрий Иванович Жаворонков; Александр Борисович Ракульцев; Любовь Ивановна Жаворонкова; Игорь Валентинович Сидоров; Геннадий Николаевич Гринько
Original assignee: Советско-Нидерландское Совместное Предприятие "Информаркет"
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1992-08-15

Abstract

Использование металлурги , непрерывна разливка металлов и сплавов. Сущность изобретени : огнеупорный стакан выполнен в нижней части с центральным каналом овального поперечного сечени с отношением длин большой и малой осей 1,4-2,0. У нижнего торца стакана выполнены в вертикальной плоскости овальные противоположно расположенные по большой оси боковые выпускные отверсти Малые поперечные оси выпускных отверстий и центрального канала равны между собой, а длина большой оси выпускных отверстий определ етс из выражени , приведенного в формуле изобретени . 1 табл , 3 ил.

Description

,

3

Ё

Изобретение относитс к металлургии, конкретно к непрерывной разливке преимущественно нержавеющей стали

Известен огнеупорный стакан дл подвода расплавленного металла под уровень его в кристаллизаторе при непрерывной разливке С глуходонным металлопровод - щим каналом и пр моугольными заходными отверсти ми, выполненными выше дна, в котором металлопровод щий канал выполнен круглого поперечного сечени по всей длине стакана, а выходные отверсти - с минимальным размером, равным 0,53 диаметра канала, и максимальным размером, равным 1,63 от минимального

Недостатком этого огнеупорного стакана вл етс невозможность непрерывной разливки металла в тонкий сл б (менее 180 мм).

Известен огнеупорный стакан дл подвода расплавленного металла под уровень

его в кристаллизаторе при непрерывной разливке с глуходонным металлопровод - щим каналом, выполненным круглого попе- речйого сечени вверху и пр моугольного внизу, и пр моугольными выходными отверсти ми , выполненными в вертикальной плоскости по большой оси поперечного сечени металлопровод щего канала выше дна, минимальный размер которых равен минимальному размеру поперечного сечени канала, в котором металлопровод щий канал выполнен с отношением максимального и минимального размеров поперечного сечени 1,4

Однако данный стакан не обеспечивает надежную разливку нержавеющей стали из- за зарастани его выходных отверстий в начале разливки и при переходе на разливку последующей плавки в серии, поскольку дл небольшого отношени максимального и минимального размеров выходных отвер

с

СА) Ю W

стий и значительной длины канала снижение температуры металла при прохождении стакана и его затвердевание в выходных отверсти х опережают размыв формирующейс корки потоком расплава.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс огнеупорный стакан дл подвода расплавленного металла под уровень его в кристаллизаторе при непрерывной разливкГе с г луходонным метал- лопровод щйм каналом, выполненным круглого гшйёречКого сечей и вверху и овального внизу , и овальными выходными отверсти ми, -выполненными в вертикальной плоскости по большой оси поперечного сечени металлопровод щего канала выше дна, в котором выходные отверсти выполнены в виде сквозной прорези, отношение минимального размера которой к мини- мaльнoмv размеру поперечного сечени металлопровод щего канала равно 0,1-0.9, а отношение ллощади, отсекаемой прорезью на поверхности металлопровод щего канала , k площади его поперечного сечени составл ет 0,8-1,2.J Недостатком этого стакана вл етс низка надежность процесса разливки нержавеющей стали из-за зарастани егд отверстий в начале разливки и при снижении скорости выт гивани сл ба в процессе разливки , т.е. уменьшении металлорасхода, поскольку здесь при движении металла по относительно длинн ому каналу значительно снижаетс температура расплава и на стенках отверстий начинает интенсивно нарастать тверда корка. Кроме того, при малых значени х отношени ширины прорези к ширине поперечного сечений канала формируемые выходными отверсти ми потоки металла характеризуютс низкой устойчивостью из-за повышенного значени отношени высоты к толщине потоков.

