Устройство для получения металлического волокна

 

Изобретение относится к области металлургии , к непрерывному литью, конкретнее , к получению волокон закалкой расплава. Цель изобретения - повышение качества волокна за счет стабилизации его ширины. Устройство содержит металл для расплава, основной и вспомогательный кристаллизаторы , вращающиеся вокруг своих осей с рабочим зазором между их цилиндрическими боковыми поверхностями, кроме того, содержит два дополнительных кристаллизатора , установленных на общей оси вспомогательным кристаллизатором. Дополнительные кристаллизаторы и вспомогательный кристаллизатор имеют общую рабочую поверхность. Основной, вспомогательный и дополнительные кристаллизаторы установлены с возможностью независимого вращения, а рабочие боковые поверхности вспомогательного и основного кристаллизаторов выполнены упругими. 1 з.п. ф-лы. 2 ил, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 22 0 11/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4193654/02 (22) 09.02.87 (46) 23.08.93. Бюл. М 31 (71) Гомельский политехнический институт (72) А.В.Степаненко, 4.H.Âåðåùàrèí, О.И. Палий, В. Е, Ãîðóíoâ,E.À.Ëaïèöêèé и

А. ВкХоломеев (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ВОЛОКНА (57) Изобретение относится к области металлургии, к непрерывному литью, конкретнее, к получению волокон закалкой расплава. Цель изобретения — повышение качества волокна эа.счет стабилизации его ширины. Устройство содержит металл для

Изобретение относится к области металлургии, к непрерывному литью, конкретнее к получению волокон закалкой расплава.

Целью изобретения является повышение качества волокна эа счет стабилизации

его ширины.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Устройство, представленное на фиг,1, содержит основной кристаллиэатор, выполненный в виде диска 1 с боковой цилиндрической поверхностью 2, установленный с возможностью вращения относительно оси

3, вспомогательный кристаллизатор, образованный установленным на оси 4 имею„, . ЙЛ „„1835333 А1 расплава, основной и вспомогательный кристаллизаторы, вращающиеся вокруг своих осей с рабочим зазором между их цилиндрическими боковыми поверхностями, кроме того, содержит два дополнительных кристаллизатора, установленных на общей оси вспомогательным кристаллизатором, Дополнительные кристаллиэаторы и вспомогательный кристаллизатор имеют общую рабочую поверхность, Основной, вспомогательный и дополнительные. кристаллизаторы установлены с возможностью независимого вращения, а рабочие боковые поверхности вспомогательного и основного кристаллизаторов выполнены упругими. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, 1 табл. хии щим возможность вращения диском 5 на боковой поверхности 6 которого посредством упругого элемента 7 установлено профилированное кольцо 8 без их взаимного QO проворота, что обеспечивает воэможность (,Д упругого перемещения поверхности 9 коль- (Лца 8 в радиальном направлении. 6д

Каждый из дополнительных кристаллизаторов выполнен в аиде профилированного диска 10,11 с боковой поверхностью

12,13 и торцевой поверхностью 14,15. Поспедние примыкают к боковой поверхности (Q кольца 8 так, что их поверхности 6,12 и 13 в в отсутствии вращения или при вращении, но в отсутствие подачи расплава 16 из тигля 17 на боковую поверхность 2 основного кристаллизатора имеют общую рабочую поверхность М (фиг.2). При этом поверхность 2

1835333

10

20

40

55 основного кристаллизатора установлена по отношению к поверхностям 6,12 и 13 с рабочим зазором Н. Все кристаллизаторы имеют возможность независимого вращения благодаря связи с автономными приводами (на фиг.1 не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Основной и вспомогательный кристаллизаторы приводят во вращение в одну сторону. Затем приводят во вращение в направлении, противоположном вращению диска 1 диски 10,11 (дополнительные кристаллизаторы), В результате этого боковые поверхности 2,9,12,13 всех кристаллизаторов, в том числе и торцевые поверхности

