×
13.02.2018
218.016.2707

Результат интеллектуальной деятельности: Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при обработке стали инертным газом в промежуточном ковше. В промежуточном ковше (3) установлена огнеупорная рафинирующая перегородка (1), разделяющая его полость на приемную (4) и разливочную (5) камеры. Перегородка (1) имеет по меньшей мере одно окно (7), через которое жидкий металл со стороны приемной камеры поступает в разливочную камеру. В нижней части окна (7) перегородки закреплен пористый материал (8), внутри которого имеется полость, соединенная с подводящим каналом для подачи инертного газа через пористый материал в горизонтальный поток металла, проходящий через окно перегородки. Толщина перегородки в месте, где находится пористый материал, больше толщины основания перегородки. Рафинирование в окне перегородки позволяет наиболее эффективно использовать подачу инертного газа для удаления неметаллических включений, в том числе мелких. Обеспечивается увеличение степени очистки стали от неметаллических включений, за счет чего повышается качество стали. 5 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, в частности, в промежуточных ковшах установок для непрерывной разливки стали.

Известен промежуточный ковш, оснащенный разделительными перегородками с образованием приемной и разливочной камер. В перегородках выполнены каналы для перетекания стали из приемной в разливочные камеры, см. Д.Я. Поволоцкий и др. "Внепечная обработка стали", Москва, МИСиС, 1995 г., с. 181-182.

При использовании такой конструкции изменение уровня металла в промежуточном ковше может привести к затягиванию каналов перегородки шлаком и выводу промежуточного ковша из эксплуатации. Кроме того, вероятность флотации мелких неметаллических включений к границе раздела металл - шлак низкая.

Известен промежуточный ковш для непрерывной разливки металла, включающий футерованный корпус, разливочные стаканы, приемную и разливочные камеры, разделенные перегородкой, в которой выполнены верхний, средний и нижний ряды переливных каналов. Со стороны разливочной камеры из тела перегородки выходит горизонтальное щелевое сопло (Патент РФ №2185261, дата публикации: 20.07.2002 г.).

Недостатком данного промежуточного ковша является неустойчивая работа, которая заключается в том, что происходит размывание щели, что приводит к неравномерной подаче инертного газа по сечению ковша и неэффективному удалению неметаллических включений. Выполнение сплошного щелевидного сопла в основании перегородки ослабляет сечение перегородки.

Известен промежуточный ковш машины непрерывного литья заготовок, содержащий приемную и раздаточную камеры, отделенные одна от другой вертикальной перегородкой, размещенной над пористым огнеупорным блоком для продувки газом и установленной между участком подачи струи металла в промежуточный ковш и разливочным стаканом, при этом в перегородке расположены сообщенные между собой в горизонтальном и вертикальном направлениях каналы для прохождения металла (Патент SU 1738469 А1).

Недостатком данного промежуточного ковша является сложность изготовления вертикальной перегородки и относительно небольшая площадь проходного сечения для поступления ламинарных потоков металла в раздаточную камеру.

Известен промежуточный ковш для непрерывной разливки металла, включающий футерованный корпус, разливочные стаканы, приемную и разливочные камеры, разделенные перегородкой, в которой выполнены верхний, средний и нижний ряды переливных каналов, в теле перегородки выполнен газоподводящий канал, отличающийся тем, что в нижней части перегородки со стороны разливочной камеры выполнен пористый блок, внутри которого размещена перфорированная труба, соединенная с газоподводящим каналом (Патент РФ 57165 U1).

Недостатком данного промежуточного ковша является неполное удаление тугоплавких неметаллических включений при движении их в потоке металла и недостаточно эффективное использование аргона при подаче его через пористые продувочные блоки, находящиеся со стороны разливочной камеры.

Известен промежуточный ковш для непрерывной разливки металла, включающий футерованный корпус, разливочные стаканы, приемную и разливочную камеры, разделенные огнеупорной перегородкой, в которой выполнены переливные каналы, и содержащий пористый продувочный блок в нижней части перегородки со стороны приемной и разливочной камеры. Внутри блока размещена перфорированная труба (Патент РФ №78451, дата публикации: 27.11.2008 г.). Такая конструкция является ближайшим аналогом предлагаемому изобретению.

