Заявка на изобретение относится к области металлургии, к устройствам для разливки металла из ковша с донным разливочным стаканом. Из предшествующего уровня техники практически единственные устройства для разливки металла (стали) из ковша с донным разливочным стаканом - это стопоры и шиберы, имеющие большие недостатки. СТОПОРНАЯ РАЗЛИВКА: 1. Довольно быстрая механическая поломка стопора; 2.Износ стопора в области шлакового пояса и износ головки стопора; 3. По ломка стопора в зоне его крепления со штангой стопорного ' механизма; 4. оробление вилки, соединяющей штангу и стопорный механизм. ШИБЕРНАЯ РАЗЛИВКА: 1. С ложность конструкции шиберного затвора и его высокая стоимость. 2.Усложненная схема старта из-за засыпки канала шиберного затвора. 3. Существенное удлинение сталевыпускного канала ковша до формы (кристаллизатора) и способствует зарастанию канала неметаллическими и шлаковыми включениями, нарушению режима литья и увеличению количества брак. 4.Подсос воздуха между ! плитами шиберного затвора и снижает качество металла (стали). 5. Конструкция устройства не способна для рафинирования жидкого металла и улучшения его качества (см. SU «Теория и практика непрерывного литья заготовок», Смирнов А.Н. и др., Донецк, 2000г., стр.71,159).

Наиболее, близким по технической сущности к изобретению является устройство - ковш с разливочными рукавами для разливки жидкого металла, без стопора и шибера и на основе давления газа в рукавах. Ковш в днище имеет донные выпускные отверстия, вокруг каждого отверстия прикреплен герметично газонепроницаемый рукав, коаксиально к отверстию. (US патент _Ча 4,498,661, Кл. B22D 39/00 12.02.1985). Недостатками данного устройства являются отсутствие рафинирования и вакуумирования жидкого металла и разливки его в зависимости только от высоты столба жидкого металла в формы (кристаллизатора).

Задачей решаемой данной заявкой на изобретение является упрощение конструкции| устройства для рафинирования, вакуумирования, разливки из ковша жидкого металла и улучшения его качества , снижения себестоимости литья, но при этом без стопора и без шибера.

Решение указанной технической задачи легло

в основу устройства разливочного «газорукава». Технический результат от использования устройства позволяет рафинирование, вакумирование и разливку металла через донный разливочный стакан из ковша, но без стопора и без шибера, а при этом обеспечивает значительное улучшение качества металла и снижение себестоимости литья. Для этого создано устройство в виде разливочного «газорукава». Рабочим органом является газ! «Газорукав» состоит из пластины с S отверстием в центре, а к нижней плоскости пластины закреплен герметично газонепроницаемый разливочный рукав концентрично к отверстию. «Газорукав» установлен на верхней части формы (кристаллизатор) так, чтобы разливочныый рукав был расположен коаксиально и герметично по отношению к донному разливочному стакану ковша и погружен в полость формы. При этом диаметр рукава значительно больше диаметра отверстия разливочного стакана, примерно от 3 до 10 раза. В пластине выполнено второе отверстие, сообщающее через вентиль полость расходного рукава с источником сжатого газа, вакуумным насосом и атмосферой. Для эффективного рафинирования жидкого металла возможен другой вариант рукава, выполненного из газонепроницаемого материала в верхней своей части, а нижняя часть выполнена из газопроницаемого материала, или с множеством отверстий. С целью дополнительного повышения эффективности рафинирования и вакуумирования разливки металла впереди и за донным разливочным стаканом установлены вставки, также с большим количеством отверстий, обеспечивающих увеличение площади контакта жидкого металла с газом.

Над устройством «газорукав» может быть установлено устройство «газоколпак» (см. заявку ФИПС от 29.12.2009г.), которые вместе составляют универсальный газовый! узел «газоузел», осуществляют эффективное рафинирование, вакуумирование и дозирование разливки металла из любого разливочного ковша, в том числе и без промежуточного ковша.

Изобретение поясняется чертежами, на котором схематично изображен продольный разрез «газорукава» (фиг.1) и газового узла «газоузел» I (фиг.2), состоящего из двух устройств «газорукава» и над ним «газоколпака»

1-й вариант. Устройство «Газорукав» (фиг.1) состоит из пластины 1 с отверстием 2 в ее центре, а к нижней плоскости пластины 1 закреплен, герметично газонепроницаемый разливочный рукав 5. концентрично к отверстию 2. «Газорукав» установлен на верхней части формы (кристаллизатор) 6. В пластине 1 выполнено второе отверстие 7, сообщающее через вентиль 8 полость разливочного рукава 5 с источником сжатого газа, вакуумным насосом (не показан) и атмосферой. В отверстие 2 пластины 1 над разливочным стаканом 3 в разливочном ковше 4 установлены вставки 9,10 с большим количеством отверстий и разливочный рукав 5, имеющий также в нижней части множество отверстий 11

0 2-й вариант. Устройство «газорукав» 13 вместе с установленным над ним «газоколпаком» составляют универсальный газовый узел «газоузел» 18 (фиг.2). «Газоколпак», состоящий из колпака 12 с отверстиями 14 в его основании, а в верхней части колпака 12 врезан патрубок 15, сообщающий с помощью вентиля 16 полость колпака 12 с источником сжатого газа и атмосферой. Внутри колпака 12 находится5 огнеупорный запорный шар 17. Устройство работает следующим образом.

