1 Изобретение относитс к металлургии стали, в частности к конструкци м изложниц дл разливки стали с при менением перемешивани ее газом в начальном п ериоде затвердени слитка Перемешивание стали газом в процессе ее затвердевани способствует улучшению качества слитка и увеличению выхода РОДНОГО металла. Известны изложницы дл разливки стали с продувкой ее газом, содержащие металлическую трубу, вмонтирован ную в поддон изложницы и пробку из пористого огнеупора, .установленную в этой трубе или в отверстии, выполненном в поддоне по его центру ГЛ . Устройства этого типа позвол ют повысить качество слитков. Однако использование в них пробки из пористого огнеупора дл введени газа в сталь и расположение этой пробки по центру поддона не -обеспечивает предотвращени формировани корки на всей поверхности зеркала жидкой стали и приводит к снижению эффективности вли ни перемешивани стали газом на процесс формировани структуры слитка и улучшение качества слитка. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату вл етс изложница дл от ливки слитков, в дно которой вмонти рованы элементы с каналами дл прохождени газа, состо щие из вставки с выемкой и отверсти ми дл подачи газа в полость изложницы и из подвод щего газ патрубка. Конструкци этого устройства обес печивает введение газа в сталь в про межуточной зоне слитка, расположенной между его осевой и периферийной зонами, и позвол ет осуществл ть прО дувку стали с повьш1енной интенсивностью по сравнению с получаемой при введении газа в сталь через пробку из пористого огнеупора, что способствует повышению вли ни процесса перемешивани стали газом на измене ние структуры слитка и повьш1ение ка чества слитка zj . Однако применение этого устройства вызывает пораженность тела слит ков газовыми пузыр ми и развитие ликвационных пороков в прилегающих к пузыр м участках стали, а также требует применени повьшенного давл ни газа дл осуществлени продувки 12 стали, что усложн ет технологию продувки стали газом.Цель изобретени - упрощение .процесса перемешивани стали газом в изложнице и улучшение качества слитка . Поставленна цель достигаетс тем, чЕто в изложнице дл разливки стали, содержащей вмонтированную в корпус вставку с отверсти ми дл подвода газа в полость изложницы, вставка вмонтирована в верхнюю часть стенок изложницы с размещением вы- ходных отверстий на уровне 80-96% расчетного уровн налива металла в и ложницу. На фиг.1 приведена изложница с футерованным верхом, в стенках которой установлены вставки, расположенные несколько ниже футеровки; на фиг.2 - верхн часть изложницы, примен емой дл отливки слитков без утеплени их верха, в стенках которой установлена вставка, вьшолненна в виде рамки. Основными элементами конструкции предлагаемого устройства вл ютс изложница 1 с литейной полостью 2, вставка 3 с продольной выемкой 4уИ отверсти ми б, подвод щие патрубки 6 и металлическа трубка 7, Изложница 1 по форме и размерам соответствует примен емь& на заводах изложницам дл отливки слитков з обычных услови х. Оснащение изложницы элементами дл введени газа в сталь целесообразно вьмолн ть путем замораживани этих элементов в стенках изложницы в процессе ее отливки. Предусмотрено также выполнение в стенках изложницы выемок с отверстием , выход щим на наружную сторону стенок, в которых устанавл;ивают вставку 3 и патрубок 6. Верх литейной полости 2 изложницы 1 целесообразно выполн ть с футеровкой из теплоизол ционных плит. Вставка 3 обеспечивает введение газа в периферийную зону верхнего сло залитой в изложницу 1 стали. Конструкци вставки и ее длина обеспечивают требуемую интенсивность проувки стали газом. Вставка 3 выполнена с выемкой 4, в которую подаетс , газ из патрубка 6, и с отверсти ми 5, через которые газ подаетс в сталь, залитую в литейную полость2. Вставку 3 целесообразно устанавливать на та3 кой высоте, чтобы отверсти 5 располагались на уровне, соответствующем 80-96% уровн налива металла в эту изложницу. При расположении этих отверстий от уровн налива стали на . рассто нии, составл ющем менее 4% вы соты литейной полости изложницы, невозможно обеспечить требуемую интенсивность и продолжительность перемешивани стали газом, а при расположении отверстий 5 на рассто нии боле 20% высоты литейной полости от уровн налива металла в изложницу головна обрезь слитков увеличиваетс до значений , превьппающих характерные дл обычных условий отливки слитков. С целью повышени эффективности вли ни перемешивани стали газом на качество слитка предусмотрено устанавливат дополнительные вставки 3 в разных стенках- изложницы 1. При выполнении вставки 3 длиной, равной ширине стен ки литейной полости, в которой она установлена, и при установке этой вставки в каждой из 4 стенок изложни цы предусмотрено примен ть рамку из вставок 3, охватывающую полость 2 по всему периметру от поперечного сечени . При этом выемки, выполненные во вставках 3, соединены в один кольцевой канал. Патрубок 6 служит дл подачи газа в выемку во вставке 3. При установке в стенках изложницы 1 отдельных вставок 3 этот патрубок устанавливают против каждой вставки. При объеди нении вставок 3 в рамку предусмотрено использовать два патрубка, установленных с противоположных сторон изложницы. Дл улучшени распределени газа по длине выемки 3 в ней предусмотрено устанавливать металлическую труб ку 7. Эта трубка вьшолнена с отверсти ми дл прохождени газа и соединена с патрубком 6. Процесс эксплуатации устройства дл перемешивани стали в процессе ее затвердевани , состо щего из изложницы , снабженной элементами дл введени газа в сталь, в основном подобен процессу эксплуатации обычных изложнид дл отливки слитков, их подвергают чистке и окраске по прин той на заводе технологии, после . 