Недостатком данного промежуточного ковша является неполное удаление тугоплавких неметаллических включений при движении их в потоке металла и недостаточно эффективное использование аргона при подаче его через пористые продувочные блоки, находящиеся со стороны приемной и разливочной камеры. Повышенное количество подаваемого газа через продувочные блоки со стороны приемной и разливочной камеры может создавать размывающие потоки металла и отрицательно сказывается на стойкости футеровки промежуточного ковша.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в улучшении степени очистки стали от неметаллических включений и повышении качества стали.

Технический результат достигается следующим образом. Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали включает футерованный корпус, разливочные узлы, приемную и разливочную камеры жидкого металла, огнеупорную рафинирующую перегородку, которая делит объем жидкого металла, находящегося в ковше, на две части. Одна часть находится со стороны приемной камеры, в которую поступает жидкий металл из сталеразливочного ковша, другая часть находится со стороны разливочной камеры, из которой жидкий металл поступает в кристаллизатор. Перегородка имеет по меньшей мере одно окно, через которое жидкий металл со стороны приемной камеры поступает в разливочную камеру. В нижней части окна перегородки имеются углубление в центральной ее части, куда устанавливается мультиканальная вставка, а также распределительная камера, соединенная с трубкой для подачи инертного газа, который подается через вставку в горизонтальный поток металла, проходящий через окно перегородки.

Пузырьки инертного газа в окне рафинирующей перегородки при выходе из пористого материала получают горизонтальную скорость от влияния потока металла в окне перегородки. Это увеличивает время взаимодействия пузырька газа с неметаллическим включением, находящимся в металле, и повышает вероятность флотации неметаллического включения, адсорбированного пузырьком, в верхний слой металла на границу раздела металл - шлак.

Настоящее изобретение включает в себя и другие модификации, выполненные без отклонения от существа настоящего изобретения.

Например, рафинирующая перегородка в промежуточном ковше может содержать более одного окна 7 (фиг. 4), окно рафинирующей перегородки может иметь круглую форму и другие формы. В поперечном сечении толщина перегородки в месте нахождения мультиканальной вставки 8 может быть больше толщины ее основания (фиг. 5, вид сбоку), т.е. иметь увеличенную рафинирующую поверхность. Рафинирующая часть окна перегородки может являться отдельной деталью и устанавливаться на основную часть (тело) перегородки, подача инертного газа может осуществляться из нижней части окна перегородки со стороны разливочной и приемной камеры. Перегородка может иметь выпуклый вид, направленный в сторону приемной камеры промежуточной емкости.

Отличие от ближайшего аналога заключается в том, что инертный газ поступает не в пористый блок, а в распределительную камеру в нижней части окна перегородки через трубу, установленную в теле основания перегородки, и далее через мультиканальную вставку, которая содержит вертикальные каналы диаметром менее 0,5 мм, газ поступает в окно перегородки. В окне рафинирующей перегородки горизонтальная скорость потока жидкого металла больше, чем в основной емкости промежуточного ковша. Пузырек инертного газа, выходящий из мультиканальной вставки, предварительно установленной на огнеупорный мертель в окне перегородки, получает горизонтальную скорость, задаваемую потоком металла. Время нахождения пузырька в металле больше, увеличивается и время взаимодействия неметаллического включения, находящегося в потоке жидкого металла, с пузырьком инертного газа. Увеличивается степень флотации неметаллических включений, адсорбированных пузырьками газа, к поверхности раздела металл - шлак. Данная конструкция мультиканальной вставки, содержащая направленные каналы диаметром менее 0,5 мм, позволяет четко регулировать интенсивность подачи газа в поток металла. Это дает преимущество предлагаемому варианту исполнения перегородки по сравнению с ближайшим аналогом.

