Машина непрерывного литья с роторным кристаллизатором

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения слитков различной формы, включая круглые слитки, а также слитков, ширина которых превышает 250 мм. Машина непрерывного литья содержит раму со стойками 8, желоб-дозатор 10, вращающееся литейное колесо 1, кристаллизатор, выполненный в виде жестко закрепленного на литейном колесе 1 бандажа 2 и взаимодействующего с ним сегмента втулки 4 с корпусом 5 и полостью 6 для подачи охлаждающей воды. Механизм прижима сегмента втулки к бандажу выполнен в виде системы подпружиненных рычагов 9 и установлен с возможностью поворота на оси 7, закрепленной в стойке 8 рамы. Жидкий металл подается дозирующим устройством 10 в зону кристаллизации, образованную бандажом 2 литейного колеса 1, и сегментом втулки 4. После выхода из зоны кристаллизации слиток 12 удерживается в выточке бандажа 2 самоустанавливающимися роликами 14, затем отгибается ножом 15 и по рольгангу стойки 8 поступает на дальнейшую обработку. Для устранения усадочного зазора ролики имеют ширину рабочей поверхности, меньшую, чем ширина слитка. Обеспечивается повышение качества слитка. 5 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства непрерывнолитого слитка (заготовки) из различных металлов и их сплавов.

Известна машина непрерывного литья слитка в неподвижную изложницу (гильзу), используемая при литье цветных металлов (А.И.Майоров, А.С.Смоляков. «Машины радиального типа для стальных заготовок». Научное издание «60 лет научно-конструкторской и производственной деятельности ВНИИМЕТМАШ». М.: «Наука», 2005, с.374-380). Машина включает неподвижный водоохлаждаемый кристаллизатор с рабочей поверхностью для получения непрерывнолитой заготовки различной формы - круглой, квадратной или прямоугольной, и тянущие ролики, обеспечивающие постоянное вытягивание закристаллизовавшегося слитка из кристаллизатора. Для направления слитка на участок резки и транспортировки кристаллизатор выполняют изогнутым, с радиусом изгиба в несколько метров, что существенно увеличивает габариты машины. В результате слиток при кристаллизации принимает изогнутую форму и, в дальнейшем, его необходимо разгибать для придания ему прямолинейной формы. Недостатками машин такого типа являются: малая скорость литья, увеличенные габариты, невозможность получения слитка малого сечения.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является машина непрерывного литья роторного типа, включенная в линию литейно-прокатного агрегата для производства алюминиевой и медной катанки (А.Ю.Шевченко, В.А.Чеботарев, А.В.Самсонов, B.C.Каркушко, B.C.Морозов. «Литейно-прокатные агрегаты для производства алюминиевой и медной катанки». Журнал «Тяжелое машиностроение», 1997 г., №5. М.: Машиностроение, с.12-14). Машина содержит дозирующее устройство подачи жидкого металла, раму со стойками, литейное колесо с приводом вращения, кристаллизатор, состоящий из двух частей, одна из которых выполнена в виде жестко закрепленного на литейном колесе бандажа с выточкой, форма которой соответствует форме получаемого слитка, а вторая - выполнена в виде обтягивающей литейное колесо бесконечной стальной ленты, взаимодействующей с бандажом и перекрывающей его вытачку на участке заливки металла. Машина оснащена натяжным и прижимным роликами, удерживающими ленту, а также системой охлаждения. Недостатком таких машин является то, что обтягивающая колесо стальная лента имеет срок службы, ограниченный одной-двумя сменами, после чего ее необходимо менять, что требует значительных затрат времени (останавливается работа основного оборудования для установки предварительно сваренной в кольцо ленты). Кроме того, зона кристаллизации слитка, образованная выточкой бандажа и лентой, имеет постоянное сечение, не учитывающее усадку слитка, вследствие чего образуется усадочный зазор между стенками бандажа и затвердевшего слитка, в результате чего ухудшается интенсивность охлаждения слитка, снижается скорость охлаждения слитка, что приводит к снижению качества слитка. Использование такого кристаллизатора позволяет получать только слитки с плоской поверхностью, образуемой со стороны ленты, с ограниченной шириной (до 250 мм), поскольку при ширине выточки бандажа, превышающей 250 мм, натянутая на колесо лента прогибается и искажает форму слитка.

Техническим результатом изобретения является:

- увеличение срока непрерывной работы кристаллизатора, следовательно, повышение производительности и снижение эксплуатационных затрат;

- повышение качества слитка за счет устранения усадочного зазора, а также увеличения скорости охлаждения слитка;

- расширение номенклатуры непрерывнолитых слитков за счет получения слитков различной формы, включая круглые слитки, а также слитки, ширина которых превышает 250 мм.

Технический результат достигается тем, что машина непрерывного литья с роторным кристаллизатором, содержащая раму со стойками, дозирующее устройство, литейное колесо с приводом, кристаллизатор, выполненный из двух частей, одна из которых жестко закреплена на литейном колесе, а вторая установлена с возможностью взаимодействия с первой посредством механизма прижима, и систему охлаждения, снабжена роликами, смонтированными в нескольких размещенных по ходу слитка секциях, при этом каждый ролик выполнен самоустанавливающимся, с рабочей поверхностью, ширина которой меньше ширины слитка, вторая часть кристаллизатора выполнена в виде сегмента втулки с полостью для подачи охлаждающей воды, установленного в зоне кристаллизации слитка, механизм прижима выполнен в виде системы подпружиненных рычагов и установлен с возможностью поворота на оси, закрепленной в стойке рамы.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых:

Фиг.1 - внешний вид машины со стороны заливки металла;

Фиг.2 - поперечный разрез А-А;

Фиг.3 - продольный разрез Б-Б;

Фиг.4 - разрез В-В;

Фиг.5 - роторные кристаллизаторы с различной формой поперечного сечения для получения слитков выпуклой, круглой, широкой формы.

Основным рабочим элементом машины непрерывного литья с роторным кристаллизатором является вращающееся литейное колесо 1 с приводом, на котором закреплена часть кристаллизатора, выполненная в виде бандажа 2 с выточкой. Другая (вторая) часть 3 кристаллизатора выполнена в виде сегмента толстостенной втулки 4, изогнутой по радиусу бандажа 2, и корпуса 5, образующими полость 6 для подачи охлаждающей воды. Для самоустановки часть 3 установлена с возможностью поворота на неподвижной оси 7, закрепленной в отверстии стойки 8 рамы, и взаимодействует с бандажом 2 посредством механизма прижима, выполненным в виде системы подпружиненных рычагов 9. Жидкий металл заливается в зону кристаллизации из дозирующего устройства - желоба-дозатора 10. По мере вращения литейного колеса 1 и охлаждения бандажа 2 водой из коллекторов с форсунками 11 металл кристаллизуется, и после выхода закристаллизовавшегося слитка 12 из зоны кристаллизации для его удерживания в выточке бандажа 2 и дальнейшего охлаждения по ходу движения слитка 12 установлены смонтированные в секции 13 самоустанавливающиеся ролики 14. Для устранения усадочного зазора между закристаллизовавшимся слитком 12 и стенками бандажа 2 ролики 14 выполнены с рабочей поверхностью, ширина которой меньше ширины закристаллизовавшегося слитка 12, за счет чего обеспечивается надежное прижатие слитка 12 к стенкам бандажа 2. Бандаж 2 и секции 13 роликов 14 охлаждаются водой, поступающей к форсункам 11 коллектора охлаждения.

Работа машины непрерывного литья с роторным кристаллизатором заключается в следующем. Литейное колесо 1 с закрепленным на нем бандажом 2 постоянно вращается с небольшой скоростью, а прижатый к бандажу 2 рабочей поверхностью сегмент толстостенной втулки 4 с корпусом 5 скользит по бандажу 2. Жидкий металл подается по желобу-дозатору 10 в зону кристаллизации, образованную выточкой бандажа 2 и рабочей поверхностью сегмента толстостенной втулки 4. В полость 6 подается охлаждающая вода. Для устранения образующегося усадочного зазора между стенками бандажа 2 и кристаллизующегося слитка 12 зона кристаллизации выполняется с расширением в сторону заливки металла. Поступающий в зону кристаллизации металл, кристаллизуясь, продвигается вместе с бандажом 2 и скользит соответствующей стороной слитка 12 по рабочей поверхности сегмента втулки 4. После выхода из зоны кристаллизации слиток 12 проходит расстояние, приблизительно равное половине длины окружности литейного колеса 1, удерживаясь роликами 14 в выточке бандажа 2, затем отгибается ножом 15 и по рольгангу стойки 8 поступает на дальнейшую обработку (Фиг.1-4).

