устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке

Формула изобретения

Устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, содержащее вакуум-камеру с вакуум-проводом и сливным патрубком, установленным в ее днище и входящим в промежуточный ковш, при этом в днище промежуточного ковша установлены разливочные стаканы, входящие в кристаллизаторы, отличающееся тем, что под сливным патрубком установлена глуходонная цилиндрическая емкость, смонтированная на рычаге, при этом рычаг оборудован приводом его подъема и поворота совместно с глуходонной цилиндрической емкостью относительно сливного патрубка вакуум-камеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, включающее вакуум-камеру со сливным патрубком, установленным в ее днище. Патрубок входит в рабочую полость промежуточного ковша, в днище которого установлен разливочные стаканы, входящие в кристаллизаторы. Вакуум-камера снабжена вакуум-проводом, соединенным с вакуум-насосом. В начале разливки после наполнения промежуточного ковша выше нижнего торца патрубка и его герметизации начинается понижение давления в вакуум-камере и производится струйное вакуумирование металла.

Недостатком известного устройства является недостаточная производительность процесса непрерывной разливки слитков из вакуумированного металла и неудовлетворительное качество непрерывнолитых слитков. Это объясняется тем, что при начале процесса непрерывной разливки необходимо наполнение рабочей полости промежуточного ковша выше нижнего торца сливного патрубка, установленного в днище вакуум-камеры, и его герметизация. В этих условиях значительный объем разливаемого металла из каждого разливочного ковша не подвергается вакуумированию. Кроме того, после герметизации нижнего торца патрубка уровнем металла в промежуточном ковше проходит время от начала процесса снижения давления в вакуум-камере до достижения в ней необходимого значения остаточного давления. Сказанное приводит к снижению производительности процесса получения непрерывнолитых слитков из вакуумированного металла, а также к ухудшению качества потребительских свойств металлопродукции из них.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении качества и производительности непрерывной разливки слитков из вакуумированного металла.

Указанный технический эффект достигается тем, что устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке включает вакуум-камеру с вакуум-проводом, сливной патрубок, установленный в ее днище и входящий в промежуточный ковш, в днище которого установлены разливочные стаканы, входящие в кристаллизаторы.

Под сливным патрубком установлена глуходонная цилиндрическая емкость, смонтированная на рычаге, оборудованном приводом его подъема и поворота вместе с емкостью относительно сливного патрубка.

Повышение производительности непрерывной разливки слитков из вакуумированного металла будет происходить вследствие сокращения времени от начала поступления металла в промежуточный ковш до герметизации сливного патрубка и начала струйного вакуумирования металла в вакуум-камере. В этих условиях снижается объем невакуумированного металла. Увеличение объема разливки вакуумированного металла приводит к увеличению выхода годных слитков и, следовательно, к улучшению качества металлопродукции из них.

На фиг. 1 изображено устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке состоит из вакуум-камеры 1, сливного патрубка 2, вакуум-провода 3, глуходонной цилиндрической емкости 4, рычага 5, опор 6 и 7, гидроцилиндров 8 и 9, разливочного ковша 10, промежуточного ковша 11, разливочных стаканов 12, кристаллизаторов 13. Позицией 14 обозначен жидкий металл, 15 непрерывнолитой слиток, 16 уровень металла.

Устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке работает следующим образом.

В начале процессе непрерывной разливки жидкая нераскисленная сталь 14 марки ст. 3 из разливочного ковша 10 емкостью 350 т подается во внутреннюю полость вакуум-камеры 1. Далее металл по сливному патрубку 2 подается в промежуточный ковш 11 емкостью 50 т. Из промежуточного ковша 11 металл через удлиненные разливочные стаканы 12 подается в кристаллизаторы 13 под уровень металла, из которых вытягиваются слитки 15 сечением 250х1200 мм со скоростью 0,8 м/мин.

Под сливным патрубком 2 установлена глуходонная цилиндрическая емкость 4, смонтированная на рычаге 5, оборудованном приводом его подъема гидроцилиндром 8 и приводом поворота гидроцилиндром 9 вместе с емкостью 4 относительно сливного патрубка 2. В общем случае емкость 4 может быть выполнена из огнеупоров или из стали. Гидроцилиндры 8 и 9 установлены на опорах 6 и 7, смонтированных на корпусе вакуум-камеры 1.

После начала подачи металла 14 в вакуум-камеру 1 включается вакуум-насос (на чертежах не показан), соединенный через вакуум-провод 3 с вакуум-камерой 1, и начинается откачивание из нее воздуха. Однако вследствие отсутствия герметизации нижнего торца сливного патрубка 2 уровнем 16 жидкого металла 14 давление в вакуум-камере 1 не понижается. В этот момент производится поворот из резервной позиции рычага 5 вместе с глуходонной цилиндрической емкостью 4, что обеспечивает ввод в нее сливного патрубка. При этом подъем емкости 4 производится до тех пор, пока нижний торец сливного патрубка 2 не опустится ниже верхнего торца емкости 4 на 50-80 мм. После наполнения небольшого внутреннего объема емкости 4 за короткое время происходит герметизация нижнего торца сливного патрубка 2 так как его нижний торец находится ниже верхнего торца емкости 4. В этот момент начинает понижаться давление в вакуум-камере 1 в течение 1,5-2,0 мин от атмосферного до необходимого по технологии значения в пределах 0,3-0,6 кПа. После герметизации нижнего торца сливного патрубка 2 начинается струйное вакуумирование жидкого металла 14 в вакуум-камере 1. В процессе наполнения промежуточного ковша 11 жидкий металл 14 переливается через верхний торец емкости 4, при этом уровень 16 металла постепенно поднимается в промежуточном ковше до рабочего уровня, равного 1000 мм. После подъема уровня 16 до рабочего значения рычаг 5 поворачивается и поднимается, что обеспечивает вывод емкости 4 из жидкого металла, находящегося в промежуточном ковше 11.

Вследствие расположения под сливным патрубком 2 глуходонной емкости 4 сокращается время от начала подачи металла в промежуточный ковш 11 до герметизации сливного патрубка 2 и начала струйного вакуумирования жидкого металла в вакуум-камере с 8-10 мин до 0,2-0,5 мин. Это сокращение времени объясняется тем, что объем емкости 4 намного меньше объема рабочей полости промежуточного ковша, отсчитываемого от его днища до нижнего торца сливного патрубка.

В описываемом примере высота емкости 4 составляет 300 мм, внутренний диаметр 400 мм, зазор между внешней поверхностью сливного патрубка 2 и внутренней поверхностью емкости 4 составляет 50 мм.

Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить объем вакуумированного металла, разливаемого из каждого разливочного ковша, на 8-12% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принято устройство для поточного вакуумирования металла при непрерывной разливке, применяемое на Новолипецком металлургическом комбинате.