устройство для разогрева промежуточных ковшей при непрерывной разливке металлов

Формула изобретения

Устройство для разогрева промежуточных ковшей при непрерывной разливке, содержащее промежуточный футерованный ковш с разливочными дозаторами или стаканами в его днище и крышку с газовыми горелками, отличающееся тем, что оно снабжено трубой с верхним конусным раструбом, установленной под нижним торцом дозатора или стакана, и патрубком Г-образной формы, размещенным во внутренней полости трубы по ее оси, причем расстояние от нижнего торца патрубка до нижнего торца трубы составляет 0,2 0,6 ее общей длины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к непрерывной разливке металлов.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для разогрева промежуточных ковшей при непрерывной разливке металлов, включающее промежуточный ковш с крышкой, состоящий из корпуса и огнеупорной футеровки. В днище промежуточного ковша установлен удлиненный разливочный стакан или дозатор. В крышке ковша установлены газовые горелки, при помощи которых перед непрерывной разливкой производится разогрев футеровки промежуточного ковша до 1000-1200^oC.

Недостатком известного устройства является неудовлетворительный нагрев рабочих каналов дозаторов или стаканов перед непрерывной разливкой. Это объясняется тем, что горячие газы и продукты сгорания, образующиеся в процессе нагрева в рабочей полости промежуточного ковша, не проходят через рабочие каналы дозаторов или стаканов, а поднимаются вверх и удаляются из ковша через его крышку. В результате недостаточного нагрева дозаторов или стаканов при начале непрерывной разливки в их рабочих каналах кристаллизуется металл, что препятствует началу разливки. Применение в этих случаях кислорода для прожигания рабочих каналов приводит к их размыву и увеличению диаметра каналов, что нарушает необходимую закономерность истечения металла из них. При достаточно большой длине дозаторов или стаканов процесс прожигания кислородом рабочих стаканов становится вообще невозможным, что делает невозможным начало процесса непрерывной разливки металлов. Сказанное приводит к снижению производительности процесса непрерывной разливки.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффективности нагрева рабочих каналов дозаторов или разливочных стаканов и обеспечении стабильности начала процесса непрерывной разливки металлов.

Указанный технический эффект достигается тем, что устройство для разогрева промежуточных ковшей при непрерывной разливке металлов включает промежуточный ковш с крышкой, состоящий из корпуса с огнеупорной футеровкой и разливочными дозаторами или стаканами, установленными в днище ковша, а также газовые горелки, установленные в крышке ковша.

Устройство дополнительно снабжено трубой с верхним конусным раструбом, установленный под нижним торцом дозатора или стакана, при этом во внутренней полости трубы по ее оси установлен патрубок Г-образной формы, а расстояние торца патрубка от нижнего торца трубы составляет 0,2-0,6 ее общей длины.

Повышение эффективности нагрева рабочих каналов дозаторов или стаканов будет происходить вследствие подачи воздуха под давлением через патрубок Г-образной формы во внутреннюю полость трубы. В этих условиях будет обеспечиваться инжекция горячих газов из рабочей полости промежуточного ковша в каналы дозатора или стакана. Прохождение горячих газов через каналы обеспечивает их нагрев до температуры, обеспечивающей стабильность начала процесса непрерывной разливки металлов без необходимости применения кислорода для прожигания каналов.

Диапазон значений расстояний от торца Г-образного патрубка до нижнего торца трубы в пределах 0,2-0,6 от общей длины трубы объясняется закономерностями процесса инжекции горячих газов из рабочей полости промежуточного ковша через каналы дозаторов или стаканов. При меньших значениях не будет обеспечиваться процесс инжекции с необходимой интенсивностью. При больших значениях возможен проход воздуха в каналы дозаторов или стаканов, что исключает их нагрев.

Указанный диапазон устанавливается в обратной пропорциональной зависимости от диаметра каналов дозаторов или стаканов.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого устройства с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения со ссылкой на чертеж, на котором показано устройство для разогрева промежуточных ковшей при непрерывной разливке металлов.

Устройство для разогрева промежуточных ковшей при непрерывной разливке металлов состоит из корпуса 1, крышки 2, футеровки 3, дозаторов 4, горелок 5, трубы 6 с раструбом 7, Г-образного патрубка 8, трубопроводов 9 и 10.

Устройство для разогрева промежуточных ковшей при непрерывной разливке металлов работает следующим образом.

Пример. Перед началом непрерывной разливки рабочая полость промежуточного ковша емкостью 40 т разогревается природным газом до температуры шамотной футеровки 3, равной 1000-1200^oC, при помощи горелок 5, к которым подается под давлением газ по трубопроводам 9. Корпус 1 ковша накрыт огнеупорной крышкой 2, в отверстиях которой установлены газовые горелки 5. В днище ковша установлены цирконовые дозаторы 4.

Устройство дополнительно снабжено трубой 6 с верхним конусным раструбом 7, расположенным под дозатором 4 и плотно к нему прилегающим. Во внутренней полости трубы 6 по ее оси установлен патрубок Г-образной формы 8. Расстояние торца патрубка 8 от нижнего торца трубы 6 составляет 0,2-0,6 ее общей длины. По патрубку 8 подается воздух под давлением 4-5 кг/см². Внутренний диаметр патрубка 8 составляет 10 мм. В нашем примере диаметр рабочего канала дозатора 4 составляет 20 мм. Общая длина трубы составляет 600 мм, внутренний диаметр 150 мм. В этом случае расстояние торца патрубка 8 от нижнего торца трубы 6 составляет 240 мм. При нагреве ковша продукты сгорания отводятся из рабочей полости промежуточного ковша через трубопровод 10.

Вследствие подачи по патрубку 8 сжатого воздуха происходит инжекция нагретых газообразных продуктов сгорания из рабочей полости промежуточного ковша в каналы дозаторов 4 и далее в трубу 6. В этих условиях происходит их разогрев до необходимой температуры 1000-1200^oC, что обеспечивает беспрепятственное начало процесса непрерывной разливки металла без его замерзания в дозаторах.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить производительность процесса непрерывной разливки металлов на 6-8% Экономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принято устройство для разогрева промежуточных ковшей при непрерывной разливке металлов, применяемое на Оскольском металлургическом комбинате.