Цель изобретени - повышение надежности процесса непрерывного лить металла за счет сохранени устойчивости потоков металла в кристаллизаторе,

На фиг. 1 показан погружной глуходон- ный огнеупорный стакан, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Огнеупорный стакан 1 подсоединен к разливочному стакану 2 промежуточного ковша 3 дл подвода расплавленного металла 4 под уровень его в пр моугольный кристаллизатор 5 и имеет центральный канал 6 круглого поперечного сечени D вверху и овального сечени а х b внизу (фиг. 3), заканчивающийс дном 7, а расположенные у нижнего торца выпускные отверсти 8 выполнены овального сечени размером а х Ь (фиг. 2). Центральный канал б стакан,} 1 выполнен с отношением длин большой оси а и малой оси b в пределах 1,4-2,0. Длины малых поперечных осей выпускных отверстий 8 и центрального канала б равны между собой , т.е. b b , а длина большой поперечной оси выпускных отверстий 8 определ етс из выражени

a k-b-0,007-l-p,

где а - длина большой поперечной оси выпускных отверстий, см;

k - эмпирический коэффициент, учитывающий теплопроводность материала огнеупорного стакана и толщину его стенки и равный 0,35-1,00;

b - длина малой поперечной оси центрального канала, см;

0,007 - эмпирический коэффициент, - длина центрального канала, см; р - периметр поперечного сечени цен- трапьного канала, см.

Регламентаци отношени длин большой и малой осей поперечного сечени центрального канала в пределах 1,4-2,0 обеспечивает надежность процесса разливки нержавеющей стали в тонкий сл б за счет

исключени как зарастани канала при низких металлорасходах, так и его перелива при больших металлорасходах.

При величине отношени менее 1,4 снижаетс пропускна способность стакана,

что определ ет его перелив металлом при высоких металлорасходах. При величине отношени более 2,0 увеличиваетс тепло- отдающа поверхность стакана, что определ ет зарастание канала при низких

металлорасходах.

Равенство длин малых поперечных осей выпускных отверстий и центрального канала обеспечивает повышение надежности процесса разливки и одновременно устойчивости потоков расплавленного металла при разливке стали за счет исключени зарастани отверстий при низких металлорасходах и бурлени металла в кристаллизаторе при высоких металлорасходах.

Значени коэффициента k выбираютс в пр мо пропорциональной зависимости от теплопроводности материала стакана и толщины его стенки.

Граничные значени коэффициента k

соответствуют; минималное (0,35) - огнеупорному стакану из материала с наименьшей теплопроводностью (кварца) и толщиной стенки 1,5 см; меньша толщина нецелесообразна по технологии изготовлени огнеупора (непролив при шликерном

литье и т.д.), максимальное (1,0) - огнеупорному стакану из материала с наибольшей теплопроводностью - циркона (коэффициент его теплопроводности в 8-9 раз выше теплопроводности кварца), и толщиной стенки 2,5-3 см.

Исход из заданных параметров огнеупорного стакана и указанных соотношений однозначно определ ютс параметры его металлопровод щего канала и выходных отверстий. Таким образом, в каждом отдельном случае достигаетс надежна разливка с устойчивым вводом потоков металла в кристаллизатор, что обеспечивает высокие технико-экономические показатели производства литых сл бов малой толщины, прежде всего из нержавеющей стали.

В таблице приведены примеры использовани огнеупорного стакана,

Пример 1, Дл разливки коррозион- ностойкой стали Х18Н10Т в сл б сечением 135 х 700 мм с рабочей скоростью выт гивани 1,5 м/мин используют корундографито- вый приставной стакан с овальным поперечным сечением центрального канала в нижней части. Минимальный размер канала (Ь) 3,5 см, его длина (I) 45 см, толщина стенки 1,5 см (k 0,8), Выпускные отверсти стакана выполнены овального сечени . Отношение длин большой и малой осей поперечного сечени центрального канала а/b равно 1,4 (длина большой оси 5 см, периметр 14 см), а выпускные отверсти характеризуютс размерами: Ь 3,5 см; а1 0,8 3,5 + 0,007-55-14 7,0 см.

Разливка прошла нормально, без зарастани выпускных отверстий и бурлени металла в кристаллизаторе при устойчивом формировании выпускными отверсти ми потоков расплавленного металла.

Примеры 2иЗ. Значени м отношени а/b 2,0 (пример 2) и 1,7 (пример 3) соответствуют длины больших осей 7 и 6 см, а размер выпускных отверстий соответственно: Ь 3,5 см и а 8,5 и 7,5 см.

Стаканы с такими размерами канала и выпускных отверстий обеспечивают устойчивую (без зарастани отверстий при снижении металлорасхода и бурлени металла в кристаллизаторе при рабочем ме- таллорасходе) нормальную разливку корро- зионностойкой стали и, следовательно, ее минимальные отходы.

