Охлаждаемый дорн для непрерывного горизонтального литья заготовок из сплавов на основе меди

 

t. ОХЛАЖЦАЕМЬЙ ДОРН ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ -ЗАГОТОВОК ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ, содержащий пустотелый графитовый корпус с посадочным гнездом и металлическую арматуру, образуюиогю отно сительно части корпуса кольцевой канал для прохождения охладителя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества литых заготовок, стабильности процесса литья и стойкости дорна, кольцевой канал на длине 1/2-1/3 длины дорна со стороны посадочного гнезда выполнен с переменным по периметру сечением, при этом отношение величины максимального просвета канала в нижней части дорна к минимальному в верхней его части составляет 1,8-2,3. 2. Дорн по П.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса за кольцевым каналом с переменным по периметру сечением контактирует с арматурой дорна. 9д а 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИ}(СОЦИАЛИСТИ (НЩЩ

РЕСПУБЛИК ((9) (11)

4(5ц B 22 Р 11/О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 ::: .. н двтонснаму сеидктвъювм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3518402/22-02 (22) 07.12.82 (46) 15.07.85. Бюл. Ф 26 (72) Л.И. Белякова, О.А. Йатагин, А.И. Ганенко, И.Г. Самойленко, В.П. Борзунов, Н.А. Герцук, Ю.И.Безобразов и В.Н. Терехов (71) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов (53) 621.746.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 537866, кл. В 22 D 11/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР

В 507397, кл. В 22 9 11/04, 1972. (54)(57) 1. ОХЛАждАЕИЫй ДОРН ДЛЯ

НЕПРЕРЫВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ

ЗАГОТОВОК ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ИЕДИ, содержащий пустотелый графитовый корпус с посадочным гнездом и металлическую арматуру, образующую отно сительно части корпуса кольцевой канал для прохождения охладителя, отличающийся тем, что, с целью повнпения качества литых заготовок, стабильности пропесса литья и стойкости дорна, кольцевой канал на длине 1/2-1/3 длины дорна со стороны посадочного гнезда выполнен с переменным по периметру сечением, при этом отношение величины максимального просвета канала в нижней части дорна к минимальному в верхней его части составляет

1,8-2,3.

2. Дорн по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что внутренняя поверхность корпуса за кольцевым каналом с переменным по периметру сечением контактирует с арматурой дорна.

1166887

Изобретение относится к металлургии, а именно к области горизонтального непрерывного литья полых заготовок.

Цель изобретения †.повышение качества литых заготовок, стабильности процесса и стойкости дорна.

На фиг. 1 изображен охлаждаемый дорн, продольный разрез; на фиг, 2— разрез А-А на фиг. 1. 10

Охлаждаемый дорн для горизонтального непрерывного литья полых заготовок состоит из огнеупорного пустотелого корпуса 1 с посадочным гнездом

2, внутри которого размещена металлическая арматура 3, образующая кольцевой канал 4 переменного сечения на 1/2-1/3 ее длины со стороны подвода охладителя, причем отношение величины максимального просвета канала в нижней части к минимальному в верхней составляет 1,8-2,3. На остальной длине металлическая арматура не образует кольцевого канала относительно внутренней полости пустотелого корпуса и по всему пе-. риметру контактирует с внутренней поверхностью пустотелого корпуса. По центру арматуры расположен канал 5 для отвода охладителя .площадь попеУ

30 речного сечения которого соответствует площади поперечного сечения кольцевого канала 4. Охладитель подводится в кольцевой канал 4 через устройство 6 по каналам 7, а отводится из кольцевого канала в центральный канал 5 по каналам 8, расположенным по.периметру. Надежность соединения арматуры с дорном обеспечивается стопорной гайкой 9. Перемычка 10 необходима для центровки арматуры и

40 обеспечения соответствующих скоростей прохождения охладителя в верхней и нижней частях кольцевого канала.

В предлагаемом дорне за счет не45 симметричного исполнения металлической арматуры в зоне начального форми- рования .полой заготовки можно достигнуть выравнивание условий теплоотвода и тем самым повысить качество заготовки. Кроме того, наличие плотного контакта по периметру между внутренней поверхностью корпуса и арматурой дорна в районе за кольцевым каналом с переменным по периметру сечением увеличивает прочность дорна и способствует повышению стабильности процесса.

