Устройство для регулирования теплоотвода от кристаллизующегося непрерывного слитка

 

1.УСТРОЙСТЮ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛООТЮДА ОТ КРИСТАПШЗУКЩЕГОСЯ НЕПРЕРЫВНОГО СЛИТКА, содержащее экран, охватывадоций слиток по периметру , отличающееся тем,-, что,с целью повышения качества слитка путем выравнивания температур по его сечению,экран в поперечном сеченин имеет вид фигуры, образованной параболами, описанныгю уравнением у 2рх, причем 0,,6 а, где а - длина стороны поперечного сечения слитка. 2.Устройство поп.1,отличаю щ е е с я тем,что фокусы парабол расположешл на вершинах углов поперечного сечения слитка. 3.Устройство по пп. 1 и 2,отличающееся тем,что внутренняя поверхность экрана материалом с Я91сокой отражательной (Л способностью. СХ) СХ) 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (III

3(5!! В 22 D !1,124

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4, ;.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРЫтий (21) 3541676/"2-02 (22) 18.01.83 (46) 30.04.84. Бюл. В 16 (72) В.К.Ханин, В.И.Тутов,Е.В.Болдырев, И.А.Пугачев, Л.И.Хорохорина и П.К.Стофато (71) Липецкий литейный завод "Центролит" (53) 621. 746.27 (088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

В 261660, кл. В 22 D 11/124, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

У 6719!8, кл. В 22 D 11/124, 1976. (54) (57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕ1УЛИРОВАНИЯ ТЕПЛООТВОДА ОТ КРИСТАЛЛИЗУЩ ГОСН НЕПРЕРЫВНОГО СЛИТКА, содержащее экран, охватываииций слиток по периметру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повыаения качества слитка путем выравнивания температур по его сечению, экран в поперечном сечении имеет вид фигуры, образованной парабола ж, описанными уравнением у = 2рх, причем 0,5а(р 0,6 .а, где

2 а - длина стороны поперечного сечения слитка.

2. Устройство по п. l,î т л и ч аю щ е е с я тем,что фокусы парабол расположены на вераинах углов поперечного сечения слитка.

3. Устройство по пп. 1 и 2,о тл и ч а ю щ е е с я тем,что внутренняя поверхность экрана покрыта материалом с высокой отражательной способностью.

1088870

На фиг. 1 изображено устройство для регулирования теплоотвода, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фнг.1; на фиг. 3- пример построения экрана для слитка квадратного

Изобретение относитг к разливке металла, конкретнее к непрерывному литью чугуна, Известно устройство для регулирования теплоотвода от кристаллизу- 5 ющегося слитка, содержащее секционный экран сэлектроподогревом,,охватывакицнй непрерывный слиток по периметру, причем секции расположены по периметру слитка в местЬх наиболь- 10 щего теплоотвода (1) .

Недостатком данного устройства является необходимость в затрате элект" роэнергии на подогрев, устройство сложно,в изготовлении и эксплуата- !5 цни °

Н аи более бли з ким к пр едлагае мому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования теплоотвода 20 от кристаллизующегося непрерывного слитка, содержащее экран, охватывающий слиток по периметру, в котором каждая стенка выполнена в виде пакета из 5-8 параллельных листов с зазором, ограниченным торцами и изолированным с торцов P) .

Недостатком известного устройсч ва является неравномерность теплоотвода по периметру слитка прямоуголь-. 30 ного сечения вследствие торцевых эффектов,так как экган повторяет форму слитка.

Цель изобретения — повышение качества слитка за счет выравнивания тем35 пературы по его сечению.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования теплоотвода от кристаллизующегося непрерывного слитка, содержащем

40 экран, охватывающий слиток по пери-" метру, экран в поперечном сечении имеет вид фигуры, образованной параболами, описанными уравнением у=-.2рх, причем 0,5 < а р 0,6, где а- дли" на стороны поперечного сечения сли т- 45 ка.

Кроме того, фокусы парабол расположены на вершинах углов поперечного сечения слитка.

Внутренняя поверхность экрана йокрыта материалом с высокои отражательной способностью. поперечного сечения; на фиг. 4 — то же, для прямоугольного сечения.

Устройство содержит метаплоприемник 1, кристаллизатор 2, в котором форьыруется непрерывный слиток

3 и экран 4, охватывающий слиток 3 по периметру. Экран 4 в поперечном сечении имеет вид фигуры, образованной параболаьк, фокусы которых совпадают с вершинами углов слитка, Внутренняя поверхность экрана 4 покрыта материапом с высокой отражательной способностью, например алюминием, сталью и латунью, полированным никелем, нанесенным гальваническим способом на железо и затем полированным.

Устройство работает следующим образом.

Непрерывнолитой слиток 3 вытягивают из кристаллизатора 2,, установленного на металлоприемнике 1, далее слиток 3 проходит через экран 4.

После выхода непрерывного слитка из кристаллизатора теплопередача от него осуществляется в основном излучением, и интенсивность теплоотвода меньше, чем в крис таллнзаторе. В результате происходит разогрев поверхностных слоев слитка за счет еще незатвердевшей c" рдцевины.

Так,например, температура поверхности середины граней чугунного слитка квадратного или прямоугольного сечения повышается до 1050 С. Поэтому прн непрерывном литье чугуна в случае образования отбела в поверхностных слоях слитка вследствие интенсивного охлаждения его в кристаплизаторе, наблюдается явление самообжига чугана, т.е, самопроизвольный распад цемента при температуре о выше 900 С под действием внутреннего тепла слитка. Однако температура на ребрах слитка квадратного или прямоугольного сечения вследствие торо цевого эффекта как правило ниже 900 С или очень быстро снижается до 900 С. о

Поэтому самоотжиг в этих местах не происходит или он протекает неполностью, Устройство позволяет устранить отбел непрерывнолитых чугунных заготовок квадратного или прямоугольного сечения за счет выравнивания температуры по периметру слитка в результате разогрева его ребер, используя голько внутреннее тепло отливки.Это-. го достигают тем,что высокотемпера! 088870 турное излучение середины граней непрерывного слитка 3, отражаясь от внутренней поверхности экрана 4, фокусируется на ребрах. Происходит их разогрев и тем самым создаются условия для полного протекания самоотжига.

Свойством фокусировать пучок параллельных лучей в одной точке обладает параболическая поверхность, Поэтому экран 4 в поперечном сечении выполняют в виде фигуры, образованной параболами, фокусы которых находятся на вершинах углов непрерывного слитка, описанными уравнением у = 2рх, 2 (i) 10

30 где р - параметр параболы, т.е. расстояние от фокуса до директрисы.

Как видно из уравнения (1), что- 20 бы построить нужную параболу, необходимо задаться параметром р, увязав его с размерами печения конкретного слитка.

Поэтому (фиг. 3) за ось абсцисс 2s принимают одну из сторон квадрата

FGEN например сторону FG. Фокус Р параболы совладает с вершиной угла NFG. Так как интенсивность излучения максимальна в середине граней слитка в направлении,перпендикулярном поверхности излучения, то ветвь параболы должна пересекать сторону FN в точке И, которая находится на расстоянии 0 5 а от точки

F где а- длина стороны квадрата

FGEN. Тогда из определения параболы следует,что параметр ее должен быть равен р РСГМ =0,5а. Однако, стенки экрана не должны касаться поверхно- 40 сти раскаленного слитка, поэтому должно выполняться неравенство р>0,5.

Но,с другой стороны, при р 0,6 существенно увеличивается фокусное расстояние ОР 2 а значит умень 45

P шается оптическая сила системы.

Поэтому 0,5 а (р < 0,6а. Стрсят параболу, например, при р=0,6 а. Аналогично строят параболы и для других сторон квадрата РСЕИ.

Таким образом, стенки экрана 4 выполняют в виде соприкасающихся парабол, описываемых уравнением у =2рх, 2 причем 0,5 а (р 60,6а, где а — длина стороны поперечного сечения слитка.

Для слитка прямоугольного сечения с четырьмя и более внешними углами построение кривых параболического вида, образующих поперечное сечение экрана, аналогично построению экрана для слитка квадратного сечения. Различие будет заключаться в том, что прн определении параметра параболы для каждой из сторон спитка берут длину соответствущей стороны .

Пример, Слиток прямоугольного сечения FNEG (фиг.4). При построении парабол для стороны FN параметр параболы изменяется в пределах 0,5a(р О,ба, где а — длина стороны FN. Уоавнения соответствующих парабол у =2рх. При построении парабол для стороны FG параметр соответствующих парабол принимают

0,5а с р (0,6а, где а - длина стороны FG. Уравнение данных парабол у =2р х .

Предлагаемое устройство для регулирования теплоотвода от кристаллузующегося непрерывного слитка имеет следукщие технико-экономические преимущества: повышает каче ство не пр ерывнолитых заготовок квадратного илн прямоугольного сечения за счет выравнивания темпартуры но сечению слитка в результате разогрева его ребер,причем используется только внутреннее тепло отливки, устраняется отбел при непрерывном литье чугуна и затраты, связан" ные с отжигом отбеленных отливок.

Экономический эффект составит

7,2 руб. на тонну годного литья.

1088870 фЬС. т

Составитель Л.Дымшиц

Редактор П.Иакаревич ТехредИ,Гергель Корректор И.лароши

Заказ 2784/10 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Иосква, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4