Также использование продувки непосредственно в окне перегородки позволяет рафинировать значительное количество неметаллических включений в стали и обеспечить большую поверхность раздела фаз неметаллическое включение - пузырек инертного газа, что приводит к наиболее эффективному использованию подаваемого газа. Учитывая горизонтальную составляющую во время движения пузырька, при выходе из окна перегородки создаются более благоприятные условия для рассредоточения всплывающих пузырьков на поверхности металла в разливочной камере промежуточного ковша под слоем шлака без оголения зеркала металла. Это также дает преимущество по сравнению с ближайшим аналогом.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется иллюстрациями.

Фиг. 1. Схема расположения рафинирующей перегородки в промежуточном ковше (продольный вид).

Фиг. 2. Схема расположения рафинирующей перегородки в промежуточном ковше (поперечный вид).

Фиг. 3. Механизм рафинирования стали от неметаллических включений в окне перегородки.

Фиг. 4. Вид рафинирующей перегородки, имеющий более одного окна.

Фиг. 5. Вид рафинирующей перегородки (вид сбоку - продольный), имеющей увеличенную рафинировочную часть.

Рафинирующая перегородка 1 представляет собой огнеупорную плиту, выполненную в виде трапеции, которая устанавливается в футерованный промежуточный ковш 3. Внешние габариты перегородки соответствуют профилю поперечного сечения внутренней части промежуточного ковша (фиг. 1, 2).

Жидкий металл из сталеразливочного ковша 2 поступает в промежуточный ковш 3 (фиг. 1). Рафинирующая перегородка 1 делит объем жидкого металла, находящегося в промежуточном ковше 3, на две части. Одна часть находится со стороны приемной камеры 4, другая часть находится со стороны разливочной камеры 5, из которой жидкий металл поступает в кристаллизатор 6. Рафинирующая перегородка имеет по меньшей мере одно окно 7, через которое жидкий металл со стороны приемной камеры поступает в разливочную камеру. Непосредственно в окне, через его нижнюю часть 8, подается инертный газ для рафинирования металла от неметаллических включений при его горизонтальном потоке через окно рафинирующей перегородки. Площадь поперечного сечения окна перегородки составляет 5-80% от общей площади поперечного сечения перегородки.

Рафинирующая перегородка 1 (фиг. 2) в нижней части окна 7 содержит мультиканальную вставку 8, распределительную камеру 9 и трубку 13 для подачи инертного газа, вмонтированную в бетонную перегородку.

Тело перегородки 1 и его рафинирующая часть 8 могут быть изготовлены, в частности, из бетона, основными компонентами которого являются оксид алюминия или оксид магния. Рафинирующая вставка в окне перегородки содержит большое количество каналов, через которые в поток металла подается инертный газ. В нижней части окна перегородки имеется полость - распределительная камера 9, к которой через трубку, вмонтированную в основание перегородки, подается инертный газ.

Особенность рафинирования стали инертным газом от неметаллических включений через окно предлагаемой перегородки заключается в следующем. Пузырьки инертного газа 10 (фиг. 3), в частности аргона, при выходе из нижней части 8 окна перегородки получают горизонтальную составляющую скорости, обусловленную потоком металла 14 через окно 7 рафинирующей перегородки. Неметаллические включения 11, находящиеся в металле, проходя через окно перегородки, также имеют горизонтальную скорость. При таком движении время взаимодействия пузырька инертного газа 10 и неметаллического включения 11 увеличивается, что также приводит к увеличению вероятности адсорбирования неметаллического включения пузырьком газа и транспортированию их к покровному шлаку 12 (для наглядности масштаб включений и пузырьков на чертеже увеличен). Это также приводит к коагуляции неметаллических включений в потоке и к флотации мелких неметаллических включений к поверхности.

Основное отличие данного изобретения заключается в том, что рафинирующая перегородка представляет собой отдельное изделие, содержащее в себе мультиканальную вставку и готовое для установки в промежуточный ковш. В отличие от известных способов продувки инертным газом в днище промежуточного ковша рафинирование в окне перегородки позволяет обработать весь проходящий через окно поток металла, наиболее эффективно используя подачу инертного газа, и повысить степень удаления неметаллических включений, в том числе и мелких.

