Поворотный промежуточный ковш и способ непрерывной разливки металлического сплава, использование поворотного промежуточного ковша и удлиненная литая заготовка металлического сплава

Авторы патента:


Поворотный промежуточный ковш и способ непрерывной разливки металлического сплава, использование поворотного промежуточного ковша и удлиненная литая заготовка металлического сплава
Поворотный промежуточный ковш и способ непрерывной разливки металлического сплава, использование поворотного промежуточного ковша и удлиненная литая заготовка металлического сплава
Поворотный промежуточный ковш и способ непрерывной разливки металлического сплава, использование поворотного промежуточного ковша и удлиненная литая заготовка металлического сплава
Поворотный промежуточный ковш и способ непрерывной разливки металлического сплава, использование поворотного промежуточного ковша и удлиненная литая заготовка металлического сплава
Поворотный промежуточный ковш и способ непрерывной разливки металлического сплава, использование поворотного промежуточного ковша и удлиненная литая заготовка металлического сплава

 


Владельцы патента RU 2598019:

ЛУВАТА ЭСПОО ОЙ (FI)

Изобретение относится к непрерывной разливке металлического сплава. Промежуточный ковш (1) содержит поворотный корпус (3) с отделенными друг от друга первой (5) и второй (7) камерами, первым каналом (12) между камерами и вторым каналом (16) между второй камерой (7) и кристаллизатором (9) для непрерывной разливки. Корпус (3) поворачивают в положение прекращения разливки и добавляют основной металл в первую камеру (5). Затем корпус поворачивают в положение разливки и ведут разливку основного металла во вторую камеру (7) и кристаллизатор. Легирующие элементы добавляют в основной металл, содержащийся во второй камере (7), что предотвращает их попадание в первую камеру, и ведут разливку полученного металлического сплава. Обеспечивается уменьшение ручной очистки ковша при смене разливаемых сплавов и снижение количества отходов металла и легирующих элементов. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к поворотному промежуточному ковшу для непрерывной разливки металлического сплава. Промежуточный ковш содержит корпус, поворачиваемый между положением разливки и положением прекращения разливки. Корпус включает в себя первую камеру и вторую камеру, отделенные друг от друга, первый канал между первой камерой и второй камерой, и второй канал между второй камерой и кристаллизатором для непрерывной разливки металлического сплава. В положении прекращения разливки первая камера предназначается для приема и удержания основного металла в расплавленном состоянии. Основной металл составляет основу металлического сплава, который образуется посредством добавления одного или нескольких легирующих элементов в основной металл. В положении разливки упомянутый металлический сплав подается из второй камеры в кристаллизатор через второй канал.

Настоящее изобретение также относится к способу непрерывной разливки металлического сплава, использованию поворотного промежуточного ковша и литой заготовки для разливки металлического сплава в соответствии со способом.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

При непрерывной разливке металлического сплава металлический сплав образуется посредством легирования расплавленного основного металла одним или несколькими легирующими элементами, когда промежуточный ковш находится в положении прекращения разливки. Расплавленный основной металл добавляется в первую камеру промежуточного ковша. Затем добавляется соответствующее количество одного или нескольких легирующих элементов к основному металлу, обеспечивая получение необходимого состава металлического сплава.

Образованный металлический сплав затем разливается посредством поворота промежуточного ковша из положения прекращения разливки в положение разливки для того, чтобы металлический сплав подавался из первой камеры через первое отверстие во вторую камеру и из второй камеры через второе отверстие в кристаллизатор. В положении разливки промежуточный ковш поворачивается таким образом, чтобы металлический сплав подавался из промежуточного ковша с соответствующей скоростью для заполнения кристаллизатора металлическим сплавом, где расплавленный металлический сплав постепенно отвердевает, принимая форму удлиненной литой заготовки.

