Машина для непрерывного литья заготовок

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 В 22 D 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3675848/22-02 (22) 16. 12.83 (46) 15. 12.87. Бюл. ¹ 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт ме таллургиче ского машиностроения (72) А.А. Целиков, А.С. Смоляков, И.Н. Шифрин, В.Б. Ганкин, А.Р. Баккал, А.И. Цаплин, К.С. Галякин и Ю.А. Селянинов (53) 621.746.27 (088.8) (56) Патент Швеции № 404585, кл. В 22 D 11/12, 1979.

Патент Швеции ¹ 412538, кл. В 22 Р 11/12, 1980.

„„SU„„1359060 А1 (54) (57) МАШИНА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК, содержащая кристаллизатор, зону вторичного охлаждения, устройство для вытягивания заготовок и систему электромагнитного перемешивания, состоящую из индукторов бегущего магнитного поля, расположенных в зоне вторичного охлаждения, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества макроструктуры заготовок и повышения экономичности процесса перемешивания, индукторы бегущего магнитного поля расположены в шахматном порядке на противоположных сторонах от технологической оси машины, причем расстояние между центрами нечетных и четных соседних индукторов составляет две длины индуктора.

1359060

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывному литью заготовок.

Известна машина для непрерывного литья заготовок, на которой,. с целью .устранения дефектов осевой зоны заготовки, .вдоль технологической оси установлено ш-фазное электромагнитное устройство, создающее в заготовке бегущее магнитное поле и перемешивающее еще незатвердевшую часть слитка (13.

Недостатком данного изобретения является установка лишь одного индуктора вдоль жидкой лунки заготовки.

Для предотвращения роста столбчатых дендритов желательно начать перемешивание жидкой фазы на ранней стадии кристаллизации, ближе к мениску 20 металла. Однако длина устройства электромагнитного перемешивания (ЭМП) мала по сравнению с протяженностью жидкой лунки и после выхода заготовки из зоны ЭМП происходит вторичный 25 рост столбчатой структуры, приводя.I щей к осевой пористости и осевой ликвации. Кроме того, наличие одного перемешивателя не позволяет регулировать интенсивность перемешивания 30 в требуемых пределах.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является машина для непрерывного литья заготовок, содержащая кристаллизатор, зону вторичного охлаждения, . устройство для вытягивания заготовок и систему электромагнитного перемешивания, состоящую из индукторов. бегущего магнитного поля, расположенных 40 в зоне вторичного охлаждения, при этом индукторы установлены или попарно на одном уровне, или с одной стороны заготовки (2), Однако установка ЭМП с одной стороны заготовки приводит к неравномерному распределению скоростей потоков жидкого металла, а следовательно, к неравномерной кристаллизации по толщине заготовки, установка двух индук- 50 торов на одном уровне снижает неравномерность скоростей потока жидкой стали, однако вдвое увеличивает количество дополнительного оборудова" ния и затрат электроэнергии, так как практически не позволяет снизить мощность каждого из них, отсутствуют параметры для выбора рациональной схемы установки ЭМП и направления движения магнитных полей в них, которая обеспечивает максимальную протяженность эоны перемешивания при минимальном количестве индукторов и затрат электроэнергии.

Цель изобретения — улучшение качества макроструктуры заготовок и повышение экономичности процесса перемешивания.

Поставленная цель достигается тем, что в машине для непрерывного литья заготовок содержащей кристаллизатор, зону вторичного охлаждения, устройство для вытягивания заготовок и систему электромагнитного перемешивания, состояющую из индукторов бегущего магнитного поля, расположенных в зоне вторичного охлаждения, индукторы бегущего магнитного поля расположены в шахматном порядке на противоположных сторонах от технологической оси машины, причем расстояние между центрами нечетных и четных соседних индукторов,составляет две длины индуктора.

На чертеже представлена схема расположения оборудования на машине с указанием направления движения магнитных полей, Машина для непрерывного литья заготовок состоит из водоохлаждаемого кристаллизатора 1, поддерживающих роликов 2, тянущих роликов 3 и электромагнитного перемешивателя, включающего индукторы 4, 5, 6, установленные вдоль граней заготовки 7 с жидкой сердцевиной 8 в шахматном порядке. Длина индуктора — h, расстояние между центрами соседних индукторов вдоль технологической оси МНЛЗ—

2h.

Магнитные поля в индукторах 4 и 6 движутся в направлении вытягивания слитка, в индукторе 5 — в противоположном направлении.

Потоки жидкой стали, созданные тремя индукторами, образуют один замкнутый контур, протяженность которого составляет 5 h, Увеличение расстояния между центрами индукторов или изменение направления движения полей в индукторах на противоположное приводит к образованию четырех самостоятельных контуров протяженностью h каждый. При этом суммарная протяженность зоны перемещения составит 3 h, т.е. пот1 359060

Данные по опытным разливкам

Т

Марка стали

Количество

Расстояние

Направление поля в инМакроструктура, балл пп

Осевая Осевая Белая индукторов, шт. между индукторами, мм дукторах пористость иква- полоса

1 ШХ15

2 ШХ15

2-3 2-3 4-5

4-5 4-5 2-3

У 1-вниз

В 2-вверх

Ф 1-вверх

У 2-вниз

В 1 Вниз

Ф 2-вверх

1-2 1-2 0-0, 5

1100

1100

3-4 3-4

1-2

1200

3-4 3-4

1-2

1-3 1-3 О, 5-1, 0

1200

2-3 2-3 5/О, 5

1100

ВНИИПИ Заказ 6103/14 Тираж 741 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ребуется установка дополнительных индукторов для обеспечения требуемой протяженности зоны перемешивания.

Опытные разливки производились на вертикальной МНЛЗ в кристаллиэатор сечением 300х360 мм. Скорость вытягивания составляла 0,6 м/мин, Отливали заготовки из сталей ШХ 15 °

Индукторы были установлены в шахматном порядке вдоль узких сторон заготовки. Длина индуктора 550 мм, расстояние от мениска металла до индуктора 11 - 1 2500 мм, расстояние между центрами индукторов 4 и 5 1100 мм.

Движение поля индуктора 4 было HBIIравлено вниз (в направлении вытягивания), индуктора 5 вверх. Удельная активная мощность индукторов 0,4—

0,6 кВт/см .

Исследования показали, что макроструктура опытных заготовок соответствовала ТУ на поставку непрерывнолитых заготовок.

Исследования показали, что реализация предлагаемого изобретения поз-. воляет достичь высокого качества лиБыли также проведены разливки с противоположным направлением движе- .ния полей (поле индуктора 4 — вверх, 5 индуктора 5 — вниз) и с увеличенным до 1200 мм расстоянием между центрами индукторов 4 и 5.

В обоих случаях в макроструктуре заготовок имелись отклонения от требований ТУ по осевой ликвидации и осевой пористости. Требуемого уровня качества заготовок удалось достичь лишь при включении дополнительного индуктора 6.

Включение двух индукторов, установленных по одной стороне технологической оси привело к высокой структурной неоднородности по сечению заготовки, степень ликвидации и размер дендритов у грани, противоположной индукторам, были значительно выше.

В таблице приведены данные по

l опытным разливкам. того металла при наименьших, по сравнению с известными, затратах на электромагнитное перемешивание.