Способ охлаждения непрерывно-литых и полунепрерывнолитых слитков

 

1. СЦОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ {fe ;-ПРЕРЙВЙОЛЯ5ЕЪЕС И ПОЛЗадВПРЕШВНОЛИТЫХ 1 ЕЛНТ1СрВ, | Л1о4ак1В1ий подачу жидкого металла в кристгшлнэатор, вытягивание из него слитка и рхлажяеййе слитка под кристаллизатором люталлическими шарами, о тли -ча ю ц « йс я тем, что, с целдь 19 cxoir . рости литья путей уда иченяя теп/к отйода , охлаждение едут мётгигишчес-; кимишара с тугоплавкой ов)лочкой и сердцевиной из свданца, 2. Способ по П 1, о т ли ч а io- ; щи и с я тем,; что с .«елью расши- : рения технблргических возмсэжностей оборудования, :охлаящёние ведут металлическим шарами с разной степенью их заполнения сB,ii,jjfj,4, 00 «м 00 ISP

COOS OOBETCHHX ЯСЯЮЛЮ НЗ

РЕСА%ЛИК ...SU„„,1018782 А у. B 22 D ll 00

ГОСУДДРОТВЕнный комитбт ссср

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНЩТЦЙ н:,@в та сномм свидктвъатв

":(ai) ЗЗО8ЯП/22-.02 (22) 62.07,81 (46). 23 05, 83. Ивл. В 19 . (7.2 ) N.ß:. Бровмай. и В.А. Дубоносов, (83):. 621, 746. 047 (688. 8}. . (:56) 1. Патент CtSA В 3868988 кл. 164-:69, опублик. 1975.

2. Авторское . свидетельство СССР

@:.89 1:209, кл. S 22 D 11/14 1975..

3. авторское свидетелъство CCCP

"9;831298,, кл. В 22. D il/14 1977.. металла в кристаллиэатор,.витягиваwe из него слитка и охлалщенне слитка пад- кристаллкзатором металлическими шарами, о т л и -ч: а 10 ц- :и й- . с я: тем, что, с целью поиьваения око; рости литья путем увеличения.:теилоотэода, охлалщение,ведут металличес-. кими шарами с тугоалавкой оболочкой, и сердцввиной из, свинца .

2., Способ по n-..l,;о т л и ч. а ю-, щ. и и с я тем, что, с- .;целью расюирення технологических возисикностей оборудования,: охлаждение ведут металлическимн: тарами с разной степенъю их заполнения свинцом.

; (54:.).- (57:) .1 ° СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ 1Й."—

ИРЕИЯВНОЛНФЪИ И ПОЛМНЕПРЕРЫВНОЛН7НХ

К МИ%КОИ, ВкявЧанМций подачу иидкого

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1018782

Изобретение относится к черной н цветной металлургии, конкретнее к непрерывной и полунепрерывной разливке металлов.

Известен способ непрерывного литья металлов, включающий отливку слитка с охлаждением в специально изготавливаемой отдельным кристал" лизатором оболочке, сечение внутрен» ней полости которой равно сечению слитка, и перемещение Ьболочки -вмЕсте с кристаллизующимся внутри нее слитком. После затвердевания слитка оболочку удаляют, разрезая или расплавляя ее. Назначение оболочкиудержать металлостатическое давление жидкой фазы слитка более тонкой стенкой кристаллиэующегося слитка, что позволяет повысить скорость литья 1 ).

Недостатками этого способа являются сложность процесса и оборудования длЯ формирования оболочки, трудность отделения оболочки от слитка и сочетания процессов производства оболочки и самого слитка.

Известен также способ непрерывного литья металлов, включающий подачу жидкого металла в кристаллизатор, вытягивание из. него слитка и охлаждение последнего сыпучим металлическим материалом, продуваемым газом и удерживающим вместе с закристаллизовавшейся коркой слитка металжческое давление жидкой фазы (2).

Недостатками способа являются ,невозможность регул®рования интен- сивности охлаждения, недостаточно еффективное охлаждение слитка продувкой сыпучей среды газом. Подача же на слиток воды или пара через сыпучую среду связана с определеннымй трудностями и при прорывах корки слит ка может привести к взрыву.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ непрерывного литья металлов, включающий подачу жидкого металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка и охлаждение последнего металлическим сыпучим материалом, например, стальной или чугунной дробью (3 1.

Недостаток известного способавозможность.спекания у поверхности .горячего слитка слоя сыпучего материала, что ухудшает отвод-тепла от слитка и замедляет процесс разливки.

Кроме того, при отливке цветных металлов применение стальной или чугунной дроби становится нежелательным,. так как давление со стороны сыпучей среды на слиток будет превниать металлостатическое давление жидкой сердцевины слитка.

Целью. изобретения является повышение скорости литья путем увеличения теплоотвода, а также расширение технологических возможностей оборудования.

Укаэанная цель достига тся тем,. что согласно способу охлаждения непрерывнолитых и полунепрерывнолитых

5 слитков, включающему подачу жидкого металла в кристаллнзатор, вытягивание нз него слитка и охлаждение слитка под кристаллизатором метал1 лическими шарами, охлаждение ведут

fQ металлическими шарами с тугоплавкой оболочкой и сердцевиной из свинца.

Кроме .того, охлаждение ведут ме.таллическими шарами с разной степенью их.заполнения свинцом.

На фиг. 1 изображена машина неПРЕРЫВНОГО лнтЬЯ металЛОв, общий виду на фнг. 2 - узел I на фиг. 1.

Машина непрерывного литья металлов содержит промковш 1, кристаллизатор 2, вокруг которого расположен короб 3, водоохлаждаемую камеру.4 вторичного. охлаждения, тянущие ролики 5, которыми слиток 6 затравкой 7 вытягивают из кристаллизатора в камеру вторичного охлаждения. В последней установлена наклонная диафрагма 8 со сменным для каждого .типа слитка уплотнением 9, удерживающим сыпучий металлический материал 10, представляющий собой металлические шары 11, 30 выполненные из тугоплавкой (стальной или чугунной) оболочки 12 и сердцевины 13 нэ свинца.

Металлические Шары 11 подают в полость 14 под кристаллизатором 2

33 из бункера 15 C ..заслонкой 16, установленного на верхнем перекрытии машины - разливочной площадке 17.

Собирают шары ll для повторного использования в аналогичный бунке4О ру 15 бункеР 18, установленный на нижнем перекрытии 19 у направляющего лотка 20 камеры 4, в которой в этомместе имеется отверстие 21, закрываемое заслонкой 22.

CGocG6 осуществляется следующим образом.

Первая операция: ввод затравки 7 ,в крксталлиэатор 2 н уплотнение по. контуру. Вторая операция1 открытие заслонки l6 бункера 15 и подача в 5О полость 14 под крнсталлнэатор 2 сы- . пучего металлического материала 40.

Третья операция: заливка. жидкого металла- в кристаллиэатор 2, формирование в неМ двухфазного слитка 6

55 и вытягивание его посредством затравки 7 .тянущими роликами 5.

В процессе выполнения третьей опе.рации слиток 6 после первичного охлаждения в крнсталлизаторе 2 охЯ) лаждают на длине (фиг. 1) в сыпучем металлическоМ материале 10. Теп- ло, выделяемое горячим слитком .6, идет частично на нагрев тугоплавких оболочек 12 шаров ll частично на, нагрев сердцевины 13 шаров 11 и

lOla7S2

12

Составитель Л. Дявааиц

Редактор О. Юрковецкая Техред В.Далекорей Корректор Г. Решетник

Заказ 3598/10

Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, .4 большей частью на расплавление и последующий нагрев сердцевины 13 ша ров 11.

Высоту H сыпучего металлического слоя иэ шаров ll выбирают достаточ- . ,ной для формирования в нем равно;мерной.и прочной корки слитка 6, чтобы при выходе из контакта с сыпучим материалом 10 выдерживать воздействие металлостатического давления жидкой фазы слитка.

Сыпучий материал 10 под кристаллизатором 2, по существу, является вторым кристаллизатором, удерживакщим корку слитка 6 от раздутия.

Разной степенью заполнения шаров 15

Обеспечивают их разную- насыпную массу, и тек самым регулируют давление со стороны сыпучей среды иа слиток при разливке различных металлов.

П.р и М е р 1. Свинец с удельной щ теплотой плавления 8х10 ккал/кг обеспечивает при плавлении 1 кг ме,талла, с. учетом заполнения шаров. на

0,9, поглощение 7,2-9 ккал/кг, что ;при теплоемкости 0,1-ккал/кг град,. соответствует-.нагреву на 72-90 С. . Таким образом, при уменьшении нагрева сыпучего материала увеличивают теплоотвод и повышают скорость литья, при этом интенсивность охлаждения слитков регулируют изменением скорости подачи:шаров к слитку и их удалением из камеры охлаждения.

П р йм е р 2. При литье . тали с удельной массой 7,0-7,1 г/смЭ и:с- польэуют металлические шары диаметром 50-80 мм с внутренней полостью . .о, диаметром 45-75 мм, заполненные свин. цом на 60%. При удельной массе свинца 12 г/ем 3 удельная: масса снщучего охладителя 0,6х12=7,2 г/см, что обеспечивает равенство давлений на корку слитка его жидкой фазы изнутри и сыпучего материала снаружи е

Пример 3. При литье алюминия с удельной массой 3 г/см З применяют те же шары, заполняя свинцом на 20"

40%. их объема, что также обеспечивает уравновешивание корки непрерывного или полунепрерывиого слитка..

Таким образом, при использовании металлических шаров с разной насып-. ной массой, соответствукицей .Удельной,массе жидкого металла слитка, на одном и том же оборудовании производят разливку .разных металлов-с выравниванием на корку слитка:.

Благодаря использованию металлических.шаров с тугоплавкой оболочкой и сердцевиной иэ свинца повьааается эффективность .охлаждения и скорость литья на 5-6% и, -в свою очередь, производительность машины на

5-6%, что обеспечит годовую эконо- мию 98 тыс. руб.