Проблема с промежуточным ковшом для непрерывной разливки известного уровня техники заключается в том, что замена разливки первого металлического сплава с одним составом на второй металлический сплав с другим составом отнимает много времени, поскольку камеры промежуточного ковша необходимо очищать от остатков предыдущего металлического сплава до разливки второго металлического сплава с целью исключения примесей во втором металлическом сплаве. Очищение является особенно важным, когда первый и второй металлические сплавы содержат разный легирующий элемент. В связи с тем, что процесс очищения отнимает много времени между разливкой разных металлических сплавов, необходимо ограничить количество разных металлических сплавов, используемых в промежуточном ковше с целью получения достаточно высокой производительности.

Очищение промежуточного ковша требует ручной и трудоемкой работы, которая при несоблюдении соответствующих мер безопасности может представлять опасность для здоровья рабочих. Процесс очищения заключается в удалении остатков первого металлического сплава со стенок камер и отверстий. Удаление остатков первого металлического сплава может содержать значительное количество металлического сплава, который соскабливается. Удаленный материал также может содержать значительное количество ценных легирующих элементов. Следовательно, удаленный металлический сплав при очищении промежуточного ковша повышает стоимость окончательной отливки из металлического сплава.

Другая проблема с промежуточным ковшом известного уровня техники заключается в том, что если промежуточный ковш не очищен надлежащим образом от первого металлического сплава, второй металлический сплав, который разливается, станет загрязненным, что может повлиять на свойства второго металлического сплава или второй металлический сплав не будет соответствовать техническим условиям изготовления. Если загрязнение элементами присутствует от предыдущей разливки во втором металлическом сплаве, возможно, потребуется отправлять в лом всю отливку из металлического сплава или ее часть. Особая проблема заключается в необходимости производить разные типы медных сплавов посредством непрерывной разливки, например, медь, сплавленная с серебром, оловом, цинком и так далее, где основной материал из меди должен быть высокой чистоты, чтобы придать заданные свойства готовой отливке из металлического сплава.

В патенте US 4830090 раскрывается промежуточный ковш, содержащий три камеры, где легирующие элементы добавляются камеру, расположенную в центре.

В патенте JP 56009049 раскрывает промежуточный ковш, содержащий две камеры, где легирующие элементы добавляются в одну из камер.

В патенте JP 5023806 описывается промежуточный ковш, содержащий множество камер, где легирующие элементы добавляются в камеры в процессе разливки.

ЗАДАЧИ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения заключается в предоставлении усовершенствованного промежуточного ковша и способа непрерывной разливки металлического сплава. Первая задача изобретения относится к промежуточному ковшу и способу с повышенной эксплуатационной гибкостью замены между разливкой разных металлических сплавов по сравнению с известным уровнем техники. Вторая задача изобретения относится к промежуточному ковшу и способу с минимальной ручной очисткой при замене между разливкой разных металлических сплавов или ее отсутствием. Третья задача изобретения относится к промежуточному ковшу и способу, который сокращает количество отходов металлического сплава и расход одного или нескольких легирующих элементов.

Решение этих задач достигается при помощи поворотного промежуточного ковша по п. 1 формулы изобретения. Поворотный промежуточный ковш, отличается тем, что вторая камера дополнительно содержит первый отсек, с которым соединяется первый канал и второй отсек, с которым соединяется второй канал, первый отсек и второй отсек отделены друг от друга, и третий канал между первым отсеком и вторым отсеком, в котором металлический сплав образуется, когда промежуточный ковш находится в положении разливки, чтобы основной металл из первой камеры подавался из первой камеры в первый отсек через первый канал и из первого отсека во второй отсек через третий канал в процессе добавления одного или нескольких легирующих элементов во второй отсек второй камеры.

Посредством добавления одного или нескольких легирующих элементов во второй отсек второй камеры, когда промежуточный ковш находится в положении разливки, основной метал и один или несколько легирующих элементов образуют металлический сплав при разливке металлического сплава. Первый отсек второй камеры выполняет функцию диффузионного барьера, предупреждающего загрязнение основного металла в первой камере легирующими элементами, добавляемыми во второй отсек второй камеры.

При прекращении разливки или при необходимости повторного наполнения первой камеры основным металлом, добавление легирующих элементов прекращается до поворачивания промежуточного ковша из положения разливки в положение прекращения разливки. Таким образом, легирующие элементы промываются до поворачивания промежуточного ковша из положения разливки в положение прекращения разливки и, следовательно, чистота основного металла в первой камере не подвергается воздействию независимо от того, какой металлический сплав разливается.

Поскольку обеспечивается чистота основного металла в первой камере, эксплуатационная гибкость промежуточного ковша повышается таким образом, что можно быстро и легко переключать на разливку между разными металлическими сплавами при использовании одного основного металла без необходимости очищения камер промежуточного ковша.

Один и тот же основной металл применяется для разливки большого количества разных металлических сплавов без необходимости очищения промежуточного ковша. При разливке разных металлических сплавов заявленный промежуточный ковш обеспечивает повышенную производительность по сравнению с промежуточными ковшами известного уровня техники, поскольку время замены разных металлических сплавов минимизировано. Промежуточный ковш особенно полезен при разливке многих разных металлических сплавов из одного основного металла.

Небольшое количество отходов получается в начале и в конце разливки металлического сплава. Однако это количество существенно ниже количества, которое получается в промежуточных ковшах известного уровня техники. Следовательно, заявленный промежуточный ковш повышает эксплуатационную гибкость при разливке разных металлических сплавов, которые все основываются на одном основном металле и сокращает количество отходов, в частности, отходов, содержащих ценные легирующие элементы. Таким образом, эксплуатационные расходы при разливке при использовании заявленного промежуточного ковша сокращаются по сравнению с известным уровнем техники.

Термин «положение прекращения разливки» относится к положению, когда промежуточный ковш ориентирован так, что предотвращается перемещение основного металла из первой камеры.

Термин «положение разливки» относится к положению, когда промежуточный ковш ориентирован так, что основной металл подается самотеком из первой камеры во вторую камеру и образует металлический сплав во втором отсеке второй камеры до подачи в кристаллизатор.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения промежуточный ковш содержит поворотное устройство для поворачивания корпуса промежуточного ковша из положения разливки в положение прекращения разливки, которые относятся к разным ориентациям промежуточного ковша.

Поворотное устройство обеспечивает регулирование ориентации поворотного ковша с целью переключения промежуточного ковша из положения разливки в положение прекращения разливки. В положении разливки второй канал располагается в направлении кристаллизатора. В положении прекращения разливки второй канал уходит от кристаллизатора.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения промежуточный ковш содержит подающее устройство для подачи одного или нескольких легирующих элементов в основной металл, подающее устройство направляется таким образом, чтобы легирующие элементы подавались во второй отсек второй камеры.

Подающее устройство предназначается для регулирования добавления одного или нескольких легирующих элементов, которые подаются в основной металл с целью образования металлического сплава в соответствии с заданным составом. Подающее устройство предпочтительно подает один или несколько легирующих элементов в виде порошка или гранул для обеспечения гомогенности состава металлического сплава.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения корпус промежуточного ковша содержит первую перегородку, имеющую первый канал, вторую перегородку, имеющую второй канал, и третью перегородку, имеющую третий канал, где перегородки устанавливаются таким образом, чтобы первая перегородка отделяла первую камеру от первого отсека второй камеры, вторая перегородка отделяла второй отсек второй камеры от кристаллизатора, а третья перегородка отделяла первый отсек от второго отсека второй камеры.

