(16) запишеться так:
(19)
Обчислимо величини, що входять у формулу (19). Швидкість руху повітря у струмені умовно приймемо рівної середньоарифметичної швидкості руху струменя:
ср=0,5 (? i +? k) (20)
де? i - швидкість витікання струменя зі склянки ковша (сталеразливочного або проміжного); ? k - те ж, струмені при вході в дзеркало металу в проміжному ковші або кристалізаторі,
? k =? i +.
Число Рейнольдса при температурі ТК і тиску 1 Па можна встановити за формулою
. (21)
Концентрацію кисню в газовому шарі, дотичної з рідкою сталлю, можна умовно прийняти рівною нулю.
Аналогічно визначається кількість кисню, поглинене поверхнею металу в проміжному ковші і кристалізаторі. Результати розрахунків наведено в табл.13. З них видно, що сумарне збільшення вмісту кисню в сталі внаслідок дифузії при розливанні в звичайній атмосфері може становити 0.00917%. Ця цифра може значно зрости при розливанні на многоручьевих MНJI3 через збільшення сумарної поверхні струменів між проміжним ковшомом і кристалізаторами.
В даний час для захисту стали від вторинного окислення в проміжному ковші і кристалізаторі використовують спеціальні шлакообразующие суміші, що створюють рідку плівку на дзеркалі металу [23,24].
Щоб зменшити підсмоктування кисню повітря в стику між колектором і погружной трубою рекомендується постійний обдув цього місця аргоном (див. мал.37). Його найбільш доцільно подавати через спеціальне розподільне кільце, розташоване безпосередньо над стиком. Збільшення діаметра отворів, як показали дослідження, вкрай негативно позначається на стійкості занурювальний труби через локального охолодження поверхні в місці прямого попадання струн аргону, що призводить до розтріскування вогнетривів. При відсутності великих зазорів між поверхнями колектора і погружной труби аргонная захист за допомогою розподільного кільця зменшує втрати алюмінію в середньому в 2-3 рази.
Найбільш важливою і найменш вивченої на практиці є захист стали від вторинного окислення на ділянці від проміжного ковша до кристалізатора. Де всі утворилися оксиди потрапляють безпосередньо в рідку фазу заготовки (крім осіли на внутрішній поверхні погружного склянки) і вже з неї не видаляються.
На практиці встановлено, що наявність погружного склянки не є достатньо ефективним засобом зашиті від вторинного окислення. Це слід пов'язувати з ефектом ежекційного подсасиванія повітря в зазор між склянкою-дозатором і занурювальним склянкою. Деякий підсмоктування повітря також відбувається через пори в матеріалі погружного склянки.
На підставі виконаних досліджень на практиці можна рекомендувати наступні методи захисту:
. Аргоном через спеціальне розподільне кільце ефективність визначається ступенем розосередження подаваного аргону (рис. 38, а);
. Установка в місці стику спеціальній керамічній прокладки, що перешкоджає підсосу повітря через стик (рис. 38, б);
. Установка на занурювальний склянку металевого бандажа, що має систему для вдування аргону безпосередньо встик між занурювальним склянкою і склянкою проміжного ковша (рис. 38, в).
мал.38. Основні методи захисту стику між склянкою-дозатором і занурювальним склянкою.
У першій конструкції ефективність захисту визначається ступенем розосередження аргону, яке досягається за рахунок регламентування діаметра отворів в кільці (1 ... 1,5 мм), їх кількості (відстань між отворами 15 ... 20 мм) і геометричного положення отворів щодо стакана-дозатора (внутрішня і нижня поверхня кільця).
Використання другої конструкції на практиці виявило певні недоліки, які полягають в тому, що за наявності різнотовщинності керамічної прокладки або неправильної установки погружного склянки (несиметричність), відбувається розтріскування погружного склянки в зоні інтенсивного підсосу повітря через локального обезуглероживания матеріалу. Додатково слід помститися, що місце стику між склянкою-дозатором і занурювальним склянкою може виконуватися у вигляді конуса, або півсфери.
Наведені прийоми не є єдиними і мають певні обмеження: вони не спрацьовують при великому зазорі між склянкою-дозатором і занурювальним склянкою, а також вони не забезпечують повного захисту від захоплення кисню повітря.
На думку авторів [1], при розливанні сталей з підвищеним вмістом алюмінію, а також сталей, підданих вакуумної обробці, можна рекомендувати використання комбінований захист стику стакана-дозатора і погружного склянки: аргоном при установці в місці стику спеціальній керамічній прокладки, що перешкоджає підсосу повітря. Ця схема успішно пройшла промислові випробування.
Ще більш ефективно використання для захисту стали від вторинного окислення єдиного погружного склянки, який встановлюється безпосередньо в футеровку проміжного ковша. Така схема розливання припускає можливіс...