Для оценки работоспособности предлагаемого охлаждаемого дорна была проведена экспериментальная проверка при отливке полых заготовок сечением 90х55 мм из бронзы ОЦС-5 на машине горизонтального непрерывного литья, Иеталлическую арматуру 3 из стали

Х18М9Т вводили в графитовый дорн, ее закрепляли при помощи специальной гайки 9. К арматуре со стороны посадочного гнезда после установки дорна с арматурой в графитовом кристаллиэаторе присоединяли устройство 6 для подачи охладителя, которое проходит . через промежуточную емкость. Следует отметить, что все металлические детали, находящиеся в расплаве или в непосредственной близости к нему, изолировали огнеупорными обмазками и графитовыми чехлами во избежание взаимодействия расплава с металлом деталей.

Перед .заливкой расплава в промежуточную емкость по патрубку прокачивали охладитель, а затем уже заливали металл.

Исследовали несколько вариантов изготовления металлической арматуры, образующей относительно внутренней полости пустотелого корпуса кольцевой канал с различной величиной просвета верхней и нижней части.

Оценивали. величину температурного градиента на поверхности графитового дорна в зоне начального формирования, раэнотолщинность полой заготовки, а также длительность работы дорна до его замены. Результаты эксперимента приведены в таблице.

1166887

00 е

ОЪ а ь

E о

1о

63 а

Ф би

v о х

1 о ч

«II

1

1 Ж л х

Х

««I

00 л (:Ь (4 л

1 I

1 1

1 а л

OI 05

И

g L

I" Ж

Щ 61 х ь

5 о

Ь

ФЪ

Х!

1 I

1

1ж !

О 3 СМ л л е- СМ л

I

1Щ!

1 б

И х о м о

Е « в осч о

СО ОЪ Ф л л л (Ъ Yl

И о а

Х и а

К о ««ъ а

ы ож ж б В еа

Ю III

СлЪ л

% С4 л л в о о л

Сф Щ

E g ф х и «II о ы

8 op

ы о х а .Х III р

«3 2

1 «О

I б

1 v о

Х X о и о. к и о

I ж1!

I

«о 1 о о î oi

СЧ . CV СЧ л

Ф сл) «Г Ъ

С Ъ «ф Ф л л л л

СМ CV < 4 « Ъ

1 6) Ф

1 6 Ф

1 6) & о

>ж о о и

IXI

1 Ф Ф

Ц

А Ф

« б»

m

I Ф

1 E Э о.

Р". 15

1166887

Составитель В. Битков

Редактор К. Волощук Техред Л.Микеш Корректор О. Тигор .

Заказ 4360/11 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Анализ представленных данных показывает, что прохождение охладителя по равномерному кольцевому каналу не позволяет скомпенсировать температурный градиент в эдирне начального формирования и исключить раэнотолщинность полой заготовки, которая достигает максимальной величины, равной 1,5 мм в 1 варианте, т.е. при от. ношении величины просвета канала в верхней части к величине просвета канала в нижней части, равном 1, При наличии кольцевого канала переменного поперечного сечения с отношением величины максимального 15 просвета к минимальному 1,5 (вариант 2) температурный градиент существенно уменьшился до 9 с 25 С (вариант 1) . Уменьшилась также разнотолщинность полой заготовки с, .20

1,5 мм до 0,8 мм, Уравнение условий теплообмена.дорна в зоне начального формирования, а также контактирование внутренней поверхности корпуса с арматурой дорна в районе за коль- 25 цевым каналом с переменным сечением позволило увеличить эксплуатационную стойкость дорна на 8 ч.

Изобретение обеспечивает уравнивание условий теплообмена в зоне начального формирования; снижение температурного градиента с 25- до о

1, 5 С; устранение разнотолщинности полых заготовок, повышение их качества; возрастание эксплуатационной стойкости дорна примерно на 24Х; возрастание стабильности процесса литья и за счет повьипения стойкости дорна уменьшение количества переналадок МНЛЗ, т.е. увеличение производительности примерно íà 2Х; снижение расхода графитовых блоков, из которых протачиваются дорны и втулки — кристаллизаторы, так как каждая новая сборка требует установки заново всего комплекта; улучшение санитарных условий работы на .участке проточки графитовых дорнов, так как сокращается их потребление.