Перегородки выполняют функцию барьеров для основного металла и металлического сплава. Каналы в перегородках располагаются таким образом, чтобы основной металл и металлический сплав подавались в направлении кристаллизатора, когда промежуточный ковш находится в положении разливки и таким образом, чтобы основной металл и металлический сплав предотвращались от подачи в кристаллизатор, когда промежуточный ковш находится в положении прекращения разливки.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения второй канал ориентирован таким образом, чтобы обеспечивать непрерывную горизонтальную разливку металлического сплава. Второй канал ведет к отверстию, которое, когда промежуточный ковш находится в положении разливки, устанавливается относительно соответствующего отверстия в кристаллизаторе для разливки металлического сплава.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения промежуточный ковш содержит нагревательное устройство для нагревания основного металла и/или металлического сплава. Предпочтительно нагревательное устройство для нагревания основного металла и/или металлического сплава содержит устройство индукционного нагревания, установленное в нижней части по меньшей мере первой камеры или второй камеры. При помощи нагревательного устройства поддерживается тепло для того, чтобы основной металл и/или металлический сплав оставались в расплавленном состоянии, находясь в промежуточном ковше.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения по меньшей мере первый канал или второй канал, или третий канал включает в себя множество сквозных отверстий в соответствующей перегородке. При помощи множества отверстий в соответствующей стенке подача основного металла и/или металлического сплава осуществляется при практически постоянной скорости подачи.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения объем второй камеры меньше, чем первой камеры. Первая камера выполняет функцию резервуара для основного металла. Вторая камера обеспечивает отдельную полость для образования металлического сплава и для подачи металлического сплава при соответствующей скорости в кристаллизатор для непрерывной разливки металлического сплава.

Вышеупомянутые задачи дополнительно достигаются посредством способа непрерывной разливки металлического сплава по п.9. Способ включает в себя этапы:

- поворачивание корпуса промежуточного ковша в положение прекращения разливки,

- добавление основного металла в первую камеру, когда промежуточный ковш находится в положении прекращения разливки,

- поворачивание корпуса промежуточного ковша из положения прекращения разливки в положение разливки, разливая, таким образом, основной металл,

- после разливки основного металла, добавление одного или нескольких легирующих элементов в основной металл во втором отсеке второй камеры для образования металлического сплава, разливая, таким образом, металлический сплав.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя

- разливку основного металла в течение первого определенного периода времени до добавления одного или нескольких легирующих элементов в основной металл.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя

- прекращение добавления одного или нескольких легирующих элементов в основной металл во втором отсеке второй камеры,

- продолжение разливки после прекращения добавления одного или нескольких легирующих элементов в основной металл только до разливки основного металла,

- поворачивание корпуса промежуточного ковша из положения разливки в положение прекращения разливки, останавливая, таким образом, разливку.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ включает в себя непрерывную разливку после прекращения добавления одного или нескольких легирующих элементов в течение второго определенного периода времени.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения основной металл включает в себя один металлический элемент или смесь из двух или более металлических элементов.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения один или несколько легирующих элементов имеют точку плавления, которая ниже точки плавления основного металла.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения основной металл включает в себя преимущественно медь, а один или несколько легирующих элементов включают в себя по меньшей мере серебро или олово, или цинк, или их сплавы.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения способ включает в себя разливку металлического сплава в форму удлиненной литой заготовки.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения удлиненная литая заготовка включает в себя первый конец, относящийся к фазе начала разливки металлического сплава и второй конец, относящийся к фазе завершения разливки металлического сплава, где способ дополнительно включает в себя:

- удаление по меньшей мере первого конца или второго конца литой заготовки.

Изобретение дополнительно относится к использованию промежуточного ковша по п. 17 и удлиненной литой заготовки по п. 18.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже следует более подробное описание изобретения посредством описания разных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые фигуры.

Фиг. 1 показывает пример поворотного промежуточного ковша известного уровня техники для непрерывной разливки металлического сплава, вид сверху.

Фиг. 2 показывает поворотный промежуточный ковш для непрерывной разливки металлического сплава в соответствии с вариантом осуществления изобретения, вид сверху.

Фиг. 3 показывает вид сбоку поворотного промежуточного ковша, изображенного на фиг. 2, в положении прекращения разливки.

Фиг. 4 показывает вид сбоку поворотного промежуточного ковша, изображенного на фиг. 2, в положении разливки.

Фиг. 5 показывает блок-схему способа непрерывной разливки металлического сплава в соответствии с первым вариантом осуществления способа.

Фиг. 6 показывает блок-схему способа непрерывной разливки металлического сплава в соответствии со вторым вариантом осуществления способа.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 показывает поворотный промежуточный ковш 1 известного уровня техники для непрерывной разливки металлического сплава. Промежуточный ковш 1 содержит корпус 3, имеющий первую камеру 5 и вторую камеру 7, отделенные друг от друга посредством первой перегородки 10.