14,15 дисков 10,11 одновременно движутся, при этом зазор Н остается постоянным, По-. сле установки в требуемое положение подают расплав 16 из тигля 17 на боковую поверхность 2 основного кристаллизатора в непосредственной близости от зазора. Будучи втянутым в зазор слой расплава, уже частично охлажденный на поверхности 2 основного кристаллизатора, продолжает уширяться, но более медленно, при этом увеличивается его вязкость. Благодаря тому, что поверхность. 9 вспомогательного кристаллизатора выполнена с возможностью упругого перемещения, при достижении вязкости расплава 16 большей силы противодействия при вращении вспомогательного кристаллизатора, поверхность 9 последнего радиально смещается под действием давления через расплав 16 со стороны поверхности 2 диска 1. Результатом такого перемещения является то, что в процесс обработки расплава 16 в зазоре вступают торцовые поверхности 14,15, т.е. образуется зона деформации, ограниченная четырьмя независимо перемещающймися поверхностями 2,9,14,15, Адгезионно сцепляясь в зоне сдвиговой деформации с этими поверхностями, о ъем расплава разделяется по плоскостям скольжения, в которых вязкость расплава мала по сравнению с силами адгезионного сцепления с ним поверхностей 2,9,14 и 15.

Такое взаимодействие приводит к выносу объемов расплава, контактирующих с поверхностями 14,15 дисков 10,11 в виде дискретных или непрерывных изделий (волокон) 16,17. Одновременно поверхностью

2 основного кристаллизатора выносится ос«овное изделие (волокно) 18 и в противоположную сторону формируемое в контакте с поверхностью 9 вспомогательного кристаллизатора, изделие 19. В результате ос:новное изделие 18 имеет стабильную ширину.

Пример. Осуществляют получение волокна из сплава «а основе железа (Feyp

Nla В12 Slap) и бронзы Оф 4-0,25. На устрой- стве, схема которого представлена на фиг.1,2, диаметр основного кристаллизатора в виде диска составляет 80 мм, а диаметры двух дополнительных кристаллизаторов и диаметр вспомогательного кристаллизатора равны между собой и составляют 125 мм. Ширина боковой поверхности основного кристаллизатора составляет 50 мм, а ширина боковой поверхности вспомогательного кристаллизатора составляет 0,2 мм, При получении волокна из сплава на основе железа основной, вспомогательный и дополнительные кристаллизатора приводят во вращение со скоростью, соответственно 2500, 3200 и 3800 об/мин., а при получении волокна из бронзы их скорости составляют, соответственно, 3000, 3600 и

4200 об/мин.

В случае, когда возможность упругого перемещения имеет только вспомогательный кристаллизатор, последний и основной кристаллизатор устанавливают с рабочим зазором 0,055 мм(для сплава на основе Fe), а при получении волокна из бронзы — с рабачим зазором 0,03 мм; при выполнении с возможностью упругого перемещения как основного, так и вспомогательного кристаллизаторов их устанавливают с нулевым рабочим зазором, В качестве питателя для подачи расплава используют кварцевый тигель с диаметром выходного отверстия 0,3 мм(для сплава на основе железа) и с диаметром 0,2 мм {для бронзы). Давление на расплав в тигле составляе во всех случаях 0,35

МПа. Расплав подают на поверхность основного кристаллизатора на расстоянии

3...5 мм от зева. Температура подаваемого расплава для сплава на основе железа составляет 1700 С, а для бронзы — 1300 С.

Оценивают средние толщину и ширину волокон на длине в 50 мм, а также разброс ширины волокон на длине 50 мм, по величине которого судят о стабильности ширины, как критерии качества волокна, Данные испытания волокон сведены в таблицу.

Формула изобретения

1. Устройство для получения металлического волокна, содержащее питатель для расплава, основной, вспомогательный и дополнительные кристаллизаторы, установленные с возмо>к«остью вращения и с образованием между боковыми поверхностями основного и вспомогательного кристаллизаторов рабочего зазора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества волокна за счет стабилизации его ши1835333 рины, вспомогательный кристаллизатор установлен между дополнительными кристаллизаторами с возможностью независимого перемещения, а его боковая поверхность выполнена упругой и образует с боковыми поверхностями кристаллизаторов общую рабочую поверхность, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что боковая поверхность основного

5 кристаллизатора выполнена. ynpyroA.

1835333

Составитель Г.Сребрянский

Техред М;Моргентал Корректор О.Густи

Редактор Т.Куркова

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

Заказ 2972 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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