914 чего систему дл введени , газов в сталь продувают воздухом дл очистки отверстий во вставках от засорений. На разливочной площадке систему дл введени газа в сталь, установленную в изложницах, подключают к системе подвода газа к изложницам. Включение подачи газа в литейную полость производитс до подхода стали к уровню, на котором осуществл етс вьвделение газа в эту полость. Интенсивность подачи газа регулируют по интенсивности перемешивани стали, приближа его к характерному дп средней интенсивности кипени стали в слитках кип щей стали. Отключают подачу газа путем снижени его давлени до уровн , при котором прекращаетс вьщеление пузырей газа на зеркале стали (прекращаетс кипение стали) и успокаиваетс зеркало жидкой стали, с последующим полным перекрытием системы подвода газа через 1-2 мин после успокоени зеркала стали. Дальнейща эксплуатаци предлагаемой изложницы с приспособлени ми дл продувки стали газом осуществл етс аналогично прин той при эксплуатации обычных уширенных книзуизложниц: они снимаютс со слитков в стрипперном отделении и направл ютс дл подготовки к повторному использованию. Применение устройства дл получени слитков спокойной стали позвол ет ускорить затвердевание тела слитка благодар предотвращению образовани корки на зеркале жидкой стали и обогащению расплава кристаллами стали, образующимис на открытой поверхности жидкой стали. Это приводит к увеличению в слитке зоны осажденных кристаллов, к уменьшению развити в нем осевой и внеосевой ликвации и позвол ет уменьшить прибыльную часть слитка на 1-2%. Предлагаемое техническое решение имеет преимущество перед известными в том, что при его использовании упрощаетс осуществление процесса перемешивани стали газом и улучшаетс качество слитка. Эти преимущества достигаютс благодар тому, что предлагаема изложница обеспечивает введение газа в периферийной зоне верхнего сло залитой стали.1 The invention relates to the metallurgy of steel, in particular to the construction of molds for casting steel with the use of gas mixing in the initial period of ingot hardening. Mixing steel with gas during its solidification contributes to improving the quality of the ingot and increasing the yield of the NATURAL metal. There are molds for casting steel with gas purging it, containing a metal pipe embedded in a mold pan and a stopper of porous refractory material installed in this pipe or in an opening made in the pan at its center GL. Devices of this type can improve the quality of ingots. However, the use of a stopper made of porous refractory to introduce gas into steel and the location of this stopper in the center of the pallet does not ensure the prevention of crust formation on the entire surface of the liquid steel mirror and leads to a decrease in the efficiency of the effect of stirring steel on the formation of an ingot structure and improving quality ingot. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a mold for casting ingots, in the bottom of which are mounted elements with channels for the passage of gas, consisting of an insert with a recess and holes for supplying gas into the cavity of the mold and from the supply gas nozzle. The design of this device ensures the introduction of gas into the steel in the intermediate zone of the ingot located between its axial and peripheral zones, and allows the steel to be blown at a higher intensity than that obtained with the introduction of gas into the steel through a plug of porous refractory material, which contributes to increasing the influence of the process of steel mixing with gas on the change in the structure of the ingot and the increase in the quality of the ingot zj. However, the use of this device causes the infestation of the body of the ingots by gas bubbles and the development of segregation defects in the areas of steel adjacent to the bubbles, and also requires the use of increased gas pressure for purging steel 12, which complicates the technology of steel blasting with gas. The purpose of the invention is to simplify The process of mixing steel in the mold and improving the quality of the ingot. The goal is achieved by the fact that in the mold for casting steel containing an insert with holes for gas supply into the mold cavity embedded in the housing, the insert is mounted in the upper part of the mold walls with the placement of outlet openings at the level of 80-96% of the calculated metal loading level in and lodge. Figure 1 shows the mold with a lined top, the walls of which are installed