Установка непрерывной разливки металлов горизонтального типа

 

1. УСТАНОВКА НЕПРЕРЬШНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ТИПА, содержащая металлоприемник, систему подачи металла из металлоприемника в кристаллизатор, выполненную В- виде блока с сообщающимися каналами, охлаждаемый кристаллизатор с торцовыми крышками, направляющие с размещенным на них механизмом для вытягивания заготовки из кристаллизатора и устройство для разделения заготовки на мерные длины, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода годного металла при непрерывной разливке и снижения материальных затрат при разделении заготовки на мерные длины, установка снабжена охлаждаемым элементом , расположенным между блоком и кристаллизатором. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, 4fo охлаждае- , мый элемент выполнен заодно с торцо (Л вой крьшкой кристаллизатора.

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) 01) р р В 22 D 11/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Й ОТНРЬТ19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ", Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:В (21) 2849404/22-02 (22) 20.12.79 (46) 23.08.84. Бюл. К - 31 (72) Е.А.Коршунов, А.Н.Кузнецов, М.Б.Оводенко, Г.Г.Кузьмин, В.П.Костров, А.Н.Тимофеев, В.Л.Бастриков и Т.В.Мещанинова (53) 621.746.27 (088.8) (56) 1. Шатагин О.А., Сладкоштеев В.Т, Горизонтальное непрерывное литье цветных металлов. M. "Металлургия", 1974, рис. 14-16, с. 42-44. (54)(57) 1. УСТАНОВКА НЕПРЕРЬВНОЙ

РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО

ТИПА, содержащая металлоприемник, систему подачи металла иэ металлоприемника в кристаллиэатор, выполненную в.. виде блока с сообщающимися каналами, охлаждаемый кристаллизатор с торцовыми крышками, направляющие с размещенным на них механизмом для вытягивания заготовки из кристаллизатора и устройство для разделения заготовки на мерные длины, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода годного металла при непрерывной разливке и снижения материальных затрат при раз. делении заготовки на мерные длины, установка снабжена охлажпаемым элементом> расположенным между блоком и кристаллизатором.

2. Установка по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что охлаждаемый элемент выполнен заодно с торцовой крьппкой кристаллизатора. I 109246

Изобретение относится к металлур-. гии, в частности к установкам непрерывной разливки металлов горизонтального типа.

Известна установка горизонтально- 5 го,типа для непрерывной разливки легкоплавких сплавов, содержащая обогреваемый миксер, систему подачи металла в кристаллизатор, состоящую из металлопровода и герметичного металлоприемника. К металлоприемнику через соединительную асбестоцементную или из нержавеющей стали втулку подсоединен охлаждаемый кристаллиэатор. За кристаллизатором последовательно установлены устройство вторичного охлаждения, тянущая клеть, позволяющая осуществлять периодическое вытягивание заготовки из кристаллизатора, и летучая пила для разделе- 20 ния непрерывнолитой заготовки на мерные части 1 1.

Однако в известной установке не предусмотрены элементы и узлы, которые при периодическом вытягивании 25 заготовки иэ .кристаллизатора в зонах первичного и вторичного охлаждения позволяли бы подготовить непрерывноотливаемую заготовку к эффективному безотходному разделению на мерные 30 заготовки.

Целью изобретения является увеличение выхопа годного металла при непрерывной разливке и снижение материальных затрат при разпелении

35 заготовки на мерные плины.

Указанная цель постигается тем что установка снабжена охлажпаемым элементом, расположенным между блоком и кристаллизатором.

Охлаждаемый элемент может быть выполнен заодно с торцовой крышкой кристаллизатора.

Иа установке непрерывнолитая за-45 готовка в кристаллизаторе формируется участками при шаговом вытягивании их из кристаллизатора, причем длина шага соответствует длине мерной о,— деляемой заготовки и не может быть

50 более дилны кристаллиэатора.

При формировании Очередных участков заготовки в паузах между вытягиваниями ее иэ кристаллизатора отвод тепла Осуществляется не только через стенки кристаллизатора, но и через вводимый Охлаждаемый элемент

От пеpltgpрийной TApLtîâîé части фор— мируемого участка, причем от площади этой части, составляющей 1О-60Х пло| щади сечения Отливаемой заготовки.

Этим определяется размер охлаждаемо1 о элемента.

На фиг. 1 изображена предлагае— мая установка непрерывной разливки гориэонтал ного типа, общий вид, на фиг. 2 — узел подсоединения кристаллизатора к керамическому блоку с сообщающимися каналами, на фиг. 3 охлаждаемый элемент, выполненный заодно с торцовой крышкой кристаллиэатора.

Установка имеет обогреваемый металлоприемник 1 (фиг.1), перекрываемый сверху крышкой 2. Между металлоприемником и крышкой имеется герметичное уплотнение.

В крышке 2 выполнены следующие отверстия: для заливки жидкого металла в металлоприемник, герметично перекрываемое после того, как металл будет подан в металлоприемник, для подачи газа под давлением, для выдачи разливаемого металла через металлопровод 3 с фланцем 4.

На крышке 2 установлен заключенный в металлический кожух 5 огнеупорный блок 6 с сообщающимися вертикальным 7 и горизонтальным 8 каналами (фиг.2).

Металлойровод 3 с фланцем 4 установлен соосно с вертикальным каналом 7 и через фланец 4, огнеупорный блок 6 и герметизирующую Огиеупорную замазку прижат к крышке 2.

К горизонтальному каналу 8, через

Огнеупорную вставку 9, прокладку 10 и Охлаждаемый элемент 11 с отверстием 12, площадь которого равна 40907 от площади сечения отливаемой заготовки, соосно подсоединен охлаж— даемый кристаллизатор 13 с торцовы1и крышками 14.

