Устройство для горизонтального непрерывного литья круглых полых заготовок

 

Изобретение относится к металлургии. Цель изобретения - повышение стабильности процесса литья. Устройство содержит охлаждаемую рубашку 1, графитовую втулку 2, графитовый дорн 3 с рабочей поверхностью конической формы и фигурными каналами 4 для подачи расплава, полую затравку 5, установленную соосно дорну и расположенную между втулкой и дорном, прокладку 6 из теплоизоляционного материала между дорном и затравкой и слой из газообразующего материала 7 между затравкой и втулкой. Дорн размещен асимметрично относительно втулки, а внутренний радиус R затравки определяют по зависимости R = R<SB POS="POST">д</SB> - (K<SB POS="POST">0</SB> - √K<SB POS="POST">0</SB> - K<SB POS="POST">1</SB>)<SP POS="POST">2</SP>TGΑ + KΔ, где R<SB POS="POST">д</SB> - радиус дорна, м

K<SB POS="POST">0</SB> - эмпирический коэффициент, равный (3, 034R<SB POS="POST">в</SB>/271, 165 - R<SB POS="POST">к</SB>/(R<SB POS="POST">к</SB> - R<SB POS="POST">к</SB>)<SP POS="POST">.</SP>360/NΑ<SB POS="POST">1</SB>)<SP POS="POST">.</SP>CTGΑ/R<SB POS="POST">д</SB> + Δ

K<SB POS="POST">1</SB> - эмпирический коэффициент, равный [R<SB POS="POST">в</SB> - (R<SB POS="POST">д</SB> + Δ)<SP POS="POST">2</SP>/R<SB POS="POST">д</SB> + Δ]<SP POS="POST">.</SP>CTGΑ

Α - угол прямой конусности рабочей поверхности дорна, град

K - эмпирический коэффициент, равный 1,2...1,3

Δ - толщина прокладки из теплоизоляционного материала, м

R<SB POS="POST">к</SB> и R<SB POS="POST">к</SB> - внутренний и наружный радиусы каналов в дорне для подачи расплава, м

R<SB POS="POST">в</SB> - внутренний радиус цилиндрической втулки, м

N - число каналов для подачи расплава

α<SB POS="POST">1</SB> - центральный угол канала, град. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 B 22 О 11/04

ГОС УДАР СТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ос о

О Э

О (21) 4692146/02 (22) 11.04.89 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (72) А.А.Офенгенден и В.Г,Курзенко (53) 621,746.27 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 459302. кл. В 22 О 11/08, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N1232361,,кл. В 22 D 11/08, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ КРУГЛЫХ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к металлургии, Цель изобретения — повышение стабильности процесса литья. Устройство содержит охлаждаемую рубашку 1, графитовую втулку

2, графитовый дорн 3 с рабочей поверхностью конической формы и фигурными каналами 4 для подачи расплава, полую затравку

5, установленную соосно с дорном и распо12

„„. Ж„„1668020 А1 ложенную между втулкой и дорном, прокладку 6 из теплоизоляционного материала между дорном и затравкой и слой ив газообразного материала 7 между затравкой и втулкой. Дорн размещен асимметрично относительно втулки, а внутренний радиус гзатравки определяют по зависимости r = гд - - (Ко-У К2 К, )2 тда + КЛ, где гд — радиус дорна, м; К вЂ” эмпирический коэффициент, равный(3,034Re/(271165 ) ) ctgQ/(lä+Ë) я2к,2к па1

К1эмпирический коэффициент, равный ({ R — (Гд+Л)2(/(гд+Л) ) ctyz; а — угол прямой конусности рабочей поверхности дорна, град; К вЂ” эмпирический коэффициент, равный 1,2 ... 1,3, Л вЂ” толщина прокладки иэ теплоиэоляционного материала, м: гк и Rê— внутренний и наружный радиусы каналов в дорне для подачи расплава, м; Re — внутренний радиус цилиндрической втулки, м; n— число каналов для подачи расплава; at— центральный угол канала, град. 2 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1668020

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к устройству горизонтального непрерывного литья круглых полых заготовок.

Цель изобретения — повышение стабильности процесса литья.

На фиг. 1 изображено устройство для горизонтального непрерывного литья круглых полых заготовок, общий вид; на фиг. 2— вид А на фиг, 1.

Устройство содержит охлаждаемую рубашку 1, графитовую втулку 2, графитоеый дорн 3 с рабочей поверхностью конической формы и фигурными каналами 4 для подачи расплава, полую затравку 5, установленную соосно с дорном и расположенную между втулкой и дорном, прокладку 6 иэ теплоизоляционного материала между дорном и затравкой и слой из гаэообразующего материала 7 между затравкой и втулкой, причем дорн установлен асимметрично относительно втулки, а внутренний радиус r затравки определяют по зависимости - а-(к,-ч g к, ) tgtz + кЛ, з. где гд — радиус дорна, м;

К, — эмпирический коэффициент, рав3,034Яв стца ный

t +Л д

К вЂ” эмпирический коэффициент, равгд+Ь а — угол прямой конусности рабочей поверхности дорна, град.;

К вЂ” эмпирический коэффициент, равный

1,2 ...1,3;

Л вЂ” толщина прокладки из теплоизоляционного материала. м;

t„ R„— внутренний и наружный радиусы каналов для подачи расплава, м;

Râ — внутренний радиус цилиндрической втулки, м; и — число каналов для подачи расплава; а1 — центральный угол канала, град.

