Узел подачи жидкого металла в роторный кристаллизатор

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано на роторных кристаллизаторах при производстве проволоки и катанки. Узел подачи жидкого металла в роторный кристаллизатор содержит литейный шкив 1, бесконечную ленту 2, подводящий охлаждаемый лоток 3 и прижимной ролик 8. Точка касания торцевой кромки лотка 3 и литейного шкива 1 отведена от его вертикальной оси на угол α=3-7° в сторону, противоположную направлению его вращения. Обеспечивается уменьшение сил, стремящихся оторвать оболочку слитка от лотка. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предложение относится к литейному производству и может быть использовано на роторных кристаллизаторах при производстве проволоки или катанки.

Известен роторный кристаллизатор Проперци, содержащий литейный шкив, бесконечную стальную ленту, подводящий лоток с эластичным огнеупорным наконечником и прижимной ролик (см. Э.Герман "Непрерывное литье". Гос. научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, М., 1961 г., с.577-579, рис. 1628-1629) (1).

Известный кристаллизатор не обеспечивает достаточно высокое качество изделия в связи с тем, что металл, сливаемый из лотка в кристаллизатор открытой струей, подвергается окислению.

Известен узел подачи жидкого металла в роторный кристаллизатор, содержащий литейный шкив, бесконечную стальную ленту, подводящий охлаждаемый для образования оболочки лоток с эластичным огнеупорным наконечником и прижимной ролик, при этом торцевая кромка лотка расположена в точке касания ее с литейным шкивом на вертикальной оси шкива (см. а.с. СССР №1785784, кл. В 22 D 11/00, 1990 г.) (2).

Известный узел подачи металла в роторный кристаллизатор, принятый за прототип, ограничивает доступ воздуха к струе жидкого металла, вводимой в кристаллизатор, в связи с тем, что жидкий металл пропускают через оболочку намороженного металла, прикрепленную к кромке подводящего лотка.

Недостатком известного узла подачи металла является то, что оболочка часто обрывается и засоряет металл намороженной на оболочке окисной пленкой.

Задачей данного предложения является повышение технико-экономических показателей работы кристаллизатора.

Техническим результатом предложения является повышение качества выплавляемого изделия и повышение срока службы устройства.

Технический результат достигается тем, что в узле подачи жидкого металла, содержащем литейный шкив, бесконечную стальную ленту, подводящий лоток, охлаждаемый для образования оболочки, и прижимной ролик, точка касания торцевой кромки лотка и литейного шкива отведена от вертикальной оси шкива на угол α=3-7° в сторону, противоположную направлению вращения шкива.

Чтобы понять сущность предложения, следует представить себе, что происходит с оболочкой в известном техническом решении.

Прикрепленная к кромкам подводящего лотка оболочка предохраняет металл от окисления. На эту оболочку действуют две противоположно направленные силы. С одной стороны, это силы сцепления оболочки с кромками лотка, а с другой стороны, это силы сцепления, возникающие при контакте оболочки с постоянно движущимся шкивом и стальной лентой, стремящиеся оторвать ее от лотка. Кроме того, поскольку оболочка в известном техническом решении находится в подвешенном состоянии без опоры (12⁰⁰ по циферблату часов), постепенно увеличивающаяся масса оболочки способствует частому отрыву ее.

В предложенном техническом решении, чтобы уменьшить силы, стремящиеся оторвать оболочку от лотка, предложено вывести оболочку из подвешенного состояния в более равновесное тем, что точку касания торцевой кромки лотка и литейного шкива отвели от вертикальной оси шкива на угол α=3-7° (без 1 минуты 12⁰⁰) в сторону, противоположную направлению вращения шкива. Такое выполнение обеспечивает сохранение оболочки в рабочем состоянии значительно больше времени, чем раньше.

Общими признаками данного предложения и прототипа являются следующее: наличие литейного шкива, бесконечной стальной ленты, охлаждаемого для образования оболочки лотка и прижимного ролика.

Отличие заключается в том, что точка касания торцевой кромки лотка и литейного шкива отведена от вертикальной оси шкива на угол α=3-7° в сторону, противоположную направлению вращения шкива.

Другое отличие заключается в том, что концевая часть днища лотка выполнена из эластичного огнеупорного материала, прикрепленного к корпусу лотка металлической фольгой.

Наличие эластичного огнеупорного материала обеспечивает плотное прилегание лотка к стенкам желоба кристаллизатора, а наличие металлической фольги обеспечивает возможность поддержания лотка в рабочем состоянии более длительное время, чем раньше, за счет уменьшения истирания эластичного огнеупорного материала и корпуса лотка о стенки вращающегося шкива.

Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что данное предложение отвечает условию охраноспособности "новизна".

Для сравнения предложения с другими известными решениями проведен поиск по патентной и научно-технической литературе. Признаков, сходных с отличительными признаками данного предложения, не обнаружено. Следовательно, можно сделать вывод о том, что данное предложение отвечает условию охраноспособности "изобретательский уровень" и "промышленное применение".

Предложение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 вид по А-А фиг.1, на фиг.3 - фрагмент В на фиг.1. Устройство содержит литейный шкив 1, бесконечную стальную ленту 2, подводящий лоток 3 с футеровкой 4.

Торцевая кромка лотка 3 расположена под углом α=3-7° к вертикальной оси литейного шкива 1 в сторону, противоположную вращению шкива 1. Концевая часть днища лотка 3 может быть выполнена из эластичного огнеупорного материала 5 и связана с корпусом лотка 3 металлической фольгой 6. Шкив 1 снабжен системой охлаждения 7 и прижимным роликом 8.

Устройство работает следующим образом. Прежде чем приступать к литью, проводят некоторую подготовительную работу. Она заключается в том, что жидкий металл 9 пропускают через охлаждаемый естественным или принудительным способом корпус лотка 3, наружная кромка которого установлена под углом α=3-7° от вертикали, на внутренних стенках корпуса лотка 3 и его верхней части образуется оболочка 10 твердого металла. При этом оболочка 10 образуется и за пределами лотка 3, предохраняя таким образом жидкий металл от окисления. Как только закончится подготовительная работа, приступают к чистовой отливке заготовки, отделив и отправив на переплавку ту часть металла, которая была отлита в период подготовки.

Установка торцевой кромки лотка 3 под углом более 7° от вертикали приводит к образованию раковин в верхней части заготовки.

Установка торцевой кромки лотка 3 под углом менее 3° от вертикали не дает ощутимого результата, т.е. приводит к частому отрыву оболочки от кромки лотка.

Наличие эластичного огнеупорного материала 5 обеспечивает плотное прилегание лотка 3 к стенкам желоба шкива 1 кристаллизатора, а наличие металлической, например стальной фольги 6, прикрепленной к нижней части эластичного огнеупорного материала 5 и корпусу лотка 3, предохраняет эластичный материал и корпус лотка 3 от разрушения при контакте со стенками движущегося шкива 1.

Таким образом, данное предложение обеспечивает повышение качества изделия, а также увеличение срока службы устройства.

1. Узел подачи жидкого металла в роторный кристаллизатор, содержащий литейный шкив, бесконечную ленту, охлаждаемый лоток, подводящий жидкий металл, и прижимной ролик, отличающийся тем, что точка касания торцевой кромки лотка и литейного шкива отведена от вертикальной оси шкива на угол α=3-7° в сторону, противоположную направлению вращения шкива.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что концевая часть днища лотка выполнена из эластичного огнеупорного материала, прикрепленного к корпусу лотка металлической фольгой.