Способ непрерывной разливки на машине непрерывной разливки пониженной высоты с колеблющимся горизонтально или наклонно расположенным кристаллизатором и устройство для подачи металла в машине непрерывной разливки пониженной высоты с колеблющимся горизонтально или наклонно расположенным кристаллизатором

 

Изобретение относится к области металлургии , а именно к способу разливки жидкого металла на машине непрерывной разливки пониженной высоты, а также устройству с погружным выпускным стаканом для подачи жидкого металла внутрь кристаллизатора машины. Цель изобретения - повышение качества отливаемых изделий. Способ непрерывной разливки для машины пониженной высоты с горизонтальным или почты горизонтальным колебательным кристаллизатором включает подачу жидкого металла посредством погруженного стакана в кристаллизатор под мениск, регулировку потока жидкого металла посредством стопора и обеспечивает давление внутри трубчатой части стакана в переходном режиме, которое связано с давлением вокруг стакана и с давлением, воздействующим на мениск расплавленного металла в кристаллизаторе, при этом давление внутри трубчатой части погружного стакана препятствует переносу газа с наружной поверхности стакана во внутрь канала трубчатой части стакана. Погружной стакан для машины непрерывной разливки пониженной высоты подает жидкий металл под мениск расплавленного металла в колебательном кристаллизаторе и включает средства для исключения переноса газа с вешней поверхности стакана в его внутренний канал. 2 с.п. ф-лы и 17 з.п. ф-лы. 8 ил. ч го hO го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 О 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

4 кэ М! ЬЗ (21) 4356545/02 (22) 06,09.88 (31) 83452 А/87; 83488 А//87; 83463 А/88 (32) 07.09.87; 05,11.87; 29.07,88 (33) IT (46) 23;03.92, Бюл. N 11 (71) Даниэли энд К.Оффичине Мекканике

С.п.А.(IT) (72) Риккардо Тоэини и Альфредо Баззарутти (Щ (53) 621,746.27:621.746.047(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 933213, кл, В 22 D 11/14, 1979. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

НА МАШИНЕ ПОНИЖЕННОЙ ВЫСОТЫ С

КОЛЕБЛЮЩИМСЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОИЛИ НАКЛОННО РАСПОЛОЖЕННЫМ

КРИСТАЛЛИЗАТОРОМ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу разливки жидкого металла на машине непрерывной разливки пониженной высоты, а также устройству с погружным выпускным стаканом для подачи жидкого металла внутрь криИзобретение относится к области металлургии, конкретнее к способу разливки жидкого металла на машине непрерывной разливки пониженной высоты, а также относится к устройству с погруженным выпускным стаканом подачи жидкого металла внутрь кристаллизатора машины.

Цель изобретения — повышение качества отливаемых изделий.

На фиг.1 изображен кристаллизатор для машины непрерывной разливки понижен„„Я2„„1722217 А3 сталлизатора машины, Цель изобретения— повышение качества отливаемых изделий.

Способ непрерывной разливки для машины пониженной высоты с горизонтальным или почты горизонтальным колебательным кристаллизатором включает подачу жидкого металла посредством погруженного стакана в кристаллизатор под мениск, регулировку потока жидкого металла посредством стопора и обеспечивает давление внутри трубчатой части стакана в переходном режиме, которое связано с давлением вокруг стакана и с давлением, воздействующим на мениск расплавленного металла в кристаллизаторе, при этом давление внутри трубчатой части погружного стакана препятствует переносу газа с наружной поверхности стакана во внутрь канала трубчатой части стакана. Погружной стакан для машины непрерывной разливки пониженной высоты подает жидкий металл под мениск расплавленного металла в колебательном кристаллизаторе и включает средства для исключения переноса газа с вешней поверхности стакана в его внутренний канал. 2 с.п. ф-лы и 17 з.п. ф-лы.

8 ил. ной высоты при расположении кристаллизатора почти в горизонтальном положении; на фиг,2 и 3 — два возможных выпускных сопла для разливки металла; на фиг.4 — выпускное сопло, состоящее из двух участков; на фиг.5 — 7 — варианты устройства для реализации предложенного способа; на фиг,8 — вариант осуществления процесса дегазации расплавленного металла.