Использование предлагаемого изобретения способствует повышению качества разливаемого металла.

Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали, содержащий футерованный корпус, разливочные узлы, разливочную и приемную камеры для жидкого металла, разделенные огнеупорной рафинирующей перегородкой, установленной в промежуточном ковше и представляющей собой огнеупорную плиту, выполненную в форме трапеции, повторяющей профиль поперечного сечения внутренней части футерованного корпуса, причем в рафинирующей перегородке выполнено по крайней мере одно переливное окно, в нижней части которого закреплен пористый материал, отличающийся тем, что внутри пористого материала выполнена полость, соединенная с подводящим каналом для подачи инертного газа, при этом в поперечном сечении толщина перегородки в месте нахождения пористого материала больше толщины ее основания.
Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали
Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали
Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали
Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали
Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 326 items.
25.08.2017
№217.015.9ac1

Способ щелочного вскрытия шеелитовых концентратов

Изобретение относится к способу вскрытия шеелитовых концентратов растворами NaOH в открытых сосудах без применения автоклавов. Способ включает предварительную механообработку исходного сырья и последующую обработку активированного материала указанным раствором. При этом предварительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610187
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9b9d

Способ обработки метастабильных аустенитных сталей методом интенсивной пластической деформации

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, в частности, для изготовления изделий и конструкций для химической промышленности, в энергетике и т.д. Способ обработки аустенитных сталей в метастабильном состоянии включает ступенчатую интенсивную пластическую деформацию с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610196
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.a2aa

Способ изготовления графитовой формы для получения отливок из жаропрочных и химически активных сплавов

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению элементов литейных форм и стержней методом послойной трехмерной струйной печати для получения фасонных отливок из титановых сплавов центробежным и гравитационным литьем для последующего изготовления литых деталей авиационных,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607073
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a31d

Способ получения волокнистого сорбента для извлечения скандия

Изобретение относится к области получения ионообменных материалов и сорбентов. Предложен способ получения волокнистого ионита для извлечения скандия, включающий аминирование полиакрилонитрильного волокна 35-40%-ным раствором этиленамина при температуре 90-100°C, и фосфорилирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607215
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a5b0

Способ получения электродов из сплавов на основе алюминида никеля

Изобретение относится к области специальной металлургии, в частности к получению литых шихтовых заготовок электродов из высоколегированных сплавов на основе алюминидов никеля, и может быть использовано для центробежной атомизации материала электродов и получения гранул для применения в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607857
Дата охранного документа: 20.01.2017
25.08.2017
№217.015.a66b

Высоковольтный преобразователь ионизирующих излучений и способ его изготовления

Настоящее изобретение относится к области преобразователей энергии радиационных излучений в электрическую энергию и может быть также использовано в взрывоопасных помещениях - шахтах, в беспилотных летательных аппаратах, ночных индикаторах и сенсорах, расположенных в труднодоступных местах и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608313
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a67a

Конструкция монолитного кремниевого фотоэлектрического преобразователя и способ ее изготовления

Изобретение относится к области многопереходных фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), применяемых для солнечных батарей и фотоприемников космического и иного назначения. Монолитный кремниевый фотоэлектрический преобразователь содержит диодные ячейки с расположенными в них перпендикулярно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608302
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a6f8

Преобразователь оптических и радиационных излучений и способ его изготовления

Настоящее изобретение относится к области преобразователей энергии оптических и радиационных излучений в электрическую энергию и может быть использовано во взрывоопасных помещениях - шахтах, в беспилотных летательных аппаратах, ночных индикаторах, сенсорах, расположенных в труднодоступных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608311
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a74a

Способ температурно-деформационного воздействия на сплавы титан-никель с содержанием никеля 49-51 ат.% с эффектом памяти формы

Изобретение относится к металлургии, а именно к термической обработке сплавов с памятью формы, и может быть использовано в медицине и технике. Способ обработки сплавов титан-никель с содержанием никеля 49-51 ат.% с эффектом памяти формы включает термомеханическую обработку заготовки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608246
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a8ad