Первая камера 5 предназначается для приема основного металла в расплавленном состоянии и одного или нескольких легирующих элементов, где металлический сплав образуется в первой камере 5. В первой перегородке 10 размещается первый канал 12. В описанном варианте осуществления первый канал 12 включает в себя два отверстия в первой перегородке 10 для того, чтобы металлический сплав подавался из первой камеры 5 во вторую камеру 7.

Промежуточный ковш 1 дополнительно включает в себя кристаллизатор 9 для непрерывной разливки металлического сплава и вторую перегородку 14, содержащую второй канал 16 для того, чтобы металлический сплав подавался из второй камеры 7 в кристаллизатор 9. Второй канал 16 включает в себя в описанном примере два отверстия во второй перегородке 14.

Промежуточный ковш 1 приспособлен для поворачивания из положения разливки в положение прекращения разливки. В положении прекращения разливки промежуточный ковш 1 ориентируется таким образом, чтобы предотвратить вытекание металлического сплава под действием силы тяжести из первой камеры 5 в кристаллизатор 9 через вторую камеру 7. В положении разливки промежуточный ковш 1 ориентируется таким образом, чтобы металлический сплав подавался под действием силы тяжести из первой камеры 5 в кристаллизатор 9 через вторую камеру 7 и, соответственно, металлический сплав разливается в одну или несколько литых заготовок 20. Литые заготовки 20 отливаются в горизонтальном направлении, указанном стрелкой. В описанном примере две литые заготовки 20 отлиты посредством кристаллизатора 9.

В промежуточном ковше 1 известного уровня техники, изображенном на фиг. 1, металлический сплав разливается посредством первоначального ориентирования промежуточного ковша 1 в положение прекращения разливки и наполнения первой камеры 5 основным металлом в расплавленном состоянии. Основной металл составляет основную часть металлического сплава, который образуется посредством добавления одного или нескольких легирующих элементов в основной металл в первой камере 5.

Промежуточный ковш 1 дополнительно содержит подающее устройство 22 для подачи одного или нескольких легирующих элементов в основной металл. Подающее устройство 22 на примере промежуточного ковша 1 известного уровня техники направляется таким образом, чтобы один или несколько легирующих элементов подавались в первую камеру 5. Посредством добавления одного или нескольких легирующих элементов в основной металл образуется металлический сплав. После образования металлического сплава промежуточный ковш 1 поворачивается из положения прекращения разливки в положение разливки, подавая, таким образом, металлический сплав из первой камеры 5 во вторую камеру 7, из второй камеры 7 в кристаллизатор 9, где металлический сплав разливается в литые заготовки 20.

Проблема с промежуточным ковшом 1 известного уровня техники заключается в том, что промежуточный ковш 1 необходимо очищать от первого металлического сплава до разливки второго металлического сплава, второй металлический сплав имеет состав, который отличается от состава первого металлического сплава. Таким образом, разливка множества разных металлических сплавов отнимает много времени. Когда металлический сплав в промежуточном ковше 1 заканчивается и его необходимо пополнить, необходимо произвести точный расчет для обеспечения добавления соответствующего количества одного или нескольких легирующих элементов в первую камеру 5 для производства металлического сплава с одинаковым составом. Данный расчет основывается на расчетных остатках металлического сплава и количестве добавленного основного металла. Более того, очищение может содержать соскабливание значительное количество одного или нескольких легирующих элементов. Следовательно, производительность разливки при использовании промежуточного ковша 1 известного уровня техники является относительно низкой, а стоимость соскабливания ценных легирующих элементов является высокой.

Фиг. 2 показывает поворотный промежуточный ковш 1 для непрерывной разливки металлического сплава в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Промежуточный ковш 1 изобретения отличается от промежуточного ковша 1 известного уровня техники тем, что вторая камера 7 включает в себя первый отсек 30, с которым соединяется первый канал 12 и второй отсек 32, с которым соединяется второй канал 16. Первый отсек 30 и второй отсек 32 отделяются друг от друга посредством третьей перегородки 34. В третьей перегородке 34 размещается третий канал 36 между первым отсеком 30 и вторым отсеком 32. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 2, третий канал 36 включает в себя четыре отверстия в третьей перегородке 34.