Устройство содержит промежуточный разливочный ковш 1 с погружным стаканом

1722217

V > К . 2 gh — - 2

2 для разливки металла, который соединяет внутреннюю полость 3 промежуточного ковша 1 с внутренней полостью кристаллизатора 4.

Погружной стакан 2 взаимодействует с приспособлением 5 в виде стопора, регулирующим поток металла, и подает расплавленный металл под мениск 6, Стопор, когда находится в положении

5а, полностью перекрывает поток расплавленного металла из внутренней полости 3 промежуточного ковша 1 во внутреннюю полость 7 трубчатой части стакана 2.

Максимальное перемещение регулировочного приспособления 5 в данном примере обозначено буквой R.

Стакан 2 имеет отверстие в своей трубчатой части с диаметром d и одно выходное отверстие 8 с диаметром D, Может выполняться несколько таких отверстий.

Расстояние между закрытым положением стопора 5 и мениском 6 обозначено буквой h.

Скорость V потока. расплавленного металла через выходное отверстие 8 должна соответствовать следующему неравенству

На фиг.2 и 3 показаны два стакана 2, один из них является прямым с наклонным входным отверстием 8, а другой имеет искривление, соосное с выходным отверстием 8.

Плотность материала, из которого выполнен стакан 2, может изменяться в направлении от наружной стенки к внутренней или же может включать в себя концентрические толщины переменной плотности или может быть равномерной.

Кроме того, плотность материала может также изменяться по всей длине выпускного стакана 2.

На фиг.4 показан стакан 2, состоящий из двух частей 9 и 10 с тем, чтобы обеспечить воэможность замены той части, которая окажется наиболее изношенной.

Нижняя часть 10 в данном примере состоит из нижней зоны 11, имеющей плотность и состав материала отличный от того, который имеется в верхней зоне, эта нижняя зона 11 взаимодействует с жидкой ванной в кристаллизаторе 4.

Две части 9 и 10 соединяются вместе при помощи соединения 12, для чего должен предусматриваться соответствующий фиксирующий механизм.

Выходное отверстие 8 состоит из калиброванного сопла 13, которое в данном при5

55 мере должно заменяться и фиксироваться при помощи стопорных винтов 14.

На фиг, 5 — 7 показан вариант, в котором промежуточный ковш 1 подает расплавленный металл в кристаллизатор 4 через стакан

2, который взаимодействует с мениском 6 расплавленного металла в кристаллизаторе 4.

Камера 15 взаимодействует со стаканом

2 и образована контейнером 16, который крепится к нижней части промежуточного ковша 1, при таком способе действие отрицательного давления в камере 15 распространяется также через соединяющие линии

17 и пористый окружающий материал.

Далее контейнер 16 укрепляется в позиции 18 на стакане 2, Такое крепление 18 может быть получено путем взаимодействия конусных элементов 19 или цилиндрических элементов 20.

Уплотняющее зацепление зажимного приспособления 18 может быть усилено путем использования цемента или других средств, Имеется возможность демонтировать контейнер 16 в две или более части.

Контейнер 16 имеет отверстие 21, которое взаимодействует с насосом 22, который необходим для создания требуемого уровня вакуума, Этот насос 22 такого типа, который позволяет создать отрицательное давление требуемого уровня, а теплообменник 23, выполняющий функции охлаждения, а также и пылеотделитель 24 могут размещаться между насосом 22 и камерой 15.

Разрежение, создаваемое насосом 22 в камере 15, должно быть по крайней мере таким, чтобы сбалансировать разрежение, создаваемое внутри отверстия трубчатой части стакана 2.

Контейнер 16 может быть по крайней мере частично охлаждаемым.

В соответствии с другим вариантом осуществления контейнер 16 представляет собой по крайней мере частичную обшивку стакана 2, он устанавливается вместе с ним в гнездо 25, предусмотренное в промежуточном ковше 1.

На фиг.7 показана другая камера 26, которая была предусмотрена для данного варианта и которая соединяется с основной камерой 15 через каналы 27.

Несколько камер 15 одна независимая от другой могут применяться и одна из них может иметь рабочие характеристики, т.е. величину давления или разрежение отличное от этих величин в других камерах.

Путем изменения уровня разрежения в камере 15 и воздействия соответствующим

1722217 образом на пористость стакана 2 можно получить эффект дегазации или вакуумирования газа, растворенного в расплавленном металле, тем самым очищая жидкий металл, поступающий в кристаллизатор, от значительной части этого газа.

