Горизонтальный кристаллизатор длянепрерывной разливки

 

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 101077 (21) 2532880/22-02 (51) М Кл с присоединением заявки й9— (23) ПриоритетВ 22 D 11/04

Государственный комитет

СССР яо яаввм изобретений я открытий

Опубликовано 230231. Бюллетень Н9 7

I (53) Д (б21. 746. 27

{088. 8) Дата опубликования описания 2 30281

A. И. Богданов, И. В. Михайлова, B. Т. Сладкоштеев, с. f

О. А, Шатагин, Л. И. Белякова, М. A Вартазаров, А. И. Гоненко и Н. A. Герцук

)

Украинский научно-исследовательский институт металлОв (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

{ 54 ) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ КР ИСТАЛЛИЗАТОР ЛЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ

РАЗЛИВКИ

Изобретение относится к металлур-, гии, а точнее к непрерывной разливке цветных и жаропрочных сплавов.

Известны кристаллизаторы с графитовой втулкой, которая одним, концом соединена с металлоприемником,, а другим вставлена в водоохлаждаемый кожух (1). В этом устройстве контакт между графитовой втулкой и охлаждающим кожухом достигается притиркой, для чего сопрягаемые поверхности выполняются конусными.

Однако непроизводительный ручной труд и плохие санитарно-гигиеничес»:. кие условия этого способа ограничивают его применение. Кроме того, неравномерность контакта вызывает неравномерность теплообмена, что в свою очередь приводит к короблению и искажению профиля заготовок и возникновению поверхностных дефектов.

Известны устройства, устраняющие притирку н обеспечивающие надежный плотный контакт графитовой втулки с охлаждающим кожухом за счет нанесения сетчатой накатки в первом случае или выполнения продольных ребер во втором на контактирующей с графчтовой втулкой поверхности кожуха (21.

Однако выполнение укаэанных кожухов представляет некоторые трудности, а также не устраняет неравномер- ность охлаждения по периметру. Поэтому для получения заготовок, обладающих высокой степенью структурной и химической однородности, они не пригодны.

Известен способ подготовки кристаллизатора к работе, согласно кото рому для достижения контакта между конусными сопрягаемыми поверхностями графитовой втулки и охлаждаемого кожуха применена теплопроводная обмазка из графитового порошка, замешанного на спиртах или эфирах (3).

Недостатками этого способа подготовки кристаллизатора к работе явля» ются более низкая теплопроводность

20 покрытия по сравнению с чистым графитом, из которого изготовлена втулка, некоторые затруднения, возникающие при удалении обмаэки после ее высыхания с поверхности охлаждающего кожуха прИ замене графитовых втулок, а также невозможность улучшения равномерности теплопровода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае30 мому результату является кристаллиза806237

1О

30

$O

Формула изобретения

65 тор, состоящий иэ медного водоохлаждаемого корпуса и керамической формообразующей втулки, в котором для увеличения теплоотвода между корпусом и втулкой установлена промежуточная втулка из легкообрабатываемого неабраэивного материала (4) „

К недостаткам этого кристаллиэатора следует отнести невозможность достижения на практике двойного плотного контакта графитовой втулки с медным охлаждаемым кожухом и металлокерамической втулкой из-эа коробления кожуха, вызываемого неравномерностью .теплоотвода. Кроме того, наличие дополнительной поверх. ности сопряжения ухудшает равномерность теплоотвода, что отрицательно сказывается яа качестве слит". ков из цветных и жаропрочных сплавов, склонных к дефектам ликвационного характера и трещинообразова-. нию.

Целью изобретения является повышение качества слитка и повышение стабильности литья эа счет улучшения равномерности теплоотвода.

Это достигается тем, что охлаждаемая поверхность формообразующей втулки выполнена с покрытием иэ

Bblcoкотеплопроводного материала, например.меди, нанесенной злектролитическим способом. Кроме того, покрытие выполнено с постепенным смещением по образующей втулки, максимальное значение. которого составляет

0,6 - 0,9 диаметра рабочей полости втулки.

Высокотеплопроводное покрытие позволяет выравнивать теплоотвод и тем самым обеспечивает получение качественных отливок. Кроме того, оно значительно повышает стойкость графитовых втулок. Смещение покры-.i тия по образующей втулки на величину 0;6-0,9 диаметра рабочей полости позволяет повысить структурную однородность слитка при литье на машинах горизонтального и наклонного типа.

Величина смещения 0,6-0,9 диаметра рабочей полости втулки выбрана из условия запаздывания затвердевания по верху кристаллизатора при горизонтальном и наклонном непрерывном литье, вызванного термоконвективнымл расслоением металла в кристаллизаторе.

Смещение высокотеплопроводного покрытия в нижней части менее, чем

0,6 диаметра рабочей полости втулки, не полностью выравнивает начало затвердевания по верху и низу, а превышение величины 0,9 смещает фронт эатвердевания к выходу кристаллизатора, что снижает скорость литья.

На чертеже изображен кристаллиэатор, продольный разрез.

Кристаллизатор для непрерывной разливки состоит из охлаждаемого металлического корпуса 1, формообразующей графитовой втулки 2, один конец которой выполнен для соединения с металлоприемником, а другой, входящий в полость охлаждаемого корпуса 1, выполнен с электролитическим покрытием 3 из высокотеплопроводного металла, например меди, Для машин вертикального и радиального типов электролитическое покрытие 3 выполнено йо всей поверхности граЪитовой втулки 2, входящей в охлаждае-мый корпус 1, а для машин горизонтального или наклонного типов электролитическое покрытие 3 от начала, эоны охлаждения выполнено с посте пенным смещением от верха к низу и в. нижней части достигает величины

0,6-0,9 диаметра рабочей полости : втулки 2.

Пример. Изготовляют кристаллизатор для литья слитков диаметром

90 мм из бронзы марки ОЦС 5-5-5.

Для получения высокотