устройство для защиты струи металла газом
Классы МПК: | B22D7/12 вспомогательные устройства, например для предотвращения разбрызгивания и др |
Автор(ы): | Либерман А.Л. (RU), Нехаев В.П. (RU), Лейтес А.В. (RU), Ткачев П.Н. (RU), Генкин В.Я. (RU), Хренов Е.Б. (RU), Штанько К.И. (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-08-16 публикация патента:
27.05.2004 |
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке металла на машинах непрерывного литья. Устройство содержит цилиндрический корпус, по оси симметрии которого выполнен канал. Со стороны канала перпендикулярно его оси выполнена кольцевая канавка с образованием верхнего и нижнего выступов. Верхний выступ выполнен цилиндрическим. Нижний выступ в верхней части выполнен цилиндрическим, а в нижней - коническим под углом 15-45
к горизонтали. Соотношение диаметров кольцевой канавки, цилиндрической части нижнего выступа и верхнего кольцевого выступа составляет (1,05-1,07):(1,01-1,05):1. Эти соотношения определяют величину зазора между кольцевыми выступами и обечайкой разливочного стакана ковша. При подаче газа в кольцевую канавку устройства, он выходил через зазоры без завихрений. Величина зазора предотвращает подсос воздуха в устройство за счет образования сплошной газовой завесы вокруг струи металла. Обеспечивается повышение качества поверхности слитков, ограничение прироста азота в металле. 2 ил., 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
![устройство для защиты струи металла газом, патент № 2229358](/images/patents/239/2229009/176.gif)
Формула изобретения
Устройство для защиты струи металла газом, содержащее цилиндрический корпус, по оси симметрии которого выполнен канал, и газопровод для подачи инертного газа в кольцевую канавку, выполненную в цилиндрическом корпусе, отличающееся тем, что кольцевая канавка выполнена со стороны канала в плоскости, перпендикулярной его оси симметрии с образованием верхнего и нижнего кольцевых выступов, верхний кольцевой выступ выполнен цилиндрическим, нижний в верхней части выполнен цилиндрическим, а в нижней - коническим под углом 15-45![устройство для защиты струи металла газом, патент № 2229358](/images/patents/239/2229009/176.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к металлургии, конкретно к разливке металла на MHЛЗ.Наиболее близким по своей технической сущности к достигаемому эффекту является устройство для защиты струи металла газом, содержащее корпус, по оси симметрии которого выполнен канал для подачи расплавленного металла, газопровод для подачи инертного газа, сопла, расположенные по окружности, центр которой размещен по оси симметрии корпуса, и со стороны выходного сечения сообщенные кольцевой канавкой. Сопла выполнены с разными диаметрами критических сечений (Авт. свид. СССР №1616767, кл. В 22 D 7/12, 1988). Опубликовано 30.12.90 в Бюллетене открытий и изобретений №48, 1990г., стр. 53-54).Недостатком известного устройства является то, что оно не предотвращает значительного прироста азота в разливаемом металле в результате взаимодействия струи жидкого металла с атмосферным воздухом. Прокат из отлитых заготовок с использованием известного устройства требовал значительного объема зачистки поверхности.Технический эффект, решаемый настоящим изобретением:- устранение отмеченных недостатков;- ограничение прироста азота в металле по ходу разливки плавки при малых расходах инертного газа;- повышение качества поверхности металлопродукции.Технический результат изобретения заключается в создании вокруг струи металла сплошной кольцевой газовой струи - завесы от проникновения воздуха. Он достигается использованием предлагаемого устройства, содержащего цилиндрический корпус, по оси симметрии которого выполнен канал и газопровод для подачи инертного газа в кольцевую канавку, выполненную в цилиндрическом корпусе, отличающегося тем, что кольцевая канавка выполнена со стороны канала в плоскости, перпендикулярной его оси симметрии с образованием верхнего и нижнего кольцевых выступов, верхний кольцевой выступ выполнен цилиндрическим, а нижний в верхней части выполнен цилиндрическим, а в нижней - коническим под углом 15-45 градусов к горизонтали, при этом диаметр кольцевой канавки, диаметр цилиндрической части нижнего выступа и диаметр верхнего выступа относятся как (1,05-1,07):(1,01-1,05):1.Предложенное техническое решение поясняется чертежами, представленными на фиг. 1 и фиг. 2. Устройство содержит цилиндрический корпус 4, по оси симметрии которого выполнен канал и газопровод 8 для подачи инертного газа в кольцевую канавку 5, выполненную в плоскости, перпендикулярной оси симметрии корпуса со стороны канала, с образованием верхнего и нижнего кольцевых выступов. Верхний кольцевой выступ 6 выполнен цилиндрическим. Нижний кольцевой выступ в своей верхней части также выполнен цилиндрическим 7, а в нижней его части - коническим под углом 15-45 градусов к горизонтали. Диаметр кольцевой канавки (D), диаметр цилиндрической части нижнего выступа 7 и диаметр верхнего цилиндрического выступа 6 относятся как (1,05-1.07):(1,01-1,05):1.Заявленные отличительные характеристики устройства были установлены экспериментально на моделях. Каждая модель представляла собой устройство, изготовленное с заявленными соотношениями согласно фиг.1 формулы изобретения. При этом диаметр верхнего цилиндрического выступа 6 был принят равным 205 мм. Были изготовлены также устройства с характеристиками, выходящими за заявленные значения. На моделях сплошность кольцевой газовой струи, выходящей из устройства, имитировали по отклонению от своего вертикального положения флажков из полиэтиленовой пленки, приклеенных по наружному периметру цилиндрического корпуса устройства. Модельные исследования проводили при расходах аргона 90 и 220 л/мин, поступающего к кольцевому пазу.Одинакового отклонения всех контрольных флажков из полиэтилена по периметру устройства достигали при расходе аргона 90 л/мин в случае использования всех модельных устройств, где были выдержаны заявленные характеристики. За пределами заявленных характеристик требовалось увеличение расхода аргона свыше 220 л/мин для достижения близких величин отклонения флажков.Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадений отличительных признаков заявленного устройства для защиты металла газом с признаками известных технических решений.На основании этого делается вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".Ниже дан пример осуществления изобретения с использованием фиг. 2, не исключающий другие примеры в пределах формулы изобретения.Пример. Устройство использовали для защиты струи металла между сталеразливочным и промежуточным ковшами при разливке на МНЛЗ плавок массой 150 т стали марок ШХ 15; 10; 60С2Г; 45Х на блюмовые заготовки 300![устройство для защиты струи металла газом, патент № 2229358](/images/patents/239/2229105/215.gif)
![устройство для защиты струи металла газом, патент № 2229358](/images/patents/239/2229358/2229358-2t.gif)
Класс B22D7/12 вспомогательные устройства, например для предотвращения разбрызгивания и др