Для получения слитков различной формы машина непрерывного литья с роторным кристаллизатором содержит кристаллизаторы, позволяющие производить, в том числе круглые слитки, а также слитки, ширина которых превышает 250 мм (Фиг.5).

Машина непрерывного литья с роторным кристаллизатором имеет небольшие габаритные размеры и вес, а сокращение количества простоев, связанных с заменой изношенных частей кристаллизатора, позволяет значительно увеличить продолжительность непрерывной работы и повысить ее производительность.

Также повышается качество непрерывнолитых слитков за счет устранения усадочного зазора, расширяется их номенклатура за счет возможности получения слитков различной формы, вплоть до получения круглого слитка или непрерывнолитых широких полос и листов.

Машина непрерывного литья с роторным кристаллизатором, содержащая раму со стойками, дозирующее устройство, литейное колесо с приводом, кристаллизатор, выполненный из двух частей, одна из которых жестко закреплена на литейном колесе, а вторая установлена с возможностью взаимодействия с первой частью посредством механизма прижима, и систему охлаждения, отличающаяся тем, что она снабжена роликами, смонтированными в нескольких секциях, размещенных по ходу слитка, при этом каждый ролик выполнен самоустанавливающимся, с рабочей поверхностью, ширина которой меньше ширины слитка, а вторая часть кристаллизатора выполнена в виде установленного в зоне кристаллизации слитка сегмента втулки и корпуса с полостью для подачи охлаждающей воды, при этом механизм прижима выполнен в виде системы подпружиненных рычагов и установлен с возможностью поворота на оси, закрепленной в стойке рамы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии. Горячекатаная стальная полоса, изготовленная литьем посредством двухвалковой машины и последующей горячей прокатки, содержит, по массе, более 0,25% и до 1,1% углерода, между 0,40 и 2,0% марганца, между 0,05 и 0,50% кремния, менее чем 0,01% алюминия.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления высокоэффективных спеченных постоянных магнитов Fe-Nd-B. Расплавленный в тигле металлический сплав путем донного слива подают в виде свободно падающей струи расплава в зазор между двумя охлаждающими валками, вращающимися навстречу друг другу и по направлению движения струи расплава.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения алюминиевых профилей методом непрерывной прокатки и прессования. Расплавленный металл из печи-миксера подают в охлаждаемые валки, на поверхности которых металл кристаллизуется.

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению стальной ленты на горизонтальной ленточной литейной машине. Литьевое сопло для выпуска металла в кристаллизатор выполнено в виде узкого прямоугольного пустотелого блока из огнеупорного материала, содержащего днище, крышку и две боковые стенки.

Изобретение относится к металлургии и касается литья стальной ленты на горизонтальной ленточной литьевой установке. Литьевое сопло, подключенное к подводящему металл каналу, выполнено в виде прямоугольного пустотелого блока из огнеупорного материала.

