Кристаллизатор для непрерывного литья заготовок

 

Изобретение относится к области металлургт,конкретнее к непрерывному литью заготовок. Целью изобретения является повьппение эксплуатационной стойкости кристаллизатора.Указанная цель достигается тем, что длина частот стенок 2 кристаллизатора от места к закрепления , предельная длина стенок, а также количество пластин 1 в стыках стенок 2 оптимизированы с учетом углов наклона стенок, прочностных и температурных характеристик материала стенок и пластин, что позволяет повысить эксплутационную стойкость кристаллизатора. 10 ил. « О)

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ш 4 В 22 0 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4131168/23-02 (22) 11 ° 08. 86 (46) 30, 12,88. Бюл. В 48 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) В.Я. Цукерман, И.К. Марченко, В.X. Римен и В.Г. Поволоцкий (53) 621.746.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1135534, кл. В 22 D 11/04, 1983. (54) КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК (5?) Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к непрерывному литью заготовок.Цельюизобретения является повьппение эксплуатационной стойкости кристаллизатора. Указанная цель достигается тем,чтодлина частот стенок

2 кристаллизатора от места их закрепления, предельная длина стенок, а также количество пластин 1 в стыках стенок 2 оптимизированы с учетом углов наклона стенок, прочностных и температурных характеристик материала стенок и пластин, что позволяет повысить эксплутационную стойкость кристаллизатора. 10 ил.

1447546

Изобретение относится K MBTRJIsi:óðruu, конкретнее к непрерывному литьк заготовок.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости кристаллиэатора.

На фиг. 1 показано место фиксации стенки на опорной плите, когда плоскость стыка перпендикулярна плоскости стенки; на фиг. 2 — то же, когда плоскость стыка составляет угол ; с плоскостью стенки; на фиг. 3-5— варианты процесса компенсации расширения стенки путем деформирования пластин-вставок; на фиг. 6 — установка пластин-вставок в зазоре между двумя стенками, имеющими углы с плоскостью стыка, отличные от нуля; на фиг. 7-10 — варианты установок плас- 20 тин-вставок в различных конструкциях кристаллизаторов.

Кристаллизатор состоит из пластинвставок 1 и рабочих стенок 2, выполненных в виде плит. 25

При разливке металла стенки 2 кристаллизатора нагреваются и испытывают тепловое расширение. При этом величина сокращения зазора определяется местом фиксации рабочей стенки относительно опорной плиты (фиг.1), Длина частей стенок 2 для повышения их стойкости определяется по

"" !ъ:

sing,; +sin

L

san g, + singÄ (1) где и ; — угол между пластинами и поверхностью плиты стенок. 40

При нагреве после исчезновения просвета между крайней пластиной 1 и стенкой 2 сокращение зазора между стенками 2 происходит при упругом деформировании пластин 1 в наборе. Для 45 поддержания работоспособности вставки, т.е. для обеспечения условий поддержани . требуемых зазоров между пластинами 1, напряжения (7 в каждой пластине 1 не должны превышать предел 50 текучести б

Исходя иэ этого условия допустимая длина стенки 2

2F 12 (3К Ь + a) ("-и +з 1п )

8; А t; sin „° sin ;

При этом сумма допустимых зазоров между пластинами 1 во вставке и пластинами 1 и стенками 2 обеспечивает свободное перемещение двух соседних

i-й и (i+1)-й стенок 2 (фиг. 6}.

Число пластин во вставке

1,Й; И;. L; sin „sing ; .и+1 / ! !!

+ а sin f„+singq, В " «i+ L! з n " з1п » (3)

sing,; + з п ! где М вЂ” число пластин 1 во вставке между стенками 2; и i+I — индексы двух соседних стенок 2.

Пример 1. Для литья стали

Х18Н1ОТ находят допустимую величину зазора между пластинами вставки g

Коэффициент поверхностного натяжения для указанной стали сС

= 0,849 Н/м при использовании шлака состава, 7: СаР 35; СоСаО 25,2;

Яхог 31,5; Иа20 4,6; А),оэ 1,2.