Способ получения наноразмерных частиц гексаферрита бария

Изобретение относится к области наноразмерной технологии и может быть использовано для создания носителей информации с высокой плотностью записи, магнитных сенсоров с высокой чувствительностью и т.п., а также для применения в области медицины. Способ получения наноразмерных частиц гексаферрита...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611442
Дата охранного документа: 22.02.2017
Showing 51-60 of 182 items.
25.08.2017
№217.015.9ac1

Способ щелочного вскрытия шеелитовых концентратов

Изобретение относится к способу вскрытия шеелитовых концентратов растворами NaOH в открытых сосудах без применения автоклавов. Способ включает предварительную механообработку исходного сырья и последующую обработку активированного материала указанным раствором. При этом предварительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610187
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9b9d

Способ обработки метастабильных аустенитных сталей методом интенсивной пластической деформации

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, в частности, для изготовления изделий и конструкций для химической промышленности, в энергетике и т.д. Способ обработки аустенитных сталей в метастабильном состоянии включает ступенчатую интенсивную пластическую деформацию с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610196
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.a2aa

Способ изготовления графитовой формы для получения отливок из жаропрочных и химически активных сплавов

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению элементов литейных форм и стержней методом послойной трехмерной струйной печати для получения фасонных отливок из титановых сплавов центробежным и гравитационным литьем для последующего изготовления литых деталей авиационных,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607073
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a31d

Способ получения волокнистого сорбента для извлечения скандия

Изобретение относится к области получения ионообменных материалов и сорбентов. Предложен способ получения волокнистого ионита для извлечения скандия, включающий аминирование полиакрилонитрильного волокна 35-40%-ным раствором этиленамина при температуре 90-100°C, и фосфорилирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607215
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a5b0

Способ получения электродов из сплавов на основе алюминида никеля

Изобретение относится к области специальной металлургии, в частности к получению литых шихтовых заготовок электродов из высоколегированных сплавов на основе алюминидов никеля, и может быть использовано для центробежной атомизации материала электродов и получения гранул для применения в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607857
Дата охранного документа: 20.01.2017
25.08.2017
№217.015.a66b

Высоковольтный преобразователь ионизирующих излучений и способ его изготовления

Настоящее изобретение относится к области преобразователей энергии радиационных излучений в электрическую энергию и может быть также использовано в взрывоопасных помещениях - шахтах, в беспилотных летательных аппаратах, ночных индикаторах и сенсорах, расположенных в труднодоступных местах и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608313
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a67a

Конструкция монолитного кремниевого фотоэлектрического преобразователя и способ ее изготовления

Изобретение относится к области многопереходных фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), применяемых для солнечных батарей и фотоприемников космического и иного назначения. Монолитный кремниевый фотоэлектрический преобразователь содержит диодные ячейки с расположенными в них перпендикулярно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608302
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a6f8

Преобразователь оптических и радиационных излучений и способ его изготовления

Настоящее изобретение относится к области преобразователей энергии оптических и радиационных излучений в электрическую энергию и может быть использовано во взрывоопасных помещениях - шахтах, в беспилотных летательных аппаратах, ночных индикаторах, сенсорах, расположенных в труднодоступных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608311
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a74a

Способ температурно-деформационного воздействия на сплавы титан-никель с содержанием никеля 49-51 ат.% с эффектом памяти формы

Изобретение относится к металлургии, а именно к термической обработке сплавов с памятью формы, и может быть использовано в медицине и технике. Способ обработки сплавов титан-никель с содержанием никеля 49-51 ат.% с эффектом памяти формы включает термомеханическую обработку заготовки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608246
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a8ad

Способ получения наноразмерных частиц гексаферрита бария

Изобретение относится к области наноразмерной технологии и может быть использовано для создания носителей информации с высокой плотностью записи, магнитных сенсоров с высокой чувствительностью и т.п., а также для применения в области медицины. Способ получения наноразмерных частиц гексаферрита...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611442
Дата охранного документа: 22.02.2017
+ добавить свой РИД