Устройство содержит емкость (3) для расплава (1), охлаждаемый ленточный транспортер (6), расположенный в направлении литья за емкостью (3), проходящий между двумя отклоняющими роликами (7, 7′) и обеспечивающий транспортировку металлической полосы (4).
Изобретение относится к области металлургии, в частности к изготовлению горячекатаной полосы из свободной от превращений ферритной стали. Для создания в горячекатаной полосе мелкозернистой структуры расплав, полученный из стали, содержащей, мас.%: <1,5 С, <30 Cr, >2 Al, <30 Mn, <5 Si, остальное железо и неизбежные примеси разливают в горизонтальной установке для непрерывной разливки с успокоенным течением и без изгибов в полосовую заготовку толщиной 6-20 мм, а затем осуществляют прокатку заготовки в горячекатаную полосу со степенью деформации, по меньшей мере, 50%.
Изобретение относится к металлургии. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью полосы в двухвалковой литейной машине. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению высокопрочной тонкой литой полосы с помощью двухвалковой литейной машины. Полоса выполнена из стали, содержащей в вес.%: углерод менее чем 0,25, марганец между 0,20 и 2,0, кремний между 0,05 и 0,50, алюминий менее чем 0,01, ниобий между 0,01% и 0,20%, ванадий между 0,01% и 0,20%, азот при обеспечении соотношения между содержанием ванадия и содержанием азота между 4:1 и 7:1. Микроструктура стальной полосы состоит по большей части из бейнита и игольчатого феррита, и более чем 70% ниобия и ванадия присутствует в твердом растворе. Обеспечивается получение тонких стальных полос с требуемыми механическими свойствами. 8 н. и 58 з.п. ф-лы, 35 ил., 6 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве аморфных металлических лент. На подложку в виде металлической ленты подают расплавленный металл, который под действием практически мгновенного охлаждения переходит в аморфное состояние. Металлическую ленту совместно с отлитой аморфной лентой подают на наматывающий барабан, а после формирования рулона ленты отделяют друг от друга. Полученная аморфная лента не испытывает внешних нагрузок, что способствует улучшению ее качества. Обеспечивается повышение надежности технологического процесса. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии. Устройство намотки аморфной ленты содержит наматывающий барабан с цилиндрическим основанием с электромагнитами, равномерно распределенными по окружности и двумя боковыми дисками-ограничителями с обоих торцов основания. Соосно барабану установлен электродвигатель, на диске которого, закрепленном на торце вала электродвигателя, установлены электромагниты и, с другой стороны, общая для всех электромагнитов шина. Напротив электромагнитов размещены постоянные магниты, установленные на внешней стороне ограничителя барабана. На другом ограничителе барабана установлена шина, связанная с электромагнитами основания барабана. Посредством скользящих контактов шины соединены с блоком управления. Вращение барабана обусловлено магнитным взаимодействием между постоянными магнитами и электромагнитами. Обеспечивается упрощение конструкции устройства и повышение надежности его работы. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии. Способ включает подачу стального расплава на вращающийся разливочный конвейер горизонтальной установки, затвердевание его в полосовую заготовку толщиной 6-20 мм, горячую прокатку после полного затвердевания полосы. На еще жидкий и/или находящийся в начале затвердевания стальной расплав воздействуют газовой или плазменной струей, состоящей из металлических и/или неметаллических элементов, влияющих на свойства горячекатаной полосы. За счет изменения воздействующей кинетической энергии газовой или плазменной струи, парциального давления газа и/или приложенной температуры регулируют по толщине и ширине полосы концентрацию внедренных в расплав газовой или плазменной струей и диффундирующих в него элементов. Свойства материала дополнительно регулируют по длине полосы. Обеспечивается целенаправленное установление необходимых поверхностных свойств и свойств сердцевины литой полосы. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к металлургии. Установка содержит формообразующий инструмент в виде двух валков 2, питатель 1 для подачи расплава металла, привод вращения валков, включающий двигатель 5, ременную передачу и систему шестеренок 6, средство приема отделяемых от поверхности валков готовых изделий, систему синхронизации скорости вращения валков в виде шестеренок привода валков, вакуумное подвижное соединение для охлаждения валков водой или газом. На валках смонтированы сменные ролики-кристаллизаторы 3, посредством замены которых регулируют расстояние между валками и обеспечивают получение лент с различной толщиной от 50 до 200 мкм и размером зерна от 20 нм до 500 мкм. Обеспечивается получение магнитных материалов, содержащих редкоземельные металлы с высокими магнитными свойствами. 3 ил.

Изобретение может быть использовано для получения сплошных и полых пресс-изделий из цветных металлов и сплавов. Установка для непрерывного литья и прессования содержит две пары валков 11 и 12 с рабочими калибрами, матрицу 13 с двумя каналами, расположенными по одной оси, и два водоохлаждаемых кристаллизатора 4 роторного типа с бесконечной лентой 5, моталки 17. Пары валков расположены симметрично относительно центральной плоскости, параллельной осям валков. Заготовки, полученные в роторных кристаллизаторах, подаются валками в два канала матрицы навстречу друг другу. Обеспечивается устойчивость и надежность процесса за счет предотвращения проникновения металла между матрицей и валками. 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к металлургии. Способ включает подачу расплавленного металла, поддерживаемого на литейных поверхностях литейных валков и вращение в противоположных направлениях литейных валков для формирования металлических оболочек на литейных поверхностях, сведенных вместе в зоне контакта для подачи литой полосы вниз с регулируемым количеством мягкого материала между металлическими оболочками. В контрольном местоположении вниз по потоку от зоны контакта определяют целевую температуру для литой полосы, соответствующей заданному количеству мягкого материала между металлическими оболочками литой полосы. Измеряют температуру литой полосы, отлитой вниз по потоку от зоны контакта в контрольном местоположении. Формируют сигнал датчика, соответствующего измеренной температуре и принудительно изменяют исполнительным механизмом зазор в зоне контакта между литейными валками в ответ на сигнал датчика, полученный и обработанный для определения разности температур между измеренной температурой и целевой температурой. Обеспечивается контроль скачка температур и сопутствующих ему дефектов. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения сплошных и полых пресс-изделий из металлов и сплавов. Устройство содержит печь-миксер 1, закрепленные на валах валок 3 с ручьем и валок 4 с выступом, образующие рабочий калибр 5 и имеющие охлаждаемые каналы 8, матрицу 6 с калибрующим пояском 7 и охлаждаемыми каналами, установленную на выходе из калибра. На выходе из матрицы установлено оросительным устройство 15 с патрубком 16 для подвода хладагента и форсунками 17 для его разбрызгивания на поверхность готового изделия. На торцах валков установлены заглушки. Охлаждаемые каналы 8 выполнены по всей длине валков и расположены по окружности валка. В заглушках на части длины выполнены проточки, направляющие хладагент под углом к оси прессования, а в валах выполнены отверстия, соединенные с заглушками для подвода хладагента к заглушкам и отвода хладагента из заглушек. Обеспечивается интенсивный отвод тепла из зоны прессования катанки и повышение качества пресс-изделий. 5 ил.
Изобретение может быть использовано для получения полуфабрикатов из труднодеформируемых эвтектических сплавов на основе алюминия, предназначенных для применения в качестве припоя в паяных конструкциях. Осуществляют литье слитков со скоростью охлаждения металла не менее 100°C/мин. Проводят гомогенизационный отжиг слитков при температуре на 10-75°C ниже температуры неравновесного солидуса с выдержкой 1-24 ч и горячую деформацию слитка при температуре 0,75-0,99 от температуры равновесного солидуса с суммарной степенью деформации не менее 80%. После горячей прокатки осуществляют холодную прокатку плоской заготовки с проведением высокого отжига, предшествующего первому проходу, и промежуточных высоких отжигов со скоростью охлаждения, исключающей самозакаливание заготовки. Проводят финишный отжиг полученной фольги. Способ обеспечивает запас технологической пластичности заготовки, необходимый для получения фольги толщиной 0,1 мм и менее. 6 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к металлургии. Машина бесслитковой прокатки содержит верхний 1 и нижний 2 приводные водоохлаждаемые валки, охлаждаемый кристаллизатор 7 и устройство 11 охлаждения поверхности верхнего валка. Нижний валок 2 выполнен в виде стержня с канавками и отверстиями для подвода и отвода охлаждающей воды и жаропрочного бандажа 3. Кристаллизатор 7 спрофилирован в соответствии с радиусом бандажа 3 и выполнен с буртиками, взаимодействующими с поверхностью бандажа для предотвращения вытекания жидкого металла за пределы кристаллизатора. Ширина кристаллизатора меньше длины бочки нижнего валка. Жидкий металл, подаваемый из литейной ванны 12, проходит вместе с бандажом 3 путь от начала вставки 10 кристаллизатора до раствора валков, закристаллизовывается и подвергается прокатке в растворе валков. Прокатанный алюминиевый лист подают на смотку или порезку. За счет увеличения протяженности зоны кристаллизации скорость кристаллизации слитка увеличивается. 3 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения слитков различной формы, включая круглые слитки, а также слитков, ширина которых превышает 250 мм. Машина непрерывного литья содержит раму со стойками 8, желоб-дозатор 10, вращающееся литейное колесо 1, кристаллизатор, выполненный в виде жестко закрепленного на литейном колесе 1 бандажа 2 и взаимодействующего с ним сегмента втулки 4 с корпусом 5 и полостью 6 для подачи охлаждающей воды. Механизм прижима сегмента втулки к бандажу выполнен в виде системы подпружиненных рычагов 9 и установлен с возможностью поворота на оси 7, закрепленной в стойке 8 рамы. Жидкий металл подается дозирующим устройством 10 в зону кристаллизации, образованную бандажом 2 литейного колеса 1, и сегментом втулки 4. После выхода из зоны кристаллизации слиток 12 удерживается в выточке бандажа 2 самоустанавливающимися роликами 14, затем отгибается ножом 15 и по рольгангу стойки 8 поступает на дальнейшую обработку. Для устранения усадочного зазора ролики имеют ширину рабочей поверхности, меньшую, чем ширина слитка. Обеспечивается повышение качества слитка. 5 ил.

Наверх