Промежуточный ковш 1 дополнительно содержит подающее устройство 22 для подачи одного или нескольких легирующих элементов в основной металл. В промежуточном ковше 1 по изобретению подающее устройство 22 направляется во второй отсек 32 второй камеры 7, легирующие элементы подаются во второй отсек 32 второй камеры 7, когда промежуточный ковш 1 ориентирован в положении разливки. Следовательно, металлический сплав образуется во втором отсеке 32 при разливке металлического сплава. Таким образом, обеспечивается чистота основного металла в первой камере 5. Чистота основного металла в первой камере 5 дополнительно обеспечивается посредством того, что первый отсек 30 между вторым отсеком 32 и первой камерой 5 выполняет функцию диффузионного барьера, предупреждающего загрязнение основного металла одним или несколькими легирующими элементами.

Металлический сплав образуется, когда промежуточный ковш 1 находится в положении разливки, так как основной металл подается из первой камеры 5 в первый отсек 30 через первый канал 12 и из первого отсека 30 во второй отсек 32 через третий канал 36, когда один или несколько легирующих элементов добавляются во второй отсек 32 второй камеры 7. Металлический сплав, образованный во втором отсеке 32 второй камеры 7, подается из второго отсека 32 посредством второго канала 16 во второй перегородке 14 в кристаллизатор 9, разливая, таким образом, металлический сплав в литые заготовки 20.

При прекращении разливки металлического сплава, во-первых, прекращается добавление одного или нескольких легирующих элементов во второй отсек 32 и, во-вторых, по истечении второго определенного периода времени промежуточный ковш 1 поворачивается из положения разливки в положение прекращения разливки.

При помощи промежуточного ковша 1 в соответствии с изобретением можно обеспечить чистоту основного металла в первой камере 5. Таким образом, можно разливать большое количество разных металлических сплавов, которые используют один основной металл с добавлением разных количеств одного или нескольких легирующих элементов. Следовательно, повышена эксплуатационная гибкость использования промежуточного ковша 1.

Основной металл состоит из одного металлического элемента или смеси двух или более металлических элементов. Предпочтительно, один или несколько металлических сплавов имеют точку плавления, которая ниже точки плавления основного металла.

Показанный промежуточный ковш 1 имеет особенное преимущество при разливке медных сплавов, например, медносеребряных сплавов. Количество серебра, используемое в процессе литья, оказывает существенное влияние на стоимость отлитого металлического сплава. Следовательно, количество серебра в металлическом ломе существенно повышает стоимость процесса литья. Более того, ценность меди, используемой в качестве основного металла, существенно зависит от ее чистоты. Следовательно, небольшое загрязнение основного металла сделает основной металл непригодным для последующего литья и, следовательно, ценность металла будет снижена. Изобретение предлагает решение данной проблемы так как описано в заявке.

Фиг. 3 показывает промежуточный ковш 1, изображенный на фиг. 2, сбоку в положении прекращения разливки. Промежуточный ковш 1 ориентирован таким образом, чтобы предотвращалось вытекание основного металла под действием силы тяжести из первой камеры 5 во вторую камеру 7. Следовательно, предупреждается загрязнение основного металла в первой камере 5 одним или несколькими легирующими элементами. Таким образом, промежуточный ковш 1 готов для разливки разных металлических сплавов, имеющих разные составы, основанные на одном основном металле.

Фиг. 4 показывает промежуточный ковш 1, ориентированный в положение разливки. Основной металл подается под действием силы тяжести из первой камеры 5 в первый отсек 30 и из первого отсека 30 во второй отсек 32. Во втором отсеке 32 один или несколько легирующих элементов добавляются в основной металл, образуя, таким образом, металлический сплав. Образованный металлический сплав подается под действием силы тяжести из второго отсека 32 в кристаллизатор 9 (не показан), разливая, таким образом, металлический сплав в одну или несколько литых заготовок 20.

