Кристаллизатор для горизонтального непрерывного литья стальных заготовок

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью стальных заготовок. Цель изобретения - улучшение качества заготовок. Кристаллизатор содержит корпус 1 и медную гильзу 2, между которыми образована полость для подачи охладителя. Охлаждаемая поверхность гильзы выполнена с винтовой нарезкой 4 и совмещенными с ней пазами 5, шаг которых в верхней и нижней половинах изменяется по длине охлаждаемой поверхности, что позволяет улучшить качество заготовок за счет выравнивания тепловых потоков по поверхности гильзы. 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью стальных заготовок. Цель изобретения - улучшение качества заготовок. На фиг. 1 показан кристаллизатор для горизонтального непрерывного литья, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Кристаллизатор содержит корпус 1 и медную гильзу 2 с длиной рабочей полости, равной L, между которыми имеется полость 3 для подачи охладителя, например воды. Охлаждаемая поверхность медной гильзы имеет винтовую нарезку 4 и продольные пазы 5. Продольные пазы выполняют с шагом t₁ в 1,2 раза меньше в нижней половине охлаждаемой поверхности кристаллизатора, чем t₂ в верхней половине (фиг. 2), а на оставшейся длине продольные пазы выполняют с шагом t₃ в 3,0 раза меньше в нижней половине, чем шаг t₄ в верхней половине (фиг. 3). В процессе работы жидкий металл попадает в кристаллизатор, имеющий медную гильзу 2 и корпус 1, в котором начинается процесс затвердевания заготовки. На длине рабочей полости кристаллизатора, равной 0,1-0,3L (где L - общая длина рабочей полости кристаллизатора), действует ферростатическое давление жидкого металла, и затвердевающая оболочка прижимается к стенкам кристаллизатора. Наличие несимметричных продольных пазов (t₁ < t₂ в 1,1-1,3 раза) на охлаждаемой поверхности медной гильзы приводит к выравниванию тепловых потоков в зоне начального формирования. На оставшейся длине рабочей полости действуют усадочные явления и гравитация, поэтому затвердевающая оболочка отходит от стенок кристаллизатора в верхней половине и под действием гравитации прижимается к нижней половине кристаллизатора. Наличие несимметричных пазов (t₃ < t₄ в 1,4-6,0 раза) на охлаждаемой поверхности медной гильзы приводит к выравниванию тепловых потоков при дальнейшем процессе кристаллизации заготовки. Выравнивание тепловаых потоков по всей длине кристаллизатора способствует получению однородной структуры заготовки по верху и низу и высокому качеству готового проката. П р и м е р 1. При литье стальных заготовок (сталь 3Х3М3Ф) и круглый кристаллизатор сечением ⊘ 60 мм со скоростью 1,7-1,8 м/мин шаг пазов t₁ в нижней половине охлаждаемой поверхности кристаллизатора составляет 24,5 мм, а в верхней половине шаг пазов t₂ составляет 26 мм, т. е. t₁ < t₂ в 1,1 раза на участке охлаждаемой поверхности, соответствующей зоне начального формирования заготовки, равном 60 мм, при длине рабочей полости 600 мм. На оставшемся участке охлаждаемой поверхности, равном 540 мм, шаг пазов t₃ в нижней половине кристаллизатора составляет 18 мм, а в верхней половине шаг пазов t₄ составляет 26 мм, т. е. t₃ < t₄ в 1,4 раза. П р и м е р 2. При литье стальных заготовок (сталь 4 Х5МФС) в круглый кристаллизатор сечением ⊘ 150 мм со скоростью 1,1-1,2 м/мин шаг пазов t₁ в нижней половине охлаждаемой поверхности кристаллизатора составляет 20 мм, а в верхней половине шаг пазов t₂ составляет 24 мм, т. е. t₁ < t₂ в 1,3 раза на участке охлаждаемой поверхности, соответствующей зоне начального формирования заготовки, равном 210 мм, при длине рабочей полости кристаллизатора 700 мм. На оставшемся участке охлаждаемой поверхности, равном 490 мм, шаг пазов t₃ в нижней половине кристаллизатора составляет 4 мм, а в верхней половине шаг пазов t₄составляет 24 мм, т. е. t₃ < t₄ в 6,0 раз. П р и м е р 3. При литье стальных заготовок (сталь 4Х5МФС) в круглый кристаллизатор сечением ⊘ 100 мм со скоростью 1,4-1,5 м/мин шаг пазов t₁ в нижней половине охлаждаемой поверхности кристаллизатора составляет 21 мм, а в верхней половине шаг пазов t₂ составляет 25 мм, т. е. t₁ < t₂ в 1,2 раза на участке охлаждаемой поверхности, соответствующей зоне начального формирования заготовки, равном 120 мм, при длине рабочей полости 600 мм. На оставшемся участке охлаждаемой поверхности, равном 480 мм, шаг пазов t₃ в нижней половине кристаллизатора составляет 12,5 мм, в верхней половине шаг пазов t₄составляет 25 мм, т. е. t₃ < t₄ в 2,0 раза. Изобретение позволяет улучшить качество заготовок за счет выравнивания тепловых потоков по всему кристаллизатору и, следовательно, уменьшить асимметрию макроструктуры отливаемых заготовок. (56) Шатагин О. А. , Сладкоштеев В. Т. Непрерывное литье на горизонтальных машинах. М. , Металлургиздат, 1976, с. 93.

Формула изобретения

КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ СТАЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК, содержащий медную гильзу и кожух, образующие полость для подачи охладителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества заготовок, на охлаждаемой поверхности гильзы выполнены винтовая нарезка и совмещенные с ней пазы, причем на участке зоны начального формирования заготовки, равном 0,1 - 0,3 длины рабочей полости гильзы, шаг пазов в нижней половине в 1,1 - 1,3 меньше, чем в верхней, а на остальной части охлаждаемой поверхности шаг пазов в верхней половине превышает шаг в нижней в 1,4 - 6,0 раза.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3