Стакан с меньшей по сравнению с предлагаемой величиной размеров поперечного сечени канала (пример 4) не обеспечивает разливку с рабочими скорост ми выт гивани , а при большей величине (пример 5)

наблюдаетс замерзание металла при снижении металлорасхода.

Примеры 6-8. Дл разливки коррозионной стали Х18Н10Т в сл бы сечением 5 170 х 1050 мм с рабочей скоростью выт гивани 1,2 м/мин используют огнеупорный стакан с овальным сечением центрального канала в нижней части. Длина канала 55 см, а длина малой оси 4,5 см. Стакан выполнен

0 из коундографита с толщиной стенки 2,5 см (k 0,9). Отверсти 8 имеют овальный профиль. Центральный канал выполнен с отношением длин осей в пределах 1,4-2,0, а размеры выпускных отверстий равны:

5 Ь 4,5 см; а - в пределах 11-13 см. Стаканы с такими размерами отверстий обеспечивают устойчивую (без зарастани их металлом при снижении металлорасхода и бурлени металла в кристаллизаторе при

0 рабочем металлорасходе) нормальную разливку коррозионной стали и следовательно, ее минимальные отходы. Стакан с меньшей величиной минимального размера отверстий (пример 9) характеризуетс бурлени5 ем металла в кристаллизаторе при рабочей скорости выт гивани .

Примеры 10-12. Дл разливки коррозионностойкой стали XI8Т в сл бы сечением 170 х 1050 с рабочей скоростью

0 выт гивани 1,2 м/мин используют приставные стаканы с овальным сечением центрального канала в нижней части. Длина малой оси канала 4,5 см, его длина 55 см. Материал стакана - кварц с толщиной стен5 ки 2,5 см (k 0,4). Выходные отверсти овального профил .

Канал стакана выполнен с отношением размеров поперечного сечени в пределах 1,4-2,0, а размеры выпускных отверстий рав0 ны: Ь 4,5 см, а - в пределах 9,0-10,5 см. При использовании этих стаканов обеспечиваетс устойчива (без зарастани отверстий при снижении металлорасхода и бурлени металла в кристаллизаторе при

5 рабочем металлорасходе) нормальна разливка коррозионностойкой стали и, следовательно , ее минимальные отходы.

Примеры 13-16. В примерах 13 и 14 стакан выполнен из кварца с толщиной

0 стенки канала 15 и 10 мм соответственно, а значени коэффициента k равны 0,35 и 0,25. При k 0,25 стакан не удалось изготовить из-за непролива при шликерном литье.

5 В примерах 15 и 16 стакан выполнен из циркони с толщиной стенки канала 25 и 35 мм соответственно, а значени коэффициента k равны 1,0 и 1,15. При k 1,15 стакан нельз использовать дл разливки из-за больших габаритов.

Использование предлагаемого огнеупорного стакана исключает возможность зарастани стакана, обеспечивает устойчивое истечение металла из выпускных отверстий, тем самым повышаетс надеж- ность процесса непрерывного лить металла .

Claims

Формула изобретени Погружной гЛуходонный огнеупорный стакан, выполненный с центральным кана- лом в верхней и нижней част х стакана соответственно круглого и овального поперечного сечени и противоположно расположенными по большой поперечной оси канала овальными боковыми выпускны- ми отверсти ми, размеренными у нижнего торца стакана в вертикальной ЯлВскости, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности процесса непрерывного лить металла за счет сохранени устойчивости потоков металла в кристаллизаторе , соотношение длин большой и Малой

«

3,5

2,2

7,5

осей центрального канала овального поперечного сечени 1,4-2,0 длины малых поперечных осей боковых выпускных отверстий и центрального канала равны между собой, а длина большой поперечной оси выпускных отверстий определена из выражени

a k-b-0,007-l-p,

где а - длина большой поперечной оси выпускных отверстий,см;

k - эмпирический коэффициент, учитывающий теплопроводность огнеупорного стакана И толщину его стенки и равный 0,35-1,00;

Ь - длина малой поперечной оси центрального канала ;

I - длина центрального канала, см;

р - периметр поперечного сечени центрального канала, см.

15

3,5

7,5 М

хама при V « 1,2 н/нин

Замерзание металла в выпускных отверсти х начале раэлиеки и при Vj - 0,| н/иин

(риг. 2

Редактор М. Петрова

Pve. J

Составитель В. Яковлев

Техред М.МоргенталКорректор Л. Ливринц

Б-Б