На фиг.8 показан стакан 2, состоящий из двух отдельных частей для того, чтобы создавать одно или более колец связи между отверстием в трубчатой части стакана 2 и внутренней полостью камеры 15, Вместо использования указанных связующих колец можно предусмотреть связующие отверстия или кольцо, имеющие значительно сниженную плотность, и более удлиненный канал в трубчатой части стакана, согласованный с отверстиями или кольцом, имеющим значительно сниженную плотность.

Применение предложенного выпускного стакана позволит повысить качество отливаемых изделий за счет дегаэации расплавленного металла, проходящего через него.

Формула изобретения

1. Способ непрерывной разливки на машине непрерывной разливки пониженной высоты с колеблющимся горизонтально или наклонно расположенным кристаллизатором, включающий подачу жидкого металла в кристаллиэатор под мениск через погружной выпускной стакан и регулирование скорости истечения через его канал жидкого металла посредством стопора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества отливаемых изделий, внутри канала погружного выпускного стакана устанавливают давление, препятствующее миграции газа с наружной поверхности стакана, а скорость ч истечения жидкого металла на выходе из погружного стакана регулируют в соответствии со следующей математической зависимостью;

V oК 2дП вЂ” —,M/c.

Р где К вЂ” экспериментальный коэффициент равный 0,75...0,85 в зависимости от физических свойств стали и физических и геометрических характеристик погружного стакана и формы его внутреннего канала;

h — расстояние меду нижним торцом стопора и уровнем мениска в кристаллизаторе, м; р — разность между давлением на мениск жидкого металла в кристаллизаторе и давлением в промежуточном ковше; р — плотность жидкого металла, кгс/м .

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что внутри канала погружного стакана устанавливают давление, превышающее давление на его наружную поверхность.

5 3, Устройство для подачи металла в машине непрерывной разливки пониженной высоты с колеблющимся горизонтально или наклонно расположенным кристаллизатором, содержащее установленный в днище

10 промежуточного разливочного ковша погружной стакан с выпускным соплом и стопор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества отливаемых иэделий, оно содержит средство для исключения миг15 рации газа с внешней поверхности погружного стакана в его внутреннюю полость.

4. Устройство по п.З, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что погружной стакан выполнен прямым со скошенным выходным торцом.

20 5. Устройство по п.3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что продольная ось погружного стакана имеет криволинейную форму.

6. Устройство по п,З, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что погружной стакан выполнен из

25 двух соединенных между собой частей, 7. Устройство по п,З, отл и чаю ще ес я тем, что в выходной части погружного стакана установлено съемное калиброванное сопло, 30 8. Устройство по п.З, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что средство для исключения миграции газа выполнено в виде установленной вокруг погружного стакана камеры, соединенной с вакуумным насосом.

35 9.Устройство по п,8, отл и ч а ю щеес я тем, что камера установлена с заглублением в днище промежуточного разливочного ковша, 10. Устройство по п.8, о т л и ч а ю щ е е40 с я тем, что камера выполнена по меньшей мере частично охлаждаемой.

11. Устройство по п,З, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что средство для исключения миграции газа выполнено в виде установлен45 ных вокруг погружного стакана нескольких соединенных между собой камер.

12. Устройство по п,11, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что камеры выполнены независимыми.

50 13. Устройство по п.8, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что между вакуумным насосом и камерой установлен теплообменник.

14, Устройство по п.8, о т л и ч а ю щ е е55 с я тем, что между вакуумным насосом и камерой установлен пылеотделитель.

15. Устройство по п.3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что погружной стакан выполнен герметичным.

1722217

16. Устройство по пп.3 и 15, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в качестве материала стакана использован материал с повышенной плотностью.

17, Устройство по и п.3 и 15, о т л и ч а ющ е е с я тем, что стакан снабжен обшивкой, 18. Устройство по п,17, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что обшивка покрыта изоляционным лаком.

19, Устройство по п,17, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что обшивка соединена со стаканом, 5 !приоритет по пунктам:

29.07 88 по пп, 2 — 7;

05.11,87 по п.1;

07,09,87 по пи, 8-19, 1722217

1722217

1722217

Составитель Л,Дымшиц

Редактор B,Áóãðåíêoâà Техред М.Моргентэл Корректор О.Ципле

Заказ 967 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