Кристаллизатор машины непрерывного литья металла

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к непрерывному литью металла. Кристаллизатор состоит из медной гильзы, корпуса, верхней уплотнительной крышки, нижней крышки, циркуляционной обоймы, выполненной в виде трубы с гофрами и нанесенным полимерным поясом, уплотнительной диафрагмы и нажимной втулки. Гофры обоймы в поперечном сечении имеют синусоидальную форму с шагом (периодом) t и глубиной (амплитудой) h, при этом t = 0,15. . ....0,35 стороны квадрата полости гильзы, а h = 3,0......5,0 мм, что позволит увеличить стойкость гильзы и повысить скорость литья. 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, точнее к машинам непрерывного литья металлов.

Известно применение кристаллизаторов МНЛМ, предназначенных для отбора тепла от жидкой стали и первоначального формирования наружной корочки непрерывнолитой заготовки.

Для производства непрерывнолитых заготовок небольшого сечения известно применение гильзовых кристаллизаторов, в котором рабочие стенки выполнены в виде медной трубы, конфигурация поперечного сечения которой соответствует сечению отливаемой заготовки. Со стороны наружной поверхности медной гильзы в охватывающих деталях выполнены продольные пазы или каналы для протекания охлаждающей воды.

Известен кристаллизатор, состоящий из гильзы, наружного корпуса и обоймы, охватывающей гильзу. Обойма выполнена сборной из двух половин с разъемом по вертикальной плоскости. По поверхности соприкосновения обоймы с гильзой в обойме выполнены продольные пазы прямоугольного сечения, служащие для циркуляции охлаждающей воды.

Недостатками известного кристаллизатора является то, что при повышенных скоростях литья и прямоугольном сечении каналов для охладителя на поверхности гильзы в зоне контакта с выступами обоймы образуются отложения накипи, что приводит к ухудшению теплопередачи от металла к охладителю, неравномерности толщины корки по периметру, дефектам слитка в виде трещин. Кроме того, по этой причине снижается стойкость гильз и увеличиваются затраты, связанные с повышенным их расходом.

Предлагаемый кристаллизатор отличается тем, что циркуляционная обойма выполнена в виде тонкостенной трубы, охватывающей гильзу и снабженной продольными гофрами синусоидальной формы, впадины которых касаются гильзы, а выпуклости образуют каналы для протекания охлаждающей воды, шаг которых в поперечном сечении составляет 0,15.0,35 от стороны квадрата отливаемой заготовки, а наибольший зазор для протекания воды в пределах 3.5 мм.

В средней части обоймы на ее наружной поверхности имеется гладкий пояс, выполненный путем нанесения пластикового покрытия, на который надета плавающая не зацентрированная в корпусе кристаллизатора в горизонтальной плоскости, уплотнительная диафрагма, обеспечивающая разделение нагнетательной и сливной полостей в корпусе кристаллизатора.

На фиг. 1 изображен кристаллизатор, вертикальный разрез; на фиг. 2 то же, горизонтальный разрез; на фиг. 3 узел I на фиг. 2.

Кристаллизатор состоит из медной гильзы 1, корпуса 2, верхней уплотнительной крышки 3, нижней уплотнительной крышки 4, циркуляционной обоймы 5 с нанесенным полимерным поясом 6, уплотнительной диафрагмы 7, не имеющей фиксации относительно корпуса в горизонтальной плоскости, и нажимной втулки 8. В корпусе выполнены подвод воды 9 и отвод 10. Гильзы фиксируются от продольного смещения в корпусе с помощью шпонок 11. В верхней и нижней частях обоймы 5 выполнены прорези 12 для входа и выхода охладителя. Существенное значение для изготовления и технологических характеристик кристаллизатора имеет конфигурация гофров (каналов для циркуляции воды) в циркуляционной обойме 5. Гофры в поперечном сечении имеют синусоидальную форму с шагом (периодом) t и глубиной (амплитудой) h. Синусоидальная форма каналов обеспечивает турбулентный характер потока охладителя, что улучшает условия теплопередачи.

Проведенные испытания показали существенное значение параметров каналов на тепловые характеристики кристаллизатора, величину возможного теплового потока, стойкость гильз, допустимость повышения скорости литья и производительность МНЛМ.

Таким образом, предложение обеспечивает повышение скорости литья и производительности МНЛЗ.

Формула изобретения

КРИСТАЛЛИЗАТОР МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛА, содержащий гильзу, закрепленные на ней циркуляционную обойму и корпус, обойма выполнена в виде тонкостенной трубы с продольными выступами с образованием каналов для охлаждения гильзы и зазоров для прохода охладителя, при этом гильза и обойма выполнены квадратного поперечного сечения, а в средней части обоймы на ее наружной поверхности установлен пояс с уплотнительным элементом, отличающийся тем, что продольные выступы трубы выполнены синусоидальной формы с прилеганием к гильзе впадин, шаг которых в поперечном сечении равен 0,15 0,35 стороны поперечного сечения гильзы, а зазор для прохода охладителя составляет 3,0 5,0 мм, при этом уплотнительный элемент пояса выполнен в виде пластикового покрытия с установленной на нем с возможностью перемещения диафрагмой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3