1-й вариант (фиг.1) Устройство «газорукав» предназначено для рафинирования и разливки стали из промежуточного ковша с донным разливочным стаканом, но без стопора и шибера.

В емкости промежуточного ковша 4 находится жидкий металл (сталь) высотой на уровне Н, а разливочный рукав 5 погружен в жидкий металл в форму (кристаллизатор) 6. Газовая среда внутри разливочного рукава 5 становится замкнутой внутри его полости. Открывают вентиль 8 и сжатым газом - кислородом, аргоном или др. увеличивают давление внутри разливочного рукава 5 и увеличивают противодействие металлостатического давления и тем самым уменьшают скорость разливки жидкого металла из разливочного стакана 3. Когда давление металла на выходе уравнивается с давлением внутри разливочного рукава 5, то разлив жидкого металла из разливочного стакана 3 останавливается и прекращается разливка. Для рафинирования жидкой стали увеличивают давление Р газа внутри разливочного рукава 5 настолько, чтобы давление газа на выходе жидкого металла было бы значительно больше металлостатического давления жидкого металла из отверстий вставки 10 и, что определяется по формуле Р»Ратм.+ qH, где q - плотность жидкого металла, Н - высота жидкого металла в промежуточном ковше 4. Получив нужную величину давления внутри разливочного рукава 5, в соответствии с указанной формулой, происходит барботаж и рафинирование путем продувки жидкого металла газом через отверстия вставки 10 и отверстия 11 разливочного рукава 5. Для регулировки разливки жидкой стали меняют давление газа в полости разливочного рукава 5 с помощью вентиля 8. Когда уменьшают давление газа Р внутри разливочного рукава 5, то сначала прекращают барботаж металла газом и под воздействием металлостатического давления начинают разливку жидкого металла через . разливочный стакан 3 и через множество отверстий на вставке 9. С дальнейшим уменьшением давления газа в разливочном рукаве 5 повышают скорость разливки жидкого металла. При включении вакуумного насоса изменяют газовую среду в «газорукаве» от положительного до отрицательного значения давления и происходит многоструйное вакуумирование жидкого металла.

-5U Корректировку химического состава марки стали можно производить в форме (кристаллизатор) 6 с помощью вентиля 8, изменяя давление газа внутри разливочного рукава 5 и, продувая жидкую сталь газом ее через отверстия 1 1 нижней газопроницаемой части разливочного рукава 5, Повышение уровня металла в форме увеличивает глубину погружения разливочного рукава 5 и, в итоге в разливочном ковше происходит

10 корректировка жидкого металла по химическому составу и получают требуемую марку стали.

2-й вариант (фиг.2) Устройство «газорукав», над которым установлен устройство «газоколпак», и вместе составляют универсальный газовый узел «газоузел», предназначенный для эффективного рафинирования, вакуумирования и

15 дозированной разливки стали из любого разливочного ковша, даже без промежуточного ковша, но без стопора и без шибера.

Разливочный ковш 4', вместе с установленными в нем «газоколпаком» и разливочным стаканом 3', накрывает герметично «газорукав» 13 так, чтобы оси совпадали. В результате, «газоколпак», разливочный стакан 3, «газорукав» 13

20 . составляют вместе универсальный газовый узел «газоузел» 18. Рабочим органом является газ. «Газоузел» обеспечивает работу как запор, дозатор, фурма и рафинирование и дозирование разливки стали из разливочного ковша 4'. (Устройство «газоколпак» см. заявку ФИПС от 29.12.2009г. Устройство «газорукав» см. часть этой заявки). Устройство «газоузел» 18 может также эффективно осуществлять вакуумировние жидкого металла в

25' полости разливочного рукава 5'. Для этого в устройстве «газоколпак», установленном в разливочном ковше 4', открывают вентиль 16 и освобождают отверстие разливочного стакана 3' запорным шаром 17, включают вакуумный насос (не показан) и создают отрицательное давление внутри разливочного рукава 5',. Металл попадает через множество отверстий вставки 9 в полость разливочного рукава 5', в виде множества струек в газовую отрицательную среду в полость разливочного рукава 5', и обеспечивают многоструйную разливку вакуумированной стали в форму (кристаллизатор) 6 и получают непрерывную разливку металла. Каждое из устройств «газорукав» и «газоколпак» могут работать автономно. Все заявленные устройства обеспечивают непрерывную разливку качественной стали при значительном снижении себестоимости литья.