Способ получения слитка
Использование: отливка стальныхслитков. Сущность изобретения: способ включает заливку жидкого металла в.свободно стоящую на поддоне изложницу, механическое вибрационное воздействие на изложницу с использованием вибратора с направлением колебаний в горизонтальной плоскости в процессе кристаллизации металла, охлаждение и извлечение слитка. Вибрационное воздействие оказывают на металл через боковую стенку изложницы на уровне зеркала металла с горизонтально-круговой траекторией перемещения верхней части изложницы и используют вибратор с вращающимся в горизонтальной плоскости дебалансом. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (1 1) (s1)s В 22 D 27/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842999/02 (22) 26.06.90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Грозненский нефтяной институт им.акад.М.Д.Миллионщикова (73) В.А,Ефимов, M.À.Áàòàëoa, А.С.Эльдарханов (56) Патент Японии hL 56-37024, кл, В 22 D 27/08, 1981.
Авторское свидетельство СССР
М 1202700, кл, В 22 D 27/08, 1986.
Авторское свидетельство СССР
М 846091, кл. В 22 D 27/08, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУ.ЧЕНИЯ СЛИТКА (57) Использование: отливка стальных слитков..
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, в частности к способам повышения качества слитков и выхода годного металла. Способ применим для получения слитков из черных и цветных металлов, как в изложницах, так и на установках непрерывной разливки стали.
Известны различные способы вибрационной обработки кристаллизующегося слитка. Причем упругие колебания вводятся в расплав либо через дно изложницы /1, 2/ с помощью вибраторов, либо через стенку изложницы посредством ударника /3/.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ введения упругих колебаний в кристаллизующийся расплав с помощью вибратора, прикрепленного к вибростолу, на котором стоит изложница с расплавом /1/, Упругие колебания вводятся электромеханическим вибратором инерционного типа с горизонтальной плоскостью вращения дебалансов.
Сущность изобретения: способ включает заливку жидкого металла в свободно стоящую на поддоне изложницу, механическое вибрационное воздействие на изложницу с использованием вибратора с направлением колебаний в горизонтальной плоскости в процессе кристаллизации металла, охлаждение и извлечение слитка. Вибрационное воздействие оказывают на металл через боковую стенку изложницы на уровне зеркала металла с горизонтально-круговой траекторией перемещения верхней части изложницы и используют вибратор с вращающимся в горизонтальной плоскости дебалансом. 3 ил.
Указанный способ имеет следующие недостатки: — во-первых, энергия вибратора расходуется не только на обработку расплава, но и на вибрирование всей массы стола и изложницы, что снижает эффективность воздействия; — во-вторых, как показали экспериментальные данные, введение упругих колебаний через дно изложницы менее эффективно, чем при вводе их через стенку изложницы на уровне зеркала металла; — в-третьих, необходимы дополнительно громоздкие приспособления (вибростол, упругие и крепежные элементы и пр.), что требует значительно больших трудозатрат, материалов, энергии, а также производственных площадей.
Целью предложенного способа является повышение качества слитка и выхода годного, а также упрощение технологии виброобработки кристаллиэующегося слитка.
1770070
Указанная цель достигается тем, что электромеханический промышленный вибратор крепится непосредственно к боковой стенке изложницы на уровне свободной поверхности расплава и внешнее низкочастотное вибровоздействие на кристаллизующийся расплав производится в горизонтальной плоскости так, что изложница с расплавом совершает сложные горизонтально-круговые колебания. Одновременно, за счет того, что изложница не закреплена на поддоне, она поворачивается на некоторый угол вокруг своей оси, меняя направление поворота с определенной частотой, зависящей от частоты вращения и мощности вибратора.
Применение горизонтально-круговой вибрации, приложенной на уровне свободной поверхности затвердевающего слитка, позволяет получить эффект интенсивного
"кристаллического дождя", Опускающиеся из верхней части расплава центры кристаллизации ("кристаллический дождь") и малый градиент температуры в объеме приводят к одновременной (объемной) кристаллизации расплава. Это позволяет получить слиток с минимальной усадочной раковиной, измельченной структурой и равномерно распределенными по объему примесями (т.е, подавляются ликвационные процессы).
Сравнительный анализ прототипа с заявляемым способом показывает, что предлагаемый вариант введения упругих колебаний непосредственно через боковую стенку изложницы на уровне свободной поверхности, при котором изложница с расплавом подвергается сложному горизонтально-круговому вибровоздействию, соответствует критерию
"Новизна".
Кроме того, использование промышленногоо механического вибратора (п ри вод может быть электрическим, пневматическим и т.д,), прикрепленного непосредственно к боковой стенке изложницы без дополнительных опорных конструкций и создание им горизонтально-круговой вибрации соответствует критерию "существенные отличия", На фиг, 1 изображена схема ввода упругих колебаний; на фиг. 2 — график зависимости глубины залегания усадочной раковины
h от уровня крепления вибратора на высоте изложницы Н; на фиг. 3 — контрольные слитки, полученные бев вибровоздействия (а), при действии вертикальной вибрации (б), при горизонтально-круговой вибрации (в).
Из графика на фиг. 2 видно, что усадочная раковина минимальна при вибровоздействии на изложницу на уровне свободной поверхности расплава. Опыты проводились на легкоплавком кристалличеGKovi веществе (смесь салола 857 с парафином 15 ), охлаждаемом при комнатной температуре. При прочих равных условиях эксперимента изменяли высоту расположения вибратора на боковой стенке изложницы. После остывания слитки распиливали и определяли глубину залегания усадочной раковины, наличие пористости и размеры кристаллических зерен (фиг. 3).
Результаты сравнивали с контрольными слитками, полученными без вибровоздействия (фиг. За), а также слитками, полученными при действии вертикальной вибрации (фиг, Зб). Наилучшие результаты получены при горизонтально-круговой вибрации, приложенной на уровне свободной поверхности расп эва (фиг, Зв), Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет; — за счет создания мощного "кристаллического дождя" измельчить зерно, устранить физико-химическую неоднородность слитка и повысить его качество; — уменьшить объем усадочной раковины; — максимально упростить технологию виброобработки кристаллизующегося слитка; — исключить металлоемкое дополнительное оборудование и приспособления.
Формула изобретения
Способ получения слитка, включающий заливку жидкого металла а изложницу, механическое вибрационное воздействие на изложницу с направлением колебаний в горизонтальной плоскости в процессе кристаллизации металла, охлаждение и извлечение слитка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитка и увеличения выхода годного за счет интенсификации процесса образования "кристаллического дождя", подавления ликвации и измельчения макроструктуры, механическое вибрационное воздействие оказывают на металл с использованием вибратора с вращающимся в горизонтальной плоскости дебалансом через боковую стенку изложницы на уровне зеркала металла с горизонтально-круговой траекторией перемещения верхней части изложницы, при этом используют свободно стоящую на поддоне изложницу, 1770070
Фиг. I
Н 2sH
f уф
Составитель А,Эльдарханов
Редактор Н«Шагова . Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ïåòðîâà
Заказ 3698 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
