ковш для разливки металла

Формула изобретения

КОВШ ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, содержащий футерованную емкость со сливным отверстием в днище и устройство для продувки металла газом, расположенное в стенке емкости, имеющее пористую пробку, отличающийся тем, что устройство для продувки металла газом выполнено в виде фурмы, ось которой расположена от оси сливного отверстия на расстоянии l, равном 0,1 - 2,0 диаметра сливного отверстия, и под углом = 5-25 от горизонтали в сторону сливного отверстия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталеплавильному оборудованию.

Известен ковш для жидкого металла, содержащий футерованную емкость, в стенке которого выполнено отверстие для продувки металла, неподвижную плиту и плиту с отверстием, устройство для подвода газа, снабженного пористой пробкой, также соединенной с подводом газа (заявка Японии N 59-12725).

В качестве прототипа использован ковш для разливки расплавов, содержащий футерованную емкость со сливным отверстием в днище и устройство для продувки металла газом, расположенное в стенке емкости и снабженное пористой пробкой. Недостатками известных устройств являются ограниченные функциональные возможности, связанные с недостаточно эффективной защитой инертным газом струи вытекающего металла и с наличием в конце разливки остатка металла, не защищаемого при выпуске инертным газом; существует опасность попадания шлака в струю вытекающего металла.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет повышения эффективности продувки, интенсификации перемешивания расплава и увеличения рафинирующей способности металла в ковше, кристаллизующемся слитке, а также обеспечение защиты струи металла нейтральным газом от атмосферного воздуха.

Предлагаемый ковш для разливки металла содержит футерованную емкость со сливным отверстием в днище и устройство для продувки металла газом, расположенное в стенке емкости, снабженное пористой пробкой, причем устройство для продувки металла газом выполнено в виде фурмы, ось которой расположена от оси сливного отверстия на расстоянии l, равном 01,-2,0 диаметра сливного отверстия и наклонена под углом 5-25^о от горизонтали в сторону сливного отверстия.

Проверка соответствия заявляемого изобретения требованиям новизны проводилась с учетом всех ранее опубликованных изобретений. Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию изобретения "новизна".

Расположение фурмы определено условиями соблюдения оптимального насыщения струи металла нейтральным газом и рафинирования в изложнице или кристаллизаторе МНЛЗ.

При смещении оси фурмы на расстояние 0,1-2,0 диаметра сливного отверстия обеспечивается максимальная продолжительность контакта нейтрального газа с вытекающим металлом, эффективная защита струи металла от атмосферного воздуха.

Наклон фурмы от горизонтали в сторону сливного отверстия на угол 5-25^о позволяет исключить наличие остатка металла, не защищенного при выпуске инертным газом, интенсифицировать перемешивание, предотвратить попадание шлака в сливное отверстие.

Выбор значений угла наклона фурмы от горизонтали в сторону сливного отверстия менее 5^о и расстояния l оси фурмы от оси сливного отверстия менее 0,1 диаметра сливного отверстия нецелесообразен из-за недопустимо низкой степени насыщения вытекающей струи металла аргоном и эффективности рафинирования металла в изложнице.

Наклон фурмы от горизонтали в сторону от сливного отверстия более 25^о нежелателен из-за низкой степени усвоения газа металлом, т.е. струя газа бьет в днище ковша, не попадая в сливное отверстие ковша.

На фиг. 1 изображен разрез ковша; на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Ковш для разливки металла состоит из кожуха 1, футерованного изнутри огнеупорным материалом 2 со сливным отверстием 3 в днище 4, и фурмы 5 для продувки металла нейтральным газом, которая установлена в нижней части стенки ковша со стороны сливного отверстия так, что ее ось 6 расположена от оси 7 сливного отверстия 3 на расстоянии l, равном 0,15 диаметра сливного отверстия, и наклонена от горизонтали в сторону сливного отверстия на угол 15^о, причем сливное отверстие 3 перекрыто шиберным затвором 8.

Разливка металла из ковша осуществляется следующим образом. Ковш, кожух 1 которого футерован изнутри огнеупорным материалом 2, заполняют металлом, покрывая зеркало последнего шлаком, и через фурму 5 подают нейтральный газ, например аргон, с расходом 150-40 м³/ч. Днище 4 ковша размещают над изложницей или промковшом МНЛЗ (на чертеже не показан), открывают шиберный затвор 8 и начинают разливку металла через сливное отверстие 3.

В процессе разливки подаваемая через фурму 5 часть аргона увлекается вытекающей струей металла, защищая последний от насыщения газами из атмосферного воздуха, а другая часть нейтрального газа, проходя через объем металла, перемешивает последний, удаляет из него газы, неметаллические включения. Продувка металла инертным газом осуществляется в ковше в течение всего времени разливки и составлят от 20 мин до 2 ч в зависимости от емкости ковша и технологии разливки. Необработанная зона металла, расположенная ниже горизонтальной плоскости, проходящей через ось фурмы, отсутствует.

Предлагаемая конструкция ковша применима в народном хозяйстве для разливки металла, например, в металлургии для разливки стали.