Устройство для подачи металла в кристаллизатор установки непрерывной разливки

 

(11) ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сонтз Советских

Социалнстическил

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.05.73 (21) 1919536/02 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 0503.77. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 05.05.77

,51) М.Кл. В 22 Е) 11/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений (53) УДК 621.746.27 (0SS.S) н открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Берзинь, Я. Я. Клявинь, А. В. Марков и А. H. Сидоров

Институт физики АН Латвийской ССР (71) Заявитель

8ПТ

Ф4Д Щ@р (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ МЕТАЛЛА

В КРИСТАЛЛИЗАТОР УСТАНОВКИ

НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

Изобретение относится к металлургии, преимущественно черной.

Известно устройство для подачи металла в кристаллизатор установки непрерывной разливки металла (УНР), включающее металлопровод и охватывающий его электромагнитный индукционный перемешиватель, установленный перед кристаллизатором.

Использование индукционного перемешивателя позволяет увеличить коэффициент теплопередачи и благодаря этому повысить скорость вытягивания слитка.

Вращающееся магнитное поле позволяет изменять условия кристаллизации, уменьшить глубину жидкой фазы. Однако количество отводимого тепла недостаточно для образования химически и структурно однородного слитка при реально допустимых габаритах

УНР. На существующих установках глубина лунки велика, что способствует образованию дендритной структуры и ооуславливает химическую неоднородность слитка (ликвацию).

От температуры заливаемого в кристаллизатор металла зависит так называемая разностенность формирующего слитка. Чем ближе температура разливаемого металла к температуре кристаллизации, тем меньше разностенность.

Если время перемешивания расплава магнитным полем меньше времени, необходимого для полного отвода теплоты перегрева, то разностенность образующейся корочки слитка не ликвидируется.

Однако увеличение времени перемешнвания расплава уменьшает скорость вытягивания слитка. Время перемешивания расплава можно увеличить без уменьшения скорости вытягивания. Но для этого нужно увеличивать высоту зоны перемешивания, а значит и габариты всей установки в целом.

Таким образом, недостатком известного устройства является: низкая скорость вытягивания слитка, большие габариты установки, химическая и структурная неоднородность получаемого слитка.

Целью,предлагаемого изобретения является повышение скорости вытягивания слитка, уменьшение габаритов установки, полученис химически и структурно однородных слитков.

Поставленная цель достигается за счет того, что металлопровод в зоне индукционного перемешивания снабжен выступающими в его внутреннюю полость водоохлаждаемыми ребрами, в ребрах металлопровода размещены водоохлаждаемые токопроводящие трубки, которые одновременно являются обмоткой перемешивателя.

Внутренняя поверхность металлопровода между ребрами охлаждения выполнена гофрированной, периметр внутренней поверхности

549242 металлопровода уменьшают по высоте зоны перемешивателя до величины, равной периметру внутренней поверхности кристаллизатора, поверхность перемешивателя, прилегающая к металлопроводу, Bûïoëíåíà гофрированной.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для подвода металла в кристаллизатор с металлопроводом и индуктором аксиального перемешивания; на фиг. 2 — металлопровод с ребрами охлаждения и пндуктором аксиального перемешивания, поперечный разрез; на фиг. 3 — металлопровод с гофрированной поверхностью и индуктором поперечного перемешивания, поперечный разрез.

Устройство для подачи металла в кристаллизатор 1 включает ;.åòàëëoïðîâoä 2, установленный перед кристаллизатором, и электромагнитный индукционный перемешиватель 8.

Металлопровод 2 снабжен pa3aaT» i;n реорами 4, в которые помещены трубки 5 системы охлаждения. Между ребрами 4 внутренняя поверхность металлопровода 2 может быть зыполнена с гофрами б для увеличения теплосъема. Электромагнитный персмешиватель 8 может быть. аксиального перемешивания и в этом случае его. индуктор выполнен с обмоткой 7 бегущего поля. Электромагнитный индуктор поперечного перемешивания выполняется с обмоткой 7 вращающегося магнитного поля.

Поверхности 8 магнитопроводов элсктромаг итных перемешивателей могут выполняться с гофрированной поверхностью. Для этого прилегающие поверхности обрабатываются непосредственно по профилю прилегания или выполняются путем сдвига отдельных листов .шкетов (относительно друг друга) магнитопроводов индукционных перемешивателей 8 для аксиального перемешивания. Поверхности магнитопроводов защищаются экранной тепловой изоляцией.

Для обеспечения постепенного перехода профиля металлопровода 2 к профилю кристаллизатора 1, периметр поверхности металлопровода 2 выполняется уменьшающимся по зысоте перемешивателя 8, а в случае гофрированной поверхности прилегания пакетов магнитопроводов аксиального перемешиватечя 8, постепенное уменьшение поверхности прилегания легко осуществить для пакетов, неравномерно сдвигая листы по их длине при изготовлении. Обмотка 7 бегущего магнитноl0 поля перемешивателя 8 выполняется трубчатой, водоохлаждаемой.

B частности, в качестве обмотки 7 для

;прощения конструкции установки может слу:KHTb часть системы охлаждения металлотракта, выполненная из токопроводящнх трубок.

Устройство р",ботает следующим образом. жидкий металл из плавильной печи непоредственно или через поворотный разливочный желоб (здесь не показаны) попадает в .леталлопровод 2 и охлаждаемый кристалJ1II5

l5

З0

65 затор 1. Подача питания на обмотку 7 электромагнитного перемешивателя 8 обеспечивает аксиальное или поперечное перемешиван,е жидкого металла в объеме металлопровода 2.

В кристаллизаторе 1 металл застывает в слиток 9 с жидкой лункой. Теплоотдача в металлопроводе 2 увеличивается благодаря тому, что его ребристая поверхность позволяет отвести от расплава до поступления в кристаллизатор 1 большее количество теплоты перегрева на единицу длины. Это позволяет увеличить скорость литья и, следовательно, производительность УНР.

Кроме того, уменьшаются габариты установки, так как при заданной скорости вытягивания высота установки определяется глубиной жидкой фазы, которая уменьшается с увеличением скорости затвердевания. Снижение температуры жидкого металла в малом объеме перед кристаллизатором 1 позволяет резко приблизить состояние металла к стадии кристаллизации, не рискуя большим объемом металла. Глубина жидкой лунки в кристаллизаторе 1 уменьшается, и поэтому явление разностенности проявляется в меньшей степени, уменьшается вероятность появления внутренних трещин. Улучшается структурная и химическая однородность слитка. Выполнение поверхности перемешивателя 8 гофрированной позволяет эффективнее использовать энергию магнитного поля, а использование в качестве обмотки 7 бегущего магнитного поля трубок системы охлаждения металлопровода

2 уменьшает габариты установки и упрощает ее.

Согласование времени перемешивания расплава и времени, необходимого для полного отвода теплоты перегрева, позволяет избежать возникновения корочки на внутренних стенках металлопровода 2.

Формула изобретения

1. Устройство для подачи металла в крнсталлизатор установки непрерывной разливки, содержащее металлопровод, окруженный электромагнитным индукционным перемешнвателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости литья и получения химически и структурно однородного слитка, металлопровод в зоне перемешнвателя снабжен выступающими в его внутреннюю полость водоохлаждаемыми ребрами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в ребрах металлопровода размещеpbl водоохлаждаемые, токопроводящие трубки обмотки индуктора перемешивателя.

3. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность металлопровода между водоохлаждаемыми ребрами выполнена гофрированной.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность металлопровода выполнена по высоте, суживающейся на

549242 конус до размера внутренней полости кристаллизатора.

5. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что поверхность магнитопровода перемешивателя, прилегающая к металлопроводу, выполнена гофрированной.

549242

Составитель И. Чистякова

Редактор Л. Жаворонкова Техред М. Семенов Корректор В. Гутман

Заказ 225/506 Изд. № 454 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»