insert, located slightly below the lining; Fig. 2 shows the upper part of the mold used for casting ingots without insulating them from the top, in the walls of which an insert is installed, executed in the form of a frame. The main structural elements of the proposed device are mold 1 with a casting cavity 2, insert 3 with a longitudinal groove 4 and holes 6, inlet pipes 6 and a metal tube 7, Mold 1 in form and size corresponds to the use of & in factories for ingot molds for ingot casting under normal conditions. Equipping the mold with elements for introducing gas into steel is advisable to be compacted by freezing these elements in the walls of the mold during casting. It is also envisaged to make recesses in the walls of the mold with a hole opening to the outer side of the walls in which the insert 3 and the pipe 6 are installed. It is advisable to carry out the top of the casting cavity 2 of the mold 1 with lining from heat insulating plates. The insert 3 provides for the introduction of gas into the peripheral zone of the upper layer of the steel poured into the mold 1. The design of the insert and its length provide the required intensity of the steel throughput of the gas. The insert 3 is formed with a recess 4, into which gas is supplied, from the nozzle 6, and with holes 5 through which gas is supplied to the steel poured into the casting cavity 2. Box 3 is advisable to be installed at such a height that the holes 5 are located at a level corresponding to 80-96% of the level of metal loading into this mold. With the location of these holes from the level of pouring steel on. a distance of less than 4% of the height of the casting mold of the mold is impossible to ensure the required intensity and duration of steel mixing with gas, and when the holes 5 are located at a distance of more than 20% of the height of the casting cavity exceeding the typical ingot casting conditions. In order to increase the effect of steel mixing by gas on the quality of the ingot, additional inserts 3 are installed in different walls — mold 1. When performing insertion 3 with a length equal to the wall width of the mold cavity in which it is installed, and when installing this insert in each of Four walls of the mold are provided for applying a frame of inserts 3, covering the cavity 2 along the entire perimeter from the cross section. While the grooves, made in inserts 3, are connected in one annular channel. The pipe 6 serves to supply gas to the recess in the insert 3. When installing in the walls of the mold 1 separate inserts 3, this pipe is installed against each insert. When combining the inserts 3 into the frame, it is envisaged to use two nozzles installed on opposite sides of the mold. To improve the distribution of gas along the length of the recess 3, it is provided to install a metal pipe 7. for the introduction of gas into steel, it is basically similar to the process of exploitation of ordinary castings for ingots, they are subjected to cleaning and painting according to the technology adopted at the plant, after. 914 of which is a system for introducing gases into the steel is blown with air to clean the holes in the inserts from clogging. At the casting platform, a system for introducing gas into steel installed in molds is connected to a system for supplying gas to molds. The inclusion of gas supply to the casting cavity is made before the steel approaches the level at which the gas is introduced into this cavity. The intensity of the gas supply is regulated by the intensity of mixing of steel, approaching it to the characteristic dp of the average intensity of steel boiling in boiling steel ingots. The gas supply is shut off by reducing its pressure to a level at which the gas bubbles stop on the steel mirror (steel boils stop) and the liquid steel mirror calms down, followed by a complete shutdown of the gas supply system 1-2 minutes after the steel mirror calms down. Further operation of the proposed mold with gas flushing devices is carried out similarly to conventional wider downward operating benches: they are removed from the ingots in the stripper compartment and sent to prepare for reuse. The use of a device for producing quiet steel ingots allows accelerating the solidification of the ingot body by preventing the formation of a crust on the mirror of the liquid steel and enriching the melt with steel crystals formed on the open surface of the liquid steel. This leads to an increase in the zone of precipitated crystals in the ingot, to a decrease in the development of axial and off-axis segregation in it and allows to reduce the profitable part of the ingot by 1-2%. The proposed solution has the advantage over the known ones in that when it is used, the implementation of the process of stirring steel with gas is simplified and the quality of the ingot is improved. These advantages are achieved due to the fact that the proposed mold provides for the introduction of gas in the peripheral zone of the upper layer of the cast steel.
-zL-J / нсталла-zL-J / install
Фаг. 2Phage. 2