Фиг. 5 показывает блок-схему способа непрерывной разливки металлического сплава посредством промежуточного ковша 1. На этапе 100 способ включает в себя приведение промежуточного ковша 1 в положение прекращения разливки посредством, при необходимости, поворачивания промежуточного ковша 1 в положение прекращения разливки.

Способ включает в себя на этапе 110 добавление основного металла в первую камеру 5, когда промежуточный ковш 1 находится в положении прекращения разливки. Таким образом, основной металл содержится в первой камере 5 без риска загрязнения легирующими элементами.

На этапе 120 способ включает в себя поворачивание промежуточного ковша 1 из положения прекращения разливки в положение разливки. Таким образом, основной металл подается под действием силы тяжести во вторую камеру 7 и в кристаллизатор 9, где основной металл отливается при помощи кристаллизатора 9.

На этапе 130 после разливки основного металла, добавление одного или нескольких легирующих элементов в основной металл во второй камере 7 для образования металлического сплава. Таким образом, на этапе 140 образованный металлический сплав подается в кристаллизатор 9, где металлический сплав отливается посредством кристаллизатора 9. Таким образом, одна или несколько литых заготовок 20 отливаются из металлического сплава.

Когда разливается значительное количество металлического сплава или когда основной металл в первой камере 5 почти закончился, необходимо прекратить разливку металлического сплава. Прекращение разливки металлического сплава осуществляется посредством прекращения добавления одного или нескольких легирующих элементов в основной металл во второй камере 7 на этапе 150. Таким образом, образование металлического сплава прекращается, а основной металл постепенно будет разливаться. Способ дополнительно включает в себя на этапе 160 поворачивание промежуточного ковша 1 из положения разливки в положение прекращения разливки. Таким образом, разливка основного металла прекращается, а оставшийся основной металл в первой камере 5 остается в первой камере 5.

Посредством описанного способа разливки металлического сплава основной металл сохраняется практически незагрязненным одним или несколькими легирующими элементами при разливке металлического сплава. Способ и промежуточный ковш 1 имеют преимущество в том, что можно разливать большое количество разных металлических сплавов из одного основного металла без необходимости очищения промежуточного ковша 1 перед каждой новой разливкой металлического сплава. Способ имеет дополнительное преимущество в том, что первая камера сохраняется незагрязненной одним или несколькими легирующими элементами.

Фиг. 6 показывает способ непрерывной разливки металлического сплава в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления добавлением разливки основного металла первого периода времени на этапе 125 до добавления одного или нескольких легирующих элементов в основной металл во второй камере 7 на этапе 130. Посредством разливки основного металла в течение первого периода времени до добавления легирующих элементов скорость подачи основного металла стабилизируется до образования металлического сплава.

Второй вариант осуществления дополнительно включает в себя на этапе 155 разливку основного металла в течение второго периода времени до поворачивания промежуточного ковша 1 из положения разливки в положение прекращения разливки в шаге 160, прекращая, таким образом, разливку. Посредством разливки в течение второго периода времени до поворачивания промежуточного ковша 1 из положения разливки в положение прекращения разливки проверяется, чтобы добавленные один или несколько легирующих элементов промывались из второй камеры 7, обеспечивая, таким образом, чистоту основного металла в первой камере 5.

В дополнительном варианте осуществления способ включает в себя добавление дополнительного основного металла в первую камеру 5, когда промежуточный ковш 1 находится в положении разливки. Это достигается посредством того, что первая камера 5 имеет отверстие, направленное в сторону, противоположную направлению разливки. Следовательно, дополнительный основной металл можно добавлять при разливке металлического сплава, избегая, таким образом, прерывания разливки металлического сплава.

Способ производит один или несколько литых заготовок 20 металлического сплава. Литая заготовка 20 включает в себя первый конец, относящийся к фазе начала и второй конец, относящийся к фазе завершения разливки металлического сплава. Фаза начала и фаза завершения могут содержать вариацию состава первого конца и второго конца металлического сплава.

Способ дополнительно включает в себя этап отрезания по меньшей мере одного из концов литой заготовки 20. Таким образом, части литой заготовки 20 металлического сплава, относящиеся по меньшей мере к фазе начала или фазе завершения литой заготовки 20, удаляются.

Настоящее изобретение не ограничивается описанным вариантом осуществления, его можно изменять и модифицировать в пределах объема приведенной ниже формулы изобретения.

1. Способ непрерывной разливки металлического сплава посредством промежуточного ковша (1), содержащего поворотный корпус (3) с отделенными друг от друга первой (5) и второй (7) камерами, первым каналом (12) между камерами и вторым каналом (16) между второй камерой (7) и кристаллизатором (9) для непрерывной разливки, включающий поворот корпуса (3) промежуточного ковша (1) в положение прекращения разливки, добавление основного металла в первую камеру (5) промежуточного ковша (1), поворот корпуса (3) промежуточного ковша (1) в положение разливки, разливку основного металла во вторую камеру (7) и кристаллизатор (9), добавление по меньшей мере одного легирующего элемента в основной металл, содержащийся во второй камере (7) промежуточного ковша (1), с образованием металлического сплава и разливку металлического сплава с получением заготовки.

2. Способ по п. 1, в котором добавление по меньшей мере одного легирующего элемента в основной металл осуществляют во второй отсек (32) второй камеры (7) промежуточного ковша (1), соединенный вторым каналом (16) с кристаллизатором (9) для непрерывной разливки и третьим каналом (36) с первым отсеком (30) второй камеры (7) промежуточного ковша (1).

3. Способ по п. 1, в котором разливку основного металла до добавления по меньшей мере одного легирующего элемента в основной металл осуществляют в течение первого периода времени до стабилизации скорости подачи основного металла.

4. Способ по п. 1, в котором прекращают добавление по меньшей мере одного легирующего элемента в основной металл во второй камере (7) промежуточного ковша (1), продолжают разливку основного металла и останавливают разливку путем поворота корпуса (3) промежуточного ковша (1) из положения разливки в положение прекращения разливки.

5. Способ по п. 4, в котором после прекращения добавления по меньшей мере одного легирующего элемента разливку ведут в течение второго периода времени до промывки легирующих элементов из второй камеры.

6. Способ по п. 1, в котором основной металл содержит один металлический элемент или смесь из двух или более металлических элементов.

7. Способ по п. 1, в котором основной металл включает в себя в основном медь, а по меньшей мере один легирующий элемент содержит, по меньшей мере, серебро, или олово, или цинк, или их сплавы.

8. Способ по п. 1, в котором осуществляют удаление первого конца литой заготовки, полученного в фазе начала разливки металлического сплава, или второго конца литой заготовки, полученного в фазе завершения разливки металлического сплава.

9. Литая заготовка из металлического сплава, полученная непрерывной разливкой способом по одному из пп. 1-8.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к непрерывному литью жидкого металла. Оборудование, размещенное между разливочным устройством (1) и литейной формой (9), содержит вертикальный канал, содержащий огнеупорное кольцо (5), медную трубу (3) и погружной разливочный стакан (8).

Изобретение относится к металлургии. Разливочный стакан содержит канал, удлиненный вдоль оси, ориентированной вертикально во время использования, один верхний вход и, по меньшей мере, один нижний боковой выход.
Изобретение относится к области металлургии. В наполненный сталью до рабочего уровня промежуточный ковш подают на зеркало металла теплоизолирующую смесь, шлакообразующую смесь и магнезиально-кальциевый ожелезненный флюс с максимальным размером зерна не более 8 мм.

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью металла. Установка 160 содержит кристаллизатор с изменяемыми размерами внутренней полости.

Изобретение относится к металлургии. Дозированное количество насыпного материала из бункера подают на площадки лотка, переходящие в приямки, представляющие собой открытые пеналы, разделенные продольными параллельными перегородками.

Изобретение относится к металлургии. .

Изобретение относится к металлургии. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к литью заготовок на установке непрерывного литья криволинейного типа. .
Наверх