Учитывая, что измеренный радиус мениска металла R = 17 мм, максимально возможная высота мениска равна его радиусу, т.е. H> = R = 17 мм. з

Плотность жидкой стали Р =7,5 10 кг/м .

Ускорение силы тяжести g=9 8 м/с . о

Угол смачивания 8 = 70

Тогда

2,0,849 cos 70

7,5 -10З " 9,8 ° 0,017

= 0 465 мм, т.е. а = 0,4 мм.

Для кристаллизаторовпрямоугольного (квадратного) сечений удобно сочленять стенки так, чтобы наиболее длинные из них не имели стеснения по длине (фиг, 7).

Например, для кристаллизатора

315х1600 мм требуется обеспечить температурную компенсацию узких стенок, для чего предварительно оценивают допустимую ширину узких стенок:

25004 (+ О 0004) (1+1)

Ц 16 4 10 25011 ° 1 — 0,4119 м, исходя иэ того, что предел текучести меди, используемой для изготовления пластин-вставок 0т = 50 ИПа, ширина пластины вставки 1 = 0 04 м, модуль

3 !

447546

4 упругости меди Е = 1 2 10 МПа у,. плиты состыкованные между собой ох0 1;= 90, коэффициент температурйого лаждаемые рабочие стенки, в стыках расширения В = 16,4 .10 град, тем- которых установлены пластины, о т— пература нагрева медной стенки крис- л и ч а ю шийся тем что с о 5 1 Э таллизатора д t = 250 С, целью повышения эксплуатационной

Сопоставление размеров узких сте- стойкости кристаллизатора, пластины нок с допускаемой длиной показывает, установлены с равными зазорами между что дополнительного деления узких собой и рабочими стенками, а место стенок не требуется, 10 установки пластин делит рабочие

Число пластин во вставках стенки кристаллизатора на части дли1 16,4 10 250 315 — — )

1+1 ь1, sin 12, злу, +sin(1;

Ь;+L °

2G1- 11 (+ а) (sinII,, +sin/1;)

L =? . +? (1 1\ 1l В Q t э1п з п р

l 1 а количество пластин N в стенке между i-й и (i+1)-й частями рабочих стенок определяют из выражения

И 1У1 (В; L; Ьс;.sin 1Гsin

2 sin(i, + sin f1

61+1 Li àtitl з1п 14I sin1.1 ) злу,;„+ sing<,+, 1 где К1 — требуемый радиус внутренней поверхности кристаллизатора.

Изобретение позволяет повысить стойкость кристаллизатора за счет компенсации температурной деформации его рабочих стенок.

45

Формула изобретения

Кристаллиэатор для непрерывного литья заготовок, содержащий опорные т.е. И > 0,615 или N = 1, т.е. требу- 15 ется одна пластина во вставке.

На фиг. 8 представлен пример конструктивного исполнения кристаллизатора с длиной стенки, превышающей критическую длину, найденную по фор- 2р муле (2). В этом случае длинную стенку разделяют на такое количество участков, чтобы длина любого из них не превышала допустимой.

На фиг. 9 показано сочленение 25 стенок с криволинейной рабочей поверхностью. Углы с плоскостями пластин во вставках определяются по отношеНию . к касательным к рабочей поверхности стенок у их кромок. 30

На фиг. 19 показано расчленение гильзы кристаллизатора круглого сечения. Углы „ 1; = 90.. Необходи4 мое число участков определяют, используя значение допустимой длины

35 стенки L;, найденной по формуле (2).

2и,R„

h =

1 где Q,E11,h — соответственно предел текучести, модуль упругости, ширина и тол" щина пластин; а — величина зазора между пластинами в стыке и пластинами и частями рабочих стенок;

В;, В;„,Д ;, Ь ;, — соответственно коэффициент температур-. ного расширения и температура рекристаллизации материала i-й и (i+1)-й частей рабочих стенок; Ц,; f„i,,$<„+, — угол между пластинами и поверхностью i-й и (д+1)-й частей рабочих стенок.

1447546

1447546

А@10

Составитель А. Маслов

Редактор Л. Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Заказ 6787/13 Тираж 741 Подписное

ВН1ШПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ° Проектная, 4