13.02.2018
218.016.2707

Промежуточный ковш для непрерывной разливки стали

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
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.
Реферат Свернуть Развернуть

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

Показаны записи 1-10 из 313.
10.01.2013
№216.012.18ee

Способ удаления титана из высокохромистых расплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для рафинирования от титана сталей и сплавов на железной основе, в частности для рафинирования ферросплавов хрома с различным содержанием углерода. В способе производят выпуск металла из печи в ковш, наводят на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471874
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.02.2013
№216.012.2b43

Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к обработке металлического расплава рафинирующим шлаком. Устройство содержит открытую снизу, частично погружаемую в металлический расплав, емкость, в которой установлена огнеупорная перегородка, образующая рафинировочную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476602
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.06.2016
№217.015.03df

Оправка прошивного стана

Изобретение относится к области обработки металлов давлением на станах винтовой прокатки. Оправка имеет переменный профиль. Возможность удаления дефектов непрерывнолитой заготовки, уменьшение разностенности получаемых гильз обеспечивается за счет того, что в оправке с переднего торца,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587702
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2b53

Способ изготовления струеформирующих сопел

Изобретение относится к области производства струеформирующих сопел, которые могут быть использованы для очистки поверхностей, удаления покрытий, создания шероховатости на поверхности, для резки и разделения материалов. Способ включает формирование рабочего отверстия в композиционном алмазном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579598
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2b79

Усиливающий сверхпроводящий метаматериал

Использование: для сверхмалошумящего усиления слабых радиотехнических сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что усиливающий сверхпроводящий метаматериал состоит из гальванически связанных элементарных ячеек, смещенных постоянным током и проявляющих эффект квантовой интерференции с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579813
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2c52

Способ акустического каротажа

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения координат трещиноватых зон, пересекающих измерительную скважину, пробуренную в кровле выработки. Способ основан на экспериментально установленной закономерности влияния трещиноватой зоны на корреляционные характеристики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579820
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cca

Способ извлечения золота из руд

Изобретение относится к области цветной металлургии. Способ извлечения золота включает цианирование руды при измельчении. В мельницу последовательно подают при соотношении твердой фазы к жидкой фазе от 3:2 до 2:1 предварительно дробленную до крупности фракций от 2 мм до 4 мм руду, добавку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579858
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cd6

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579866
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d7d

Способ получения деформированных полуфабрикатов из сплава на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия системы Al-Fe-Si в виде тонколистового проката, фольги, листов, плит, прессованных профилей, проволоки и др. Из деформированных полуфабрикатов могут быть получены изделия, предназначенные для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579861
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e9d

Способ определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах

Изобретение относится к геологии и может быть использовано при проектировании зданий и сооружений для определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах. Для этого осуществляют бурение скважин с отбором керна, оттаивают полученный образец замороженного грунта и определяют суммарное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580316
Дата охранного документа: 10.04.2016
Показаны записи 1-10 из 182.
10.01.2013
№216.012.18ee

Способ удаления титана из высокохромистых расплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для рафинирования от титана сталей и сплавов на железной основе, в частности для рафинирования ферросплавов хрома с различным содержанием углерода. В способе производят выпуск металла из печи в ковш, наводят на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471874
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.02.2013
№216.012.2b43

Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к обработке металлического расплава рафинирующим шлаком. Устройство содержит открытую снизу, частично погружаемую в металлический расплав, емкость, в которой установлена огнеупорная перегородка, образующая рафинировочную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476602
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.06.2016
№217.015.03df

Оправка прошивного стана

Изобретение относится к области обработки металлов давлением на станах винтовой прокатки. Оправка имеет переменный профиль. Возможность удаления дефектов непрерывнолитой заготовки, уменьшение разностенности получаемых гильз обеспечивается за счет того, что в оправке с переднего торца,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587702
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2b53

Способ изготовления струеформирующих сопел

Изобретение относится к области производства струеформирующих сопел, которые могут быть использованы для очистки поверхностей, удаления покрытий, создания шероховатости на поверхности, для резки и разделения материалов. Способ включает формирование рабочего отверстия в композиционном алмазном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579598
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2b79

Усиливающий сверхпроводящий метаматериал

Использование: для сверхмалошумящего усиления слабых радиотехнических сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что усиливающий сверхпроводящий метаматериал состоит из гальванически связанных элементарных ячеек, смещенных постоянным током и проявляющих эффект квантовой интерференции с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579813
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2c52

Способ акустического каротажа

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения координат трещиноватых зон, пересекающих измерительную скважину, пробуренную в кровле выработки. Способ основан на экспериментально установленной закономерности влияния трещиноватой зоны на корреляционные характеристики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579820
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cca

Способ извлечения золота из руд

Изобретение относится к области цветной металлургии. Способ извлечения золота включает цианирование руды при измельчении. В мельницу последовательно подают при соотношении твердой фазы к жидкой фазе от 3:2 до 2:1 предварительно дробленную до крупности фракций от 2 мм до 4 мм руду, добавку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579858
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2cd6

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579866
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d7d

Способ получения деформированных полуфабрикатов из сплава на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия системы Al-Fe-Si в виде тонколистового проката, фольги, листов, плит, прессованных профилей, проволоки и др. Из деформированных полуфабрикатов могут быть получены изделия, предназначенные для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579861
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e9d

Способ определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах

Изобретение относится к геологии и может быть использовано при проектировании зданий и сооружений для определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах. Для этого осуществляют бурение скважин с отбором керна, оттаивают полученный образец замороженного грунта и определяют суммарное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580316
Дата охранного документа: 10.04.2016

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД