Литейное колесо роторной литейной машины

Авторы патента:

Сивак Борис Александрович (RU)

Гесслер Юрий Владимирович (RU)

Чеботарев Владимир Абрамович (RU)

Самсонов Андрей Вениаминович (RU)

B22D11/06 - в литейные формы с подвижными стенками, например с роликами, пластинами, лентами, гусеницами (B22D 11/07 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2623559:

Акционерное общество Акционерная холдинговая компания "Всероссийский научно-исследовательский и проектно - конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика Целикова" (АО АХК "ВНИИМЕТМАШ") (RU)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве медной и алюминиевой катанки. Литейное колесо, которое охвачено бесконечной лентой 7 роторной литейной машины, содержит калибр, который совместно с лентой 7 образует литейный желоб 8. Дно калибра выполнено с впадиной в виде равнобедренного треугольника 17. Угол при вершине треугольника и углы, образованные сторонами треугольника и боковыми сторонами трапеции, равны и составляют 123-130°. Обеспечивается улучшение теплопередачи от охлаждаемого металла к литейному колесу за счет уменьшения теплоизолирующего газового слоя. 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве медной и алюминиевой катанки, полученной из литой заготовки в непрерывном литейно-прокатном агрегате.

Известен литейно-прокатный агрегат для производства алюминиевой катанки, в состав которого входит литейная машина роторного типа, в литейном колесе которой нарезан калибр, имеющий в своем радиальном сечении трапециевидную форму (см. рис. 2 к статье «Современная тенденция развития непрерывных литейно-прокатных агрегатов алюминиевой катанки». В.А. Чеботарев, А.В. Самсонов, B.C. Коркушко. Тяжелое машиностроение. 10/1998. С. 4).

Недостатки известного технического решения:

- между плоским дном калибра и отливаемой заготовкой образуется толстый газовый слой, который является теплоизолирующим слоем; тем самым он замедляет теплопередачу от заготовки к стенкам литейного колеса; а это замедляет скорость литья заготовки;

- малые значения углов между дном калибра и его боковыми гранями приводят к появлению повышенных термических напряжений в этих углах, что снижает долговечность литейного колеса.

Технический результат изобретения - повышение производительности процесса литья заготовки за счет улучшения теплопередачи от отливаемой заготовки к литейному колесу благодаря уменьшению толщины теплоизолирующего газового слоя, а также повышение долговечности литейного колеса за счет снижения величины термических напряжений в углах дна калибра благодаря увеличению этих углов до максимально возможной величины.

Указанный технический результат достигают за счет использования литейного колеса роторной литейной машины с калибром в виде трапеции в радиальном сечении колеса, отличающегося тем, что дно калибра выполнено с впадиной в виде равнобедренного треугольника, в котором угол при вершине треугольника и углы, образованные сторонами треугольника и боковыми сторонами трапеции, равны между собой и составляют 123°…130°.

Предлагаемое изобретение проиллюстрировано следующими фигурами:

фиг. 1 - схема литейно-прокатного агрегата, в который входит предлагаемая литейная машина;

Фиг. 2 - радиальное сечение литейного колеса (сечение А-А на фиг. 1).

Предлагаемая литейная машина входит в литейно-прокатный агрегат, который состоит из литейной машины 1, правильной машины 2, ножниц 3 и короба 4 для сбора обрезков заготовки (см. фиг. 1).

Литейная машина 1 включает верхнее натяжное колесо 5 и нижнее литейное калиброванное колесо 6, которые охвачены бесконечной лентой 7. В литейном колесе 6 нарезан калибр, который совместно с лентой 7 образует литейный желоб 8, радиальное сечение которого показано на фиг. 2. В процессе вращения литейного колеса 6 по часовой стрелке (стрелка 9 на фиг. 1) литейный желоб 8 превращается в подвижный кристаллизатор, на вход 10 которого подают жидкий металл, а на выходе 11 из которого получают литую заготовку (на фиг. 1 она показана траекторией ее движения 12).

Для жидкого металла имеется ванна 13, которая трубкой-питателем 14 соединена с входом 10 подвижного кристаллизатора. С целью получения геометрически правильной формы радиального сечения литейного желоба 8 литейное колесо оборудовано прижимным роликом 15, продольная ось которого установлена по своей высоте на одном уровне с осью 16 литейного колеса 6.

Для повышения производительности роторной литейной машины 1 в радиальном сечении калибра литейного колеса 6 дно калибра выполняют с впадиной в виде равнобедренного треугольника 17 (см. фиг. 2). Такое усовершенствование позволяет нижнюю часть трапеции разделить точкой 18 на две зоны охлаждения: 19 и 20; в результате разделяется на две зоны и тонкий газовый слой, в каждой из которых он становится в 2…3 раза тоньше; и таким образом улучшаются условия теплопередачи от охлаждаемого металла к литейному колесу 6, что в свою очередь повышает производительность роторной литейной машины 1. Появление на дне калибра угла β₁ (см. фиг. 2) позволяет увеличить углы β₂ и β₃. Увеличение указанных углов до максимально возможной величины значительно снижает вероятность появления температурных трещин в литейном колесе 6. Максимальным каждый из углов β₁; β₂ и β₃ будет в том случае, когда все три угла будут равны между собой и будут находиться в диапазоне, при этом их величина составит 123…130° (см. также приложение). Если углы β₁; β₂ и β₃ будут меньше, то при выходе заготовки из калибра будет происходить ее закусывание в калибре и, как следствие, трещинообразование в слитке. Если углы β₁; β₂ и β₃ будут больше, то форма поперечного сечения заготовки будет неоправданно искажена, что потребует в процессе ее прокатки дополнительных проходов.

Итак, при использовании калибра с такими геометрическими параметрами в предлагаемом изобретении обеспечивается получение следующих результатов:

1. Выполнение дна калибра с впадиной в виде равнобедренного треугольника разделяет надвое газовый слой, содержащийся между отливаемой заготовкой и дном калибра, уменьшая тем самым его толщину и улучшая условия теплоотвода от заготовки и, в конечном счете, повышая производительность литейного комплекса.

2. Выполнение дна калибра с впадиной в виде равнобедренного треугольника позволяет максимально увеличить углы у основания радиального сечения калибра, что снижает вероятность появления термических трещин в углах калибра.

3. Выполнение всех трех углов у основания трапециевидного радиального сечения калибра одинаковыми по своей величине дополнительно снижает вероятность появления термических трещин в углах калибра.

На фиг. 2 приведено радиальное сечение калибра. Исходные данные для вывода рабочей формулы:

Из геометрических соображений получаем два уравнения:

Значение (1) подставляем в выражение (3) и (4); получаем рабочую формулу

Значение (2) подставляем в выражение (5), получаем

β=(2/3)4,5°+120°=123°

β=(2/3)15°+120°=130°

Литейное колесо роторной литейной машины, содержащее калибр в виде трапеции в радиальном сечении, отличающееся тем, что дно калибра выполнено с впадиной в виде равнобедренного треугольника, в котором угол при вершине треугольника и углы, образованные сторонами треугольника и боковыми сторонами трапеции, равны между собой и составляют 123°…130°.

Изобретение относится к металлургии. Двухвалковая литейная машина включает в себя пару литейных валков 102,104, размещенных параллельно друг другу с зазором между ними, и боковые перегородки 106, параллельные друг другу, формирующие ванну P между литейными валками и боковыми перегородками.

Устройство для бесслитковой прокатки жидкого металла // 2603412

Изобретение относится к области металлургии, а именно к бесслитковой прокатке ленты между валками-кристаллизаторами. Устройство содержит металлоприемник (1), валки-кристаллизаторы (2) и индуктор (6) с магнитно-импульсной установкой, соединенный с металлоприемником.

Способ и устройство для изготовления литой ленты из стали // 2593044

Изобретение относится к способам изготовления литой ленты из стали с различными свойствами по поперечному сечению и длине и к устройствам для его осуществления. Способ включает нанесение на поверхность вращающейся ленты горизонтальной установки непрерывного литья, контактирующей со стальным расплавом, покрывающей массы, состоящей из жидкости-носителя и добавок.

Способ получения высокопрочной низколегированной стали // 2589961

Изобретение относится к способу получения плоского катаного продукта из высокопрочной низколегированной стали, содержащей 0,15-0,35 вес.% меди. Способ включает отливку полосы на установке разливки с последующим отверждением и непрерывную или полунепрерывную прокатку до конечной толщины катаного продукта.

Устройство и способ позиционирования, по меньшей мере, одного из двух литейных роликов в непрерывном процессе литья для получения металлической полосы // 2582410

Изобретение относится к непрерывному литью металлических полос в двухвалковом разливочном устройстве. В процессе непрерывного литья осуществляют позиционирование двух литейных роликов посредством пары рычажных элементов 12a,12b, 12c, 12d на каждый ролик 2a и 2b, установленных с возможностью вращения на рамном элементе 11 вокруг осей 14а, 14b.

Литейная роторная машина для получения медной заготовки // 2574915

Изобретение относится к области металлургии. Литейная роторная машина содержит калиброванное литейное колесо 2, поперечное сечение калибра которого выполнено в виде равнобедренной трапеции с углом выпуска αв=7÷9°, натяжное колесо 3, бесконечную подвижную ленту 4, прижимной ролик 8 и трубку-питатель7, установленную на входе в калибр.

Машина бесслитковой прокатки алюминиевого листа // 2567943

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.

Способ получения фольги твердых припоев алюминиевых эвтектических сплавов // 2559619

Изобретение может быть использовано для получения полуфабрикатов из труднодеформируемых эвтектических сплавов на основе алюминия, предназначенных для применения в качестве припоя в паяных конструкциях.

Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования катанки // 2559615

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.

Способ и устройство для регулирования скачка температуры в литой полосе // 2557379

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.

Транспортирующее устройство // 2627827

Изобретение относится к транспортирующему устройству, в частности для перемещения охлаждающих блоков в машине для литья с гусеничной формой. Транспортирующее устройство содержит роликовые элементы, которые циркулируют бесконечно наподобие гусеницы по траектории U циркуляции и выполнены с возможностью приведения в движение посредством приводного устройства, по меньшей мере две параллельные направляющие дорожки. Каждая из дорожек содержит одну или более поверхностей качения роликов и каждая проходит по всей траектории U циркуляции. Каждый роликовый элемент содержит корпус роликового элемента, который содержит первый конец и второй конец в направлении циркуляции, и по меньшей мере один ролик соответственно в области первого конца и в области второго конца. Ролики, расположенные в области первого конца корпуса роликового элемента, выполнены с возможностью качения на поверхностях качения роликов, отличных от поверхностей качения роликов, расположенных в области второго конца корпуса роликового элемента. В результате обеспечивается возможность непрерывного перемещения с низким трением по всей траектории циркуляции и, в частности, в отклоняющих дугах и при переходе между прямолинейными секциями и отклоняющими дугами. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 13 ил.

Система загрузки расплава для разливки полосы // 2628590

Изобретение относится к металлургии. Система загрузки расплава для горизонтального литья полосы расплавленного металла содержит летку, в частности насадку (9), и по меньшей мере одно нагревательное устройство (21, 22, 28) для нагрева летки. Нагревательное устройство может быть размещено в подине, боковых стенках, в перегородке, в пороге, переливном устройстве и/или в крышке летки. Нагревательное устройство содержит пористую горелку или индуктивный теплоноситель. Обеспечивается предотвращение намораживания металла на выходе из летки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ получения медного сортового проката в литейно-прокатном агрегате с использованием литейной машины роторного типа // 2628804

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении сортового проката в совмещенном процессе литья и прокатки. В роторной литейной машине непрерывным литьем получают заготовку, имеющую трапециевидное поперечное сечение, нижнее основание которого выполнено с выступом в виде равнобедренного треугольника. На выходе из подвижного кристаллизатора середину нижнего основания поперечного сечения заготовки охлаждают при скорости соударения охлаждающей воды с поверхностью заготовки в 20,-2,5 раза выше, чем в остальной части поперечного сечения заготовки, что приводит к повышению интенсивности охлаждения заготовки в данной области. Непрерывнолитую заготовку подвергают последующей прокатке в непрерывном стане горячей прокатки. Достигается устранение брака по поперечным трещинам по середине нижнего основания трапециевидного поперечного сечения заготовки, а также исключение обрывов заготовки по этим трещинам в процессе ее литья и последующей прокатки заготовки. 2 ил.

Роторная литейная машина для получения медной заготовки в литейно-прокатном агрегате // 2628805

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении медной катанки в совмещенном процессе литья и прокатки. Роторная литейная машина содержит раму, на которой смонтированы литейное колесо и натяжное колесо, охваченные бесконечной подвижной лентой, которая совместно с калибром в литейном колесе образует подвижный кристаллизатор. Радиальное сечение кристаллизатора имеет форму трапеции с верхним широким основанием 15 и нижним узким основанием в виде равнобедренного треугольника 17, в котором три нижних угла β1, β2, β3 равны между собой. В ручье литейного колеса выполнена дополнительная впадина 21 с радиусом r, которая приводит к увеличению интенсивности охлаждения в данной области относительно заготовки в целом. Обеспечивается устранение брака по трещинам в середине нижнего основания трапециевидного поперечного сечения заготовки, а также исключение обрывов заготовки по этим трещинам в процессе ее литья и последующей прокатки заготовки. 1 з.п. ф-лы 3 ил.

Способ совмещенного непрерывного литья, прокатки и прессования металлической заготовки и устройство для его реализации // 2639203

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения профилей, катанки, секторных жил. Устройство содержит роторный кристаллизатор 3, формирующий непрерывную литую заготовку 4, валок 7 с ручьем и валок 8 с выступом, образующие рабочий калибр, матрицу 9 на выходе из калибра, устройство 5 для регулирования температуры литой заготовки, направляющие элементы 6. Верхняя часть выступа 14 валка 8 имеет Т-образную форму, а на цилиндрической поверхности валка 7 выполнены выступы 12. На цилиндрической поверхности валка 8 выполнены пазы 13, образующие с выступами 12 лабиринтное сопряжение валков. В матрице и матрицедержателе выполнены сопрягаемые пазы и выступы, обеспечивающие фиксацию положения матрицы. Матрица размещена в рабочем калибре с зазорами относительно поверхностей валков. Заготовка из кристаллизатора 3 с заданной температурой прокатывается в рабочем калибре и затем прессуется через калиброванное отверстие в матрице. При подаче литой заготовки в рабочий калибр металл литой заготовки выдавливается в зазоры между рабочими поверхностями валков и матрицы с образованием плакирующего слоя металла на поверхности валков. Обеспечивается снижение износа валков и потерь металла за счет самоуплотнения сопряжения ручей-выступ. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл., 1 пр.

Литейно-прокатный агрегат для производства медной литой заготовки // 2643286

Изобретение относится к области металлургии. Литейно-прокатный агрегат содержит роторную литейную машину 1, правильную машину 2, летучие ножницы 3 с барабанами 26 и 27, короб 4 для сбора обрезков. Верхнее натяжное колесо 5 и нижнее литейное колесо 6 охвачены бесконечной лентой 7. В колесе 6 нарезан калибр трапециевидной формы, который совместно с лентой 7 образует литейный желоб 8. Жидкий металл заливают в ванну 13, которая через трубку-питатель 14 соединена с входом 10 желоба. В дне калибра литейного колеса выполнена впадина в виде равнобедренного треугольника. В нижних правильных роликах 21 выполнены калибры, по форме и размерам соответствующие впадине в дне калибра литейного колеса. Электропривод нижних правильных роликов обеспечивает вращение роликов с линейной скоростью, превышающей линейную скорость вращения барабанов летучих ножниц на 1-3%. Подвергаемая правке заготовка 23 своим нижним основанием входит в калибр нижних правильных роликов, а своим выступом на верхнем основании опирается на цилиндрические верхние правильные ролики 24, что устраняет поворот заготовки вокруг своей продольной оси. Калибры в нижних правильных роликах предотвращают поперечные смещения заготовки вдоль правильных роликов, что обеспечивает самоцентрирование заготовки и ликвидацию несплошностей и трещин в заготовке. 3 ил.