Охлаждаемый элемент 11 выполняет—

; л иэ материала высокой теплопроводности, например из алюминиевого сплава или меди, и имеет рабочую 15 и нерабочую 16 части. Плоскость рабочей части 15 охлаждаемого элемента 11, площадь которой равна 10-607 от площади сечения отливаемой заготОнки, может совпадать с плОскостью, проходящей через торец кристаллизатора 13, и может (фиг.2) быть смещенной на несколько миллиметров, например на 2 — 10 мм, внутрь кристал лизатора.

1109246

Нерабочая часть 16 охлаждаемого элемента 11 плотно прижата к торцовой крышке 14 кристаллизатора 13.

Тепловой поток от торцовой части формируемого в кристаллизаторе участка заготовки проходит к охлаждаемой жидкости в кристаллизаторе

13 через рабочую часть 15 охлаждаемого элемента 11 к его нерабочей части 16 и далее через торцовую крышку 14.

С целью уменьшения сопротивления тепловому потоку от рабочей части охлаждаемого элемента нерабочую часть охлаждаемого элемента можно выполнять заодно с торцовой крышкой кристаллизатора (фиг.3).

За кристаллизатором 13 (фиг.1) на направляющих 17 размещен механизм

18 вытягивания заготовки из кристаллизатора с гидравлическим приводом 19.

Далее по технологической линии размещен механизм 20 для создания в заготовке знакопеременных изгибных напряжений, стационарно установ ленный механизм 21 для зажима заготовки и механизм 22 для разделения непрерывнолитой заготовки на мерные части.

Механизм 20 для создания в заго-товке знакопеременных изгибных напряжений представляет собой жесткую раму 23, относительно которой размещены не менее одной пары диаметрально расположенных толкателей 24 с гидравлическими приводами.

Механизм 21 для зажима заготовки имеет две стационарно закрепленные стойки 25 с двумя осями 26, на которых установлены два рычага 27 с возможностью поворота относительно этих осей. На одних концах каждого рычага закреплены зажимные губки 28, а между другими концами рычагов установлен привод поворота рычагов (не показан). обеспечивающий зажатие непрерывнолитой заготовки с необходимым усилием в зажимных губках.

Установка работает следующим образом.

Первоначально в металлоприемник

1 заливают жидкий металл и обеспечивают герметизацию металлоприемника.

В кристаллизатор 13 с помощью ме— ханизма 18 для вытягивания заготовки из кристаллизатора вводят затравку и прижимают ее к охлаждаемому элементу 11.

Далее в металлоприемнике 1 над жидким металлом создают давление газа достаточное, чтобы жидкий металл через металлопровод 3 и вертикальный канал 7 поднялся в горизонтальный канал 8 и вошел в соприкосновение с затравкой (не показана).

Воздух (или инертный газ) иэ металло провода и каналов удаляется при

1р этом через отверстие в затравк

Затем механизмом 18 для вытягивания заготовки из кристаллизатора затравку вытягивают из кристаллизато да на шаг вытягивания, равный длине

15 мерной отделяемой части заготовки.

При вьггягивании затравки иэ кристаллизатора в него поступает жидкий металл.

Далее наступает пауза между вьггя2р гиваниями заготовки из кристаллизатора продолжительностью в 10-60 с и более, для охлаждения периферийной части азготовки до температуры менее

1/2 температуры плавления разливае25 мого металла. Время паузы зависит от площади сечения отливаемой заготовки, шага вытягивания и длины зоны вторичного охлаждения.

В период паузы давление газа над

Зр мениском жидкого металла в металлоприемнике 1 увеличивают, причем при разливке, например, алюминиевых сплавов давление рекомендуется увеличить до 2-3 ати, при разливке

35 стали до 3-5 ати. Участок корки заготовки, таким образом, формируется в условиях плотного прижатия ее к г.женкам кристаллизатора 13 и к рабочей части 15 охлаждаемого элемен40 та 11.

После паузы производят вытягивание сформиров анной корки заготовки на шаг вытягивания и одновременно в кристаллизатор подают очередную порцию жидкого металла. Р следующую

45 паузу повторяют указанные операции.

В результате переохлаждения торцовой поверхности корочки затрудняется ее сваривание с жидким металлом.

Поэтому при формировании следующего участка заготовки контакт переохлажденной торцовой поверхности корочки и жидкого металла приводит к образо ванию по всему периметру поперечного сечения заготовки разрыва (трещины) в ее поверхностном слое, ориентированного перпендикулярно оси заготовки, облегчающего разделение заготовки на мерные длиньi по спаю.

Разделение литой заготовки на мерные длины производится с помощью механизма 22, который скручивает заготовку по ослабленному сечению, обеспечивая, таким образом, ее безотходное разделение.

Разделению мерных частей заготовки в механизме 22 может предшествовать дополнительное ослабление прочности сечений, по которым заготовка разделяется на мерные длины, с помощью механизма 20, в котором за счет приложения к заготовке знакопеременных поперечных усилий в соответствую. щем сечении создаются знакопеременные изгибающие моменты. При этом уже имекипдеся разрывы поверхностного слоя, т.е. трещины в теле заготовки, 5 вызывают высокую концентрацию напряжений, что значительно облегчает дальнейшее ослабление прочности сечения. Точки приложения усилий механизмом 20 можно последовательно смещать на угол 15-90® (для прямоугольного сечения - только на 90 }, ь обеспечивая ослабление требуемого поперечного сечения по всему периметру.

1109246

1109246

Составитель А.Попов

Техред М.Тепер

Корректор О.Билак

Редактор П.Коссей

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнан, 4

Заказ 5980/9 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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