Дорн 3 имеет головку 8 цилиндрической формы, а каналы 4 расположоны в головке симметрично. Втулка 2 снабжена кольцевой выточкой для размещения в ней головки 9 дорна.

Ось дорна смещена вверх относительно оси втулки нэ величину h,h с целью уменьшения разностенности полых заготовок при литье на максимальных скоростях. Водоохлаждаемая рубашка 1 включает гильзу 9 с конусной внутренней поверхностью, кожух

10, крышку 11, пэтрубки 12 для подвода и отвода воды и фланец 13 для крепления рубашки к метэллоприемнику(не показано).

Гильза 9 выполняется иэ меди или латуни, 25

55 фланец 13 — иэ меди, остальные детали — иэ стали, Устройство работает следующим образом.

После изготовления дорна 3 и каналов 4 в его головке 8 рабочая поверхность дорна покрывается прокладкой 6 из теплоизоля. ционного материала. Дорн устанавливается по плотной посадке в кольцевую вытачку втулки 2. Затем устройство монтируется на лобовой стенке металлоприемника. Зэтравка 5, покрытая с наружной стороны слоем гаэообраэующего материала 7, вводится в кристаллизатор до упора в коническую поверхность дорна, При запуске устройства расплав заполняет каналы 4 и полость кристаллизатора, а также пазы затравки, затеердееает в пазах и вблизи них, Затем выполняется центровка вытягивающей штанги, во время которой холодный дорн прогревается. После включения привода устройства на рабочий ход сформировавшаяся полая заготовка циклически вытягивается из кристаллиэатора, а в его полость через литейные каналы поступают свежие порции расплава, Через 2-4 цикла прокладка 6 разрушается и уносится заготовкой. В дальнейшем расплав поступает непосредственно на нагретую рабочую поверхность дорна.

Если величина r превышает расчетное значение, полученное по зависимости, то затравка подходит недопустимо близко к головке дорна,что ограничивает обьем расплава, заполняющего полость, и не позволяет эффективно прогревать дорн. Если же величина r меньше расчетного значения. полученного по зависимости, то затравка располагается недопустимо далеко от головки дорна, что не позволяет заполнять пазы затравки расплавом беэ его значительного перегрева по сравнению с рекомендуемой технологией запуска, Пример. Устройство для литья полых заготовок диаметром 60х7,5 мм иэ бронзы

Бр05Ц5С5, Конструктивные размеры втулки и дорна следующие: г, = 0,0241 м, й, = 0,0301 м, и = 4, A h = 0,5 мм, а1 = 50, гд = 0,024 м.

Йв = 0,03035 м, Л = 0,0004 м, а = 0 40, Ко = 3,00792, К1 - 1,09140, г = 0,0242 м.

Следовательно, наружный диаметр рабочего отверстия затравки 59,7 мм, а внутренний 48 ° 4 мм, Такая затравка при установке в кристаллизатор обеспечивает оптимальное расстояние от нее до головки дорна в пределах 30-40 мм.

Результаты опробования устройства приведены в таблице.

Использование предложенного устройства обеспечивает стабильный процесс не1668020

271,16

П редлага- . емое устOACTBv

Результаты

Прототип

250-290 170-200

0.3-0,7

0,9-1,0 прерывного литья заготовок, экономию электроэнергии примерно на 80 кВт ч и увеличение машинного времени в среднем на 2 ч/сут.

Формула изобретения

1. Устройство для горизонтального непрерывного литья круглых полых заготовок, содержащее охлаждаемую рубашку, графитовую цилиндрическую втулку, графитовый дорн с рабочей поверхностью конической формы и фигурными каналами для подачи расплава, полую затравку, установленную соосно с дорном и расположенную между втулкой и дорном, и прокладку из теплоизоляционного материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабилизации процесса литья, дорн установлен асимметрично относительно втулки, а внутренний радиус г затравки on еделен по зависимости

r=га(К К вЂ” К1) gaga+

2. где гд — радиус дорна, м;

Ко — эмпирический коэффициент, рав3,034Яв conga ный г +Л

5 л

Технические и эксплуатационные свойства

Перегрев расплава в металлоприемнике над температурой ликвидуса сплава, С о

Стабильность запуска устройства, отношение числа успешных запусков к их общему числу (при литье тонкостенных Aohb! x заготовок}

К1 — эмпирический коэффициент, равR2,(Гд+Л) ныл +:ctyz; гл+ а — угол прямой конусности рабочей поверхности дорна, град.;

К вЂ” эмпирический коэффициент, равный

1,2-1,3;

Л вЂ” толщина прокладки иэ теплоизоляционного материала, м;

r» и Я» — внутренний и наружный радиусы каналов в дорне для подачи расплава, м;

R8 — внутренний радиус цилиндрической втулки,м;

n — число каналов для подачи расплава; й1 — центральный угол канала, град.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что прокладка иэ теплоизоляционного материала установлена между дорном и затравкой, а между затравкой и втулкой расположен слой материала, образующего при контакте с жидким расплавом газ.

3. Устройство по и, 2, отл и ч а ю ще ес я тем, что в качестве гаэообразующего материала использована бумага.

Уменьшение перегрева обеспечивается оптимальным для данной конструкции кристалли;,атора расстоянием до головки дорна

Повышение стдбильндсти достигается предствращением контакта расплава в полости кристаллизатора с холодной рабочей поверхностью дорна, а также эа счет уменьшения ра проходит расп и оникает в па

Фиа2

Составитель В. Яковлев

Редактор О. Юрковецкая Техред M.Моргентал Корректор .С. Черни

Закаа 2607 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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