Способ непрерывного литья полой заготовки и машина для его осуществления

 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывному литью полых заготовок. Целью изобретения является повышение качества заготовок и стабильности процесса. В процессе литья мениск металла в кристаллизаторе устанавливают под углом к оси дорна. Для отклонения мениска металла от горизонтальной плоскости используют электромагнитное или газодинамическое устройство. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (дц 4 В 22 Р 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; (. (C !

/ (I

H Д BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4248491/25-02 (22) 20.03, 87 (46) 30. 05. 89. Бюл. Р 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения им. А.И.Целикова (72) А.А.Целиков, В.М.Петунин и А.С,Смоляков (53) 621,746.047:621.746.27(088.8) (56) Германн Э.Непрерывное литье, М.:

Гостехиздат, 1961 с. 296, р, 841 и 842.

Изобретение относится к металлургии, а именно к машинам непрерывного литья полых заготовок (МНЛПЗ).

Целью изобретения является повышение качества заготовок и стабильности процесса литья.

На фиг. 1 изображена МНЛЦЗ с заготовкой, формируемой с отклонением мениска, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1, на фиг ° 3МНЛПЗ, вариант исполнения, продольный разрез на фиг. 4 — узел I на фиг. 3 (укрупненный разрез рабочего участка дорна МНЛПЗ), на фиг. 5

МНЛПЗ, вариант исполнения, продольный разрез; на фиг. 6 — разрез Б-Б на фиг. 1, Способ осуществляют следующий образом.

Жидкий металл 1 (фиг. 1) подают ( в наклонный кристаллизатор 2 с дорном

„„Я0„„14 2753 А1

2 (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЛОЛОЙ

ЗАГОТОВКИ И МА):ННА ЛЛГ ЕГО ОСУР ЕСТВЛЕН ИЯ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывному литью полых заготовок. Цель изобретения — повышение качества заготовок и стабильности процесса. В процессе литья мениск металла в кристаллизаторе устанавливают под углом к оси дорна. Для отклонения мениска металла от горизонтальной плоскости используют электромагнитное или газодинамическое устройство. 2 с и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

3, при этом мениск 4 жидкого металла отклоняется на угол 0 от оси дорна в зависимости от наличия внешних воздействий на жидкую сердцевину (в вертикальном кристаллизаторе без электромагнитного или газодинамического поля этот угол равен 90 ). Угол отклонения мениска от оси дорна складывается из угла отклонения дорна от вертикали и углов отклонения от воздействия электромагнитного и/или газодинамического полей. Кристиллизующиеся корочки, образующие наружную и внутреннюю поверхности заготовки, А оказываются повернутыми на угол оа от оси дорна, Формирование заготовки на участке дорна между точками

5 и 6 происходит без охватывания

Ф дорна потому, что поперечные сечения (А-А) корочки 7 остаются Hpзамкнутыми и имеют возможность свободно

1482753 усаживаться (фиг. 2), Величина угла отклонения выбирается в зависимости от коэААициента сдвига при за-висании корочки на дорне, величина

5 которого меняется в зависимости от коэфАициента трения корочки о дорн, условий охлаждения дорна, качества его поверхности, температуры и литейных свойcTB жидкого металла, апре- 1О деляется экспериментально и изменяется от 0,1 до 2,5.

При расположении мениска под прямым углом к дорну (в отличие от предложенного) корочка охватывает замкнутым кольцом дорн и свободной ее усадки не получается, что приводит к разрыву корки, Мениск жидкого металла поддерживают на Рабочем участке кристаллизато- щ ра, а образующуюся заготовку 8 вытягивают из кристаллизатора непрерывно.

На фиг. 3 изображена машина непрерывного литья полой заготовки, состоящая из кристаллизатора 2 с дорном 25 3, ось 9 которых расположена под углом 8 = 15-85 к горизонтальной плоскости 10. Машина не оборудована устройствами электромагнитного и газодинамического отклонения мениска ыщ- 30 кого металла, поэтому этот угол равен углу отклонения мениска еС определяемому из уравнения tðcl = 1/1,25Е, где f = 0,1-2,5 — коэфАициент сдвига при зависании корочки на дорне.

Угол 8 определяется сортаментом отливаемых на машине металлов, а также наличием электромагнитных или газодинамических устройств для откло- дд нения мениска жидкого металла в кристаллизаторе. Машина с минимальным значением угла 8 = 15 предназначена о для литья медных заготовок при условии отсутствия дополнительных уст- 5 ройств отклонения мениска, Машина ,-0 с максимальным значением угла 8=1» предназначена для литья медных заготовок при условии отсутствия дополнительных устройств отклонения мениска. Машина с максимальным значением угла 8=85 предназначена для

-o литья стали с применением устройств электромагнитного отклонения мениска. В случае превышения углом 8 максимального значения процесс литья даже заготовок из стали происходит с охватыванием дорна коркой и, как следствие, нарушением процесса литья.

Над кристаллизатором установлена промежуточная емкость 11 с разливочным стаканом 12, под кристаллизатором — поддерживающие ролики 13 и механизм 14 вытягивания заготовки.

Кристаллизатор установлен на механизм

15 качания.

На фиг. 5 изображена машина непрео рывного литья полой заготовки, снабженная дополнительно электромагнитным устройством 16 для отклонения мениска жидкого металла, а кристаллизатор и зона вторичного охлаждения выполнены радиальными. Последнее позволяет уменьшить высоту машины по сравнению с прямолинейной машиной при, равных исходных условиях.

На фиг. 4 изображен дорн 3 с ци" линдрнческим рабочим усастком между точками 5 и 17 длиной 1 = 0,5с1

0,9 — —, От точки 17 цилиндрический

tg c диаметр дорна переходит в конический для создания возможности дальнейшей свободной усадки в поперечном сечении Б-Б (Аиг. б), что исключает появление усадочных трещин на внутренней поверхности заготовки.

Машина непрерывнбго литья полой заготовки работает следующим образом.

Жидкий металл 1 из промежуточной емкости 11 через разливочный стакан

12 подается в кристаллизатор 2 с дорном 3. Мениск 4 жидкого металла поддерживается на рабочем участке кристаллизатора, а образующиеся на дорне и в кристаллизаторе корочки поверхности заготовки вытягиваются механизмом

14 вытягивания заготовок.

Формирование внутренней поверхности заготовки происходит с возможностью ее свободной усадки на дорне благодаря основным отличительным признакам способа и МИЛПЗ, Это позволяет сократить количество прорывов жидкого металла во внутреннюю полость заготовки и тем самым повысить производительность МНЛПЗ, уменьшить количество трещин на внутренней поверхности заготовки, повысить выход годного.Использование изобретения позволит сократить потери металла за счет уменьшения прорывов и времени простоев машины на ликвидацию последствий прорывов.

Формула изобретения

1. Способ непрерывного литья полой заготовки, включающий подачу жидкого

5 14 металла в кристаллизатор с установленным соосНо ему дорном, подцержанием мениска металла на рабочем участке кристаллизатора и вытягивание заготовки из него, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества заготовок и стабильности процесса литья, мениск жидкого металла отклоняют относительно оси дорна на угол о, определяемый из уравнения tg cL = 1/1,25f, где

f = 0,1...2,5 — козААициент сдвига при зависании корочки на дорне.

2. Машина для непрерывного литья полой заготовки, содержащая кристаллизатор с установленным соосно с ним дорном и механизм вытягивания заго82753 товки,отличающаяся тем, что, с целью повышения .качества заготовок и стабильности процесса литья, она снабжена устройством для отклонения мениска металла, а кристаллизатор с дорном установлены с наклоном их осей под углом 8 = о

15...85 к горизонтали.

3. Машина по п, 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство для отклонения мениска металла выполнено электромагнитным.

15 4. Машина по п. 2, о т л и— ч а и щ а я с я тем, что устройство для отклонения мениска металла выполнено газодинамическим.

14827 53

1482753

1482753 (Pub, 6

Составитель А.Попов

Редактор А.Маковская Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Заказ 2738/11 Тираж 711 Подписное

Ф

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101