[1]Изобретение относится к области черной металлургии, точнее к разливке стали сифонным способом в глуходонные изложницы, особенно под слоем шлака или других материалов.
[2]Известно устройство устройство для сифонной разливки стали, имеющее центровую, поддон, распределительную звездочку, литниковую систему, диффузорный стаканчик для изложницы, изложницу. Устройство работает по принципу сообщающихся сосудов: металл из ковша через сталеразливочный ковшевой стакан заливается в центровую специально набранного поддона, через распределительную звездочку металл разводится по литниковой системе и через диффузорный стаканчик попадает в полость изложницы вертикально-направленной струей. При разливке стали под шлакообразующими или теплоизолирующими смесями перед разливкой на дно каждой изложницы засыпается или забрасывается в мешках смесь определенного состава [1].
[3]Однако использование этого устройства для разливки стали с применением шлакообразующих или теплоизолирующих смесей имеет ряд существенных недостатков. При применении в существующем устройстве диффузорного, несколько расширяющегося вверх стаканчика в изложнице струя металла истекает в полость изложницы вертикально вверх или с некоторым отклонением от вертикали в сторону, противоположную центровой. Причем высота подъема струи в начале разливки может достигать десяти диаметров стаканчика, из которого она истекает. Струя жидкой стали, раскрываясь в верхней точке, как веером покрывает шлаковую смесь, отгоняет ее к стенкам изложницы, где несформировавшийся шлак замораживается в корковой зоне слитка. Это резко ухудшает качество поверхности донной части слитка и проката, ведет к дополнительной обрези и снижению выхода годного металла, увеличению доли зачистки проката После разливки происходит усадка металла в литниках и стаканчике, и поэтому возможно образование дефектов макроструктуры в донной части слитка. Кроме того, при забрасывании мешков или засыпке смеси возможно перекрытие выходного отверстия стаканчика.
[4]Цель изобретения - обеспечение высокого качества поверхности донной части слитка за счет предотвращения фонтанирования струи в изложнице.
[5]Это достигается тем, что стаканчик изложницы выполнен с обратной конусностью выступающим в полость изложницы, с закрытой верхней частью и отверстиями на боковой поверхности, при этом суммарная площадь сечения отверстий равна 1,2-4 площадям поперечного сечения канала литниковой системы, а высота выступающей части стаканчика равна 1,4-2,0 диаметрам боковых отверстий, количество отверстий на боковой поверхности стаканчика 2-6 и выполнены под углом 5-15°.
[6]На чертеже показано устройство для сифонной разливки стали.
[7]Оно содержит центровую 1, сообщающуюся с сифонными проводками 2, установленными в поддоне 3, на котором имеются изложницы 4. В днище изложницы 4 установлен стаканчик 5.
[8]Разливка стали ведется не вертикально-истекающей струей в изложнице, а несколькими горизонтально-направленными струями, причем струи истекают практически на уровне дна изложницы. При этом истекающие струи подтекают под смесь, а не покрывают ее сверху. Полностью устраняется фонтанирование метала и уже с 3-5 с от начала разливки ведется затопленной струей, поэтому отсутствует затягивание частиц несформировавшегося шлака к стенкам изложницы и фиксация их в корковом слое затвердевающего слитка. Это резко снижает запороченность поверхности донной части слитков и проката шлаковыми включениями, повышает выход годного и снижает долю зачистки проката. Применение стаканчика с закрытым верхом предотвращает попадание смеси в канал или перекрытие его мешком со смесью, появление «глухих» изложниц и разливку в них сверху. По окончании разливки усадка металла в литниках и стаканчике не влечет за собой образования дефектов макроструктуры в донной части слитков.
[9]Количество отверстий в стаканчике (2-6) обусловлено следующим. При отливке слитков, близких по сечению к квадрату (блюминговые или сортовые), количество отверстий может быть четыре, так как стаканчик равноудален от стенок изложниц. При отливке плоских (слябинговых или листовых) слитков количество отверстий должно быть равным двум, причем ось их при установке должна быть параллельна широкой грани слитка. При отливке круглых (трубных или колесных) и многогранных (кузнечных) слитков число отверстий может колебаться от 3 до 6, а установка произвольной. Диаметр отверстий, и соответственно, суммарная площадь сечений определяется, с одной стороны тем, что она не может быть меньше сечения канала литников, а с другой стороны - нижеследующим.
[10]Минимальная величина определяется тем, что при отношении менее 1,2 напор струи при переходе из литника в стакан превысит прочность перегородок между отверстиями, и произойдет отрыв головки. Максимальная величина определяется тем, что при отношении >4 площадь перегородок будет настолько малой, что даже при соответственно пониженном напоре также произойдет отрыв головки.
[11]Высота выступающей в полость изложницы стаканчика определяется следующим: минимальная - необходимой как для изготовления (без прогиба), так и для эксплуатации (без размыва) толщиной глухого верха стаканчика; максимальная - тем, что при большой высоте головки стаканчик заглубится в тело слитка, что величина донной обрези превысит обычно принятые нормы (1-2%).
[12]С целью предотвращения возможного размыва стенок изложницы и корочки затвердевающего металла и отверстия стаканчика могут иметь наклон в тангенциальном направлении, равный 5-15° от соответствующей оси. Минимальный и максимальный углы наклона отверстий обусловлены тем, что при меньшем угле наклона он практически компенсируется раскрытием струи, а при большем - струя может быть направлена (с учетом раскрытия) на ребро слитка, где образование трещин более вероятно.
[13]Использование данного устройства для сифонной разливки горизонтальными струями позволяет значительно снизить брак по поверхностным дефектам.
