Способ непрерывного горизонтального литья полых слитков и устройство для его осуществления

 

1. Способ непрерывного горизонтального литья полых слитков, включающий формирование полого слитка в кристаллизаторе, вытягивание его в частично затвердевшем состояний е и подачу в полость слитка порошка, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса и улучшения качества слитка за счет обеспечения постоянной плотности порошка, подачу порошка производят одновременно с вытягиванием слитка со скоростью прямо пропорциональной скорости вытягивания слитка при неизменном объеме подаваемого и расходуемого порошка. 2. Устройство для непрерывного горизонтального литья полых слитков, содержащее металяоприемник , графитовый водоохлаждаемый кристаллизатор и дорн, о тли ч. а ющ е е е я тем, что, с целью повышения стабильности процесса и улучшения качества слитка, оно дополнительно содержит мундштук, снабженный изолирующей втулкой, а отношение внутреннесл го и наружного диаметров дорна составляет 0,77-0,84. 4 ;о to

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) В 22 О 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ИЯ"-

Н АВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И, ОТКРЫТИЙ (21) 3455954/22-02 (22) 23.06,82 (46) 23.10.83. Еюл. И 39 с (72) Г. Н. Федоровский, В . С. Скотаренко, В. И. Тутов, В. К. Ханин и И, И. Хорохорин (71) Белорусский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт (53) 621.746.27 (088.8) (56) 1. Шварцмайер В. Непрерывная разливка.

М., 1962, с. 200.

2. Патент США N 4257472, кл. В 22 О 11/124, 1981. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ ПОЛЫХ СЛИТКОВ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ1ЦЕСТВЛЩИЯ, (57) 1. Способ непрерывного горизонтального литья полых слитков, включающий формирование полого слитка в кристаллизаторе, вытяги- . вание его в частично затвердевшем состоянии

„,Я0„„1049172 и подачу в полость слитка порошка, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса и улучшения качества слитка за счет обеспечения постоянной плотности порошка, подачу порошка производят одновременно с вытягиванием слитка со скоростью прямо пропорциональной скорости вытягивания слитка при неизменном объеме подаваемого и расходуемого порошка, 2. Устройство для непрерывного горизонталького литья полых слитков, содержащее металпонриемник, графитовый водоохлаждаемый кристаллизатор и дорн, о т л и ч. а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения стабильности процесса и улучшения качества слитка, оно дополнительно содержит мундштук, снабженный с изолирующей втулкой, а отношение внутреннего и наружного диаметров дорна составляет

0,77 — 0,84.

1049172

Изобретение относится к литейному производству, в частности к непрерывной разливке металлов, и предназначено для формирования полой заготовки на машинах горизонтального литья. 5

Известен способ получения полых отливок, при котором в открытый с обеих сторон вертикальный кристаллизатор непрерывно подают сверху песчаный стержень. Предварительно за I формованнь|й стержень снабжен знаками-цап- 10 фами для центрирования отдельных отрезков стержня друг относительно друга. Наружная поверхность отливки образуется рабочей поверхностъю коисталлизатора (лентами), а внутренняя — песочным стержнем (1 ) .

Недостатком этого способа является затрудненный подвод металла в формообразующее пространство кристаллиэатора. Кроме того, внутренняя поверхность отливки образована песочным стержнем, вследствие чего наблюдает- 20 ся снижение качества отливки за счет песчаных засоров, раковин и т. д.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ не= прерывного литья полых заготовок и устройст- 25 во для его осуществления, включающее непрерывную подачу расплавленного металла в полость между кристаллизатором и дорном, после чего заготовку с затвердевшими внутренней и наружной оболочками, между которыми нахо- 30 дится жидкий металл, вытягивают из кристаллизатора и заполняют ее внутреннюю полость порошком твердого материала. Порошок служит опорой для внутренней оболочки полой отливки и отводит тепло от жидкого металла за счет эндотермического превращения (2) .

Недостатком известного технического решения является затрудненный подвод жидкого металла в формообразующее пространство.

Кроме того, при горизонтальном способе непрерывного литья наиболее целесообразным является периодический цикл вытягивания, т. е. цикл: вытягивание — остановка. Такой цикл обуславливает и периодическую подачу твердого порошкового материала, что ведет к неоди45 иаковой плотности порошка в рабочей зоне.

Недостаточная плотность порошкового материала ведет к прорывам внутренней корочки отливки жидким металлом, что способствует сни.жению качества получаемого слитка и нарушает стабильность процесса. . Цель изобретения — повышение стабильности процесса и улучшение качества слитка за счет обеспечения постоянной плотности порошка.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного горизонтального, литья полых слитков, включающему формиро- вание полого слитка в кристаллизаторе, вытягивание его в частично затвердевшем состоянии и подачу в полость слитка порошка, подачу порошка производят одновременно с вытягиванием слитка, со скоростью прямо пропорциональной скорости вытягивания слитка при неизменном объеме подаваемого и расходуемого порош ка.

Устройство для осуществления способа, содержащее металлоприемник, графитовый водоохлаждаемый кристаллизотор и дорн, дополнительно содержит мундштук, снабженный изоли-. рующей втулкой, а отношение внутреннего и наружного диаметров дорна составляет 0 77—

0;84.

На фиг. 1 показан узел кристаллизации, продольный разрез (в конце остановки перед подачей порошка .и началом вытягивания отливки на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1 (в

1> конце вытягивания); на фиг. 3 — мундштук, продольный разрез (в начале остановки перед подачей. порошка, положение рабочего плунжера в конце вытягивания); на фиг. 4 — то же (плунжер находится и исходном положении).

Узел кристаллизации для непрерывного литья полых заготовок содержит металлоприемник 1, к которому крепится водоохлаждаемый кожух 2, во внутреиивв коническую поверхность которого вставляется наружная графитовая втулка 3. Концентрично ей кренится польй дорн 4, продолжением которого является мундштук 5. В мундштуке 5 совершает возвратно-поступательное движение плунжер 6 посредством гидравлического привода 7. Над мундштуком 5 располагается резервуар 8 с порошком 9. Между мундштуком 5 и резервуаром 8 расположена изолирувицая поворотная втулка 10, которая посредством привода

11 изолирует рабочую полость мундштука 5.

Позицией 12 показан отливаемый слиток.

Устройство работает следующим образом.

Иэ металлоприемника 1 жидкий металл поступает в кольцевое пространство, образованное наружной графитовой втулкой 3 и полым дорном 4, в котором происходит частичное затвердевание слитка 12. При горизонтальном непрерывном литье наиболее целесообразным является режим пульсирующего вытягивания, т. е. режим: вытягивание — остановка. На фиг. 1 изображен узел кристаллизации в конце остановки. Полость мундштука 5 изолирована от резервуара 8 посредством поворотной изолирующей втулки 10. Перемещение порошка 9 плунжером 6 в образующую полость слитка 12 начинается одновременно с ее вытягиванием.

При этом объем подаваемого и расходуемого ! порошка остается неизменным, вследствие чего плотность порошка 9 одинакова во всем объеме, T. е. сохраняется равенство Ч1 S = Чэ Зр, где V> — скорость подачи порошка или скорость движения плунжера;

Фиа 0

Составитель В. Сирота

Техред В.Далекорей

Корректор Л. Патай

Редактор В. Иванова

Заказ 8297/9 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

3 1049172 4

Чз — скорость вытягивания отливки;, На фиг, 3 изображено положение плунжера 6

S> — площадь рабочего- сечения мунд- в конце вытягивания отливки 12. В момент штука; . остановки плунжер 6 возвращается в исходное площадь полости отливки. положение, изолирующая поворотная втулка 10

Тогда скорость ч, поворачивается вокруг своей оси посредством ч =ч привода 11 и из резервуара 8.начинает посту1 2 пать в полость порошок под необходимым

1 давлением (фиг. 4). После заполнения рабочей

Отношение внутреннего и наружного диамет полости мундштука 5 втулка 10 поворачиваетi poB дорна 4 находится в пределах 0,77 — 0,84 10 ся вокруг своей оси и изолирует рабочую по.

RcJIR это отношение больше 0,84, то это ведет, лость (фиг. 1}. Затем йнкл повторяется. к ослаблению сечения дорна 4 и может вы- Технико-экономичешая эффективность изо,, звать его поломку. Если это отношение меньше бретения заключается.в .стабильности процесса

; :0,77, то это ведет к затруднению подачи порош непрерывного литья попых заготовок и улуч. ка с необходимой плотностью в полость слит-. 15, шенин качества отливок ва счет обеспечения ка 12,. а также увеличивает-ход плунжера 6, постоянной плотности порошка в рабочей зоне что ведет к увеличению габаритов устройства. в процессе вытягивания отливки.