Кристаллизатор для непрерывного горизонтального литья металлов и сплавов

 

КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, включающий водоохлаждаемую рубашку с отъемной крышкой, и установленную в рубашке графитовую втулку, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества заготовок , упрощения процесса монтажа и демонтажа кристаллизатора, кристаллизатор снабжен сменными вкладьшамн, заполненными теплоизоляционным материалом , а на внутренней стенке водоохлаждаемой рубашки выполнены направляюаще; в которь-х установлены упомянутые вкладьш1Н,

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (ду Б 22 D 1/0 госудАРстаенный номитет сссР

tlQ делАм изоБРетений и отнРытий (21) 3625930/22-02 (22) 22.07.83 (46) 23.08.84. Бюл. 9 31 (72) И.И. Быков, С.С. Лопаткин, В.И. Лозенко и Г.П. Подольский (71) Институт проблем литья AH Украинской ССР (53) 621.746,27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР.

Р 499950, кл. В 22 D 11/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

И 954157, кл, В 22 D 11/04, 1981. (54)(57) КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ ИЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ, включающий водоохлаждаемую рубашку с отъемной крьппкой, и установленную в рубашке графитовую втулку, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества заготовок, упрощения процесса монтажа и демонтажа кристаллизатора, кристаллизатор снабжен сменными вкладьппами, заполненными теплоизоляционным материалом, а на внутренней стенке водоохлаждаемой рубашки выполнены направляющ1-;е, в которьх установлены упомянуть;е вкладьшы.

1109244

Изобретение относится к непрерывному горизонтальному литью металлов и сплавов,. в частности к устройствам неподвижных кристаллизаторов в горизонтальных установках непрерывного литья чугуна.

Известен кристаллизатор для непрерывной разливки металлов, включающий корпус и рабочие стенки с вертикальными пазами, выполненными в ра- 10 йоне мениска, в котором с целью увеличения стойкости кристаллизатора и повышения стабильности процесса разливки, вертикальные пазы заполнены огнеупорным материалом (1 . 15

Недостатками указанного кристаллизатора являются практическая невозможность обеспечения органиэации одинаковой скорости эатвердевания заготовки по ее периметру, особенно 2О при литье сложнопрофильных отливок, а также трудоемкость изготовления,, подготовки и сборки кристаллиэаторов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является 2S кристаллиэатор для установок горизонтального непрерывного литья металлов и сплавов, включающий водоохлаждаемую рубашку с отъемной крышкой и установленную в рубашке графитовую втулку Г2 1.

Недостатком известного кристалли,затора является большая трудоемкость монтажа и демонтажа кристаллизатора при смене вкладышей. 35

При этом втулка одноразового использования и может служить только для одной протяжки. Переход с одного профиля отливки на другой требует изготовления графитовой втулки с други-4О ми типоразмерами и расположением каналов, заполненных теплоизоляционным материалом.

Целью изобретения является повьш)е- 5 ние ка -.".:ства заготовок, упрощение монтажа и демонтажа кристаллизатора.

Поставленная цель достигается тем.„ что кристаллизатор, включающий водоохлаждаемую рубашку с отъемной крышкой и установленную в рубашке графитовую втулку, снабжен сменными вкладышами, заполненными теплоизоляционным материалом, а на внутренней стенке водоохлаждаемой рубашки выполнены направляющие, в которых установлены упомянутые вк )ады)пи.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1.

Кристаллизатор содержит графитовую в" улку 1, помещенную в водоохлаждаемую рубашку 2 и установленную в стенке металлоприемника 3. Водоохлаждаемая рубашка имеет отъемную переднюю крышку 4, а также направляющие 5 (фиг.2), по которым устанавливаются сменные вкладыши 6, заполненные материалом с различной теплоаккумуляционной способностью Ь, например, вспученный перлит (6 = 350 Вт C>/ì к г

) град), кирпич шамотный (Ь = 1400 ед.) др ° !

Сборка кристаллизатора производится следующим образом.

Снимается передняя крышка и устанавливается графитовая втулка для протяжки того или иного профиля. В необходимых местах по направляющим ycTaHaBJIHBa)0TCR BKJIapb)1llH, Затем устанавливается передняя крышка кристаллиэатора и он в сборке крепится к металлоприемнику.

Исключение полостей охлаждения в графитовой втулке существенно упрощает конструкцию кристаллизатора, делает его универсальным и упрощает сборку.

Работа предложенного кристаллизатора видна на примере изготовления заготовки — стола фрезерного станка (фиг.2) на горизонтальной машине

УНРЧ-3 из серого чугуна следующего химсостава, вес.7: С 3,7; Si 1,9;

Нп 0,7; S - - 0,02; Р 0,03.

".-асход воды в кристаллизаторе ,0,4 м /ч, температура воды на входе

15 С, на выходе из кристаллизатора

25 С. Скорость протяжки 0,4 м/мин.

Профиль заготовки имеет массивнук) нижнюю часть, а также тонкие части и острые уг ib). Поэтому для обеспечения равномерного строения литого материала необходимо создание дифференцированного теплоотвода от различных частей периметра заготовки с целью равномерного затвердевания чугуна и избежания отбела в тонких частях и углах.

Расчеты теплообмена между заготовкой и кристаллизатором позво )яют устайовить, что для создания рав))омерного затвердевания всех частей отливки интенсивность теплопередачи до. )ж)ьа быть соответстве I)Io ат л)a<. си) н й

1109244

ВЯКИПИ Заказ 5980/9 Тираж 775 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4 нижней части 1350 Вт/(м2к), от выступающих верхних частей 800 Вт (м к), от тонких частей 450 Вт/м2к и от углов

300 Вт/(м2 к). В соответствии с этим часть графитовой втулки, формирующей 5 массивную часть заготовки, термически не изолирована от охлаждающей жидкости. В остальных же частях за счет применения вкладышей с соответствующим наполнителем создают заданное термическое сопротивление и, естественно, необходимую величину теплопередачи. Так в местах графитовой втулки, формирующей углы, устанавливают вкладыши с наполнителем иэ вспученно- го перлита. В местах втулки, формирующих тонкие части — вкладьппи с наполнителем из асбестового волокна, верхнюю часть заготовки формируют с применением вкладышей, заполненных шамотным кирпичом.

За счет создания дифференцированного теплоотвода от различных частей формирующейся заготовки температура поверхности по периметру отливки на выходе ее из кристаллизатора постоян" на и составляет 920 С. Литой материал заготовки имеет перлитную структуру (П вЂ” 90-92X), твердость 190 НВ и не имеет отбела в углах и тонких частях профиля.

Полученные изделия полностью соответствуют требованиям на детали станкостроительного назначения. При этом достигнуто повышение качества литого материала заготовок, упрощен процесс сборки кристаллизатора.