Устройство для горизонтального непрерывного литья заготовок круглого поперечного сечения из металлов и сплавов

 

Изобретение относится к металлургии. Устройство содержит металлический кожух охлаждения 1, в который вмонтирована графитовая формообразующая втулка 2, содержащая находящуюся в кожухе охлаждаемую часть длиной 0 и выступающую за пределы кожуха неохлаждаемую часть длиной н. Во втулке выполнены сквозные концентрические расположенные рабочие полости 3 диаметром dr с параллельными осями. Со стороны головной части втулки по ее оси выполнено глухое отверстие глубиной г.о и составляющее 0,8-1,2 длины неохлаждаемой части 1Н втулки. Расстояние г от окружности , проходящей через оси рабочих полостей до глухого отверстия, а также до внешней поверхности втулки на длине ее неохлаждаемой части составляет 0,7-2,0 диаметра dn рабочей поверхности. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. w Ё

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 22 О 11/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4919910/02 (22) 19.03,91 (46) 15.01.93. Бюл. M 2 (71) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) В, И. Шевченко, Б. Л. Елизаров, О, А.

Шатагин, О. Н. Хорошилов, Б. И. Медовар, А. Г. Богаченко, Б. Б, Федоровский, С. Б.

Окулич, Г. Б. Щупак и M. Л. Жадкевич (56) Шатагин О. А. и др. Горизонтальное непрерывное литье цветных металлов и сплааое. M.: Металлургия, 1974, с. 29 — 30. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ ИЗ МЕТАЛЛОВ И

СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к металлургии.

Устройство содержит металлический кожух

Изобретение относится к металлургии, в частности непрерывному литью металлов и сплавов.

Целью предполагаемого изобретения является повышение стабильности литья при производстве проволочных заготовок.

Для достижения указанной цели в устройстве для горизонтального непрерывного литья проволочных заготовок из металлов и сплавов, включающем металлоприемник, кожух охлаждения и вмонтированную в него графитовую втулку, содержащую неохлаждаемую, выступающую за пределы кожуха . головную часть, входящую в металлоприемник, а также концентрически расположенные рабочие полости с параллельными полостями и глухое отверстие, выполненное

„„5U„„1787664 Al охлаждения 1, в который вмонтирована грэфитовая формообразующая втулка 2, содержащая находящуюся в кожухе охлэждаемую часть длиной 1О и выступающую за пределы кожуха неохлаждаемую часть длиной 4. Во втулке выполнены сквозные концентрические расположенные рабочие полости 3 диаметром ctn с параллельными осями. Со стороны головной части втулки по ее оси выполнено глухое отверстие глубиной 1г,0 и составляющее 0,8 — 1,2 длины неохлаждаемой части t> втулки. Расстояние г от окружности, проходящей через оси рабочих полостей до глухого отверстия, а также до внешней поверхности втулки на длине ее неохлаждаемой части составляет 0,7 — 2,0 диаметра бл рабочей поверхности. 1 з. и. ф-лы, 2 ил. аавй по оси втулки. Со стороны головной части, расстояние от окружности, проходящей через оси рабочих полостей, до внешней по- Ю верхности втулки на длине ее головной 4 части,.а также до глуходонного отверстия (Ь выбра но в пределах 0,7 — 2,0 диаметра раба- О с чей полости втулки. При этом глубину глухо- ф„ донного отверстия выбирают в пределах

0,8-1,2 длины головной неохлаждаемой части втулки, Благодаря выполнению устройства с такими параметрами, обеспечиваются необходимые тепловые условия в районе входа металла в рабочие полости для стабильного протекания процесса литья проволочных заготовок.

1787664

30 менее 0,8 длины головкой части кристаллизатора, то в этом случае будет иметь место 55

На фиг, 1 изображен продольный разрез устройства; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Заявляемое устройство содер>кит водоохлаждаемый металлический кожух 1, в который вмонтирована графитовая формообразующая втулка 2, содержащая находящуюся в кожухе охлаждаемую часть длиной lp и выступающую за пределы кожуха неохла>кДэейую часть длиной I<, Во втулке 2 выполнены сквозные концентрически расположенные рабочие полости 3 с параллельными осями. Со стороны головной части втулки по ее оси выполнено глуходонное отверстие глубиной lr.о. Глубина глуходонного отверстия lr.p. составляет 0,8 — 1,2 длины неохлаждаемой части втулки 1н.

Расстояние г.от окружности, проходящей через оси рабочих полостей до глухого отверстия, а также до верхней поверхности втулки нэ длине ее неохлаждаемой части составляла 0,7-2,0 диаметра рабочей полости dn.

Если расстояние от окружности,.проходящей через оси полостей, до внешней поверхности втулки, а также до глуходонного отверстия на длине головной части втулки будет .более 2,0 диаметра рабочей полости втулки, то теплоаккумулирующая способность графита в этой части втулки будет слишком большой, что предопределяет высокую вероятность намораживания металла в начальный период плавки непосредственно нэ торцевой плоскости втулки, что однозначно приведет к обрыву формирующихся заготовок, Если расстояние от окру>кности, проходящей через оси полостей до внешней поверхности втулки, а также до глуходонного отверстия будет меньше 0,7 диаметра рабочей втулки, то в этом случае положительный эффект практически уже не растет, однако увеличивается вероятность разрушения тонких стенок кристаллизатора при его изготовлении, Если глубина глухого отверстия будет более 1,2 длины головной части кристаллизатора, то в этом случае будет иметь значительное развитие асимметрия теплового поля (металл, находящийся в полости вблизи днэ глухого отверстия будет охлаждаться только со стороны кожуха), что приведет к обрыву заготовки.

Если глубина глухого отверстия будет асимметрия теплового поля, вызванного тем, что условия дпя затвердевания металла в полостях со стороны глухого отверстия наступают на более близком расстоянии от торцевой плоскости втулки, что также ведет к обрыву заготовки. устройство работает следующим образом.

Жидкий металл из металлоприемника поступает(по направлению стрелки А) в рабочие полости 3 формообразующей втулки 2. На некотором расстоянии от торца втулки начинается затвердевание металла. При выбранном . расстоянии от ;, .: оси полости до внешней поверхности втулки и до глухого отверстия охлаждающее воздействие графита на первую порцию металла (охлаждающее воздействие графита тем больше, чем больше его масса и чем ниже его температура) относительно невелико и при оптимальном перегреве металла не происходит намораживания его на торце втулки, что привело бы к обрыву формообраующихся заготовок.

При выбранной глубине глухого отверстия обеспечивается симметрия фронта затвердевания заготовки относительно ее оси, что в свою очередь, обеспечивает стабильный ход процесса.

В качестве конкретного примера исполнения может быть приведено устройство

"Осьминог" для одновременной отливки восьми заготовок диаметром 8 MM из безоловянной бронзы марки А9ЖЗЛ, Общая длина графитовой втулки составляет 250 мм, в том числе длина охлаждаемой зоны lp=150 мм, длина неохлаждаемой зоны ! я=100 мм. В графитовой втулке выполнено

8 отверстий диаметром dn=8 мм, оси кото5 рых расположены по окружности диаметром 60 мм, Диаметр втулки на неохла>кдаемом уча. сТКе составляет 76 мм, таким образом, расстояние r от осей полостей до внешней

0 поверхности втулки на неохлаждаемом участке составляет 8 мм, т.е. 1,0dn, Диаметр глухого отверстия (dr.p.) составляет 44 мм, следовательно расстояние от осей полостей до глухого отверстия составляет также 8 мм

5 или 1,0 dn, Таким образом, толщина графитовой стенки. отделяющей рабочую полость от внешней поверхности и от глухого отверстия составляет половину диаметра полости, что предопределяет теплоаккумулирующую спо0 собность втулки на таком уровне, при котором исключается настывание металла íà ее торце.

Глубина глухого отверстия (Iã.î.) составляет 100 мм или 1,0 l, т.е. равна длине неохлаждаемой части втулки. При таких параметрах глухого отверстия обеспечивается симметрия фронта затвердевания и, следовательно, стабильность литья, В качестве примера на граничные параметры;

tmin=0,7dï =- 0,7 8 мм=5,6 мм;

1787664 ггпах=2,0dn=2 . 8 мм=16 мм;

Iã.o. = 0,8 1н=-0,8 . 100 мм = 80 мм; "1,2 ° l =-1,2 100 им=120 мм, Формула изобретения

1, Устройство для горизонтального непрерывного литья заготовок круглого поперечного сечения из металлов и сплавов, содержащее металлоприемник, кожух охлаждения и вмонтированную в него графитовую втулку, выполненную с нохлаждаемой выступающей за пределы кожуха головной частью, входящей в металлоприемник, при этом в головной части втулки выполнены расположенные концентрически рабочие полости с параллельными ooÿми и глухое отверстие, расположенное по оси втулки со стороны металлоприемника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

5 повышения стабильности литья, расстояния по окружности, проходящей через оси рабочих полостей, до внешней поверхности втулки нэ длине ее головной части и до глуходонного отверстия, составляет 0,7-2.0

10 диаметра рабочей полости втулки.

2. Устройство пои. 1, отл ич а ю щ е ес я тем, что глубина глухого отверстия составляет 0,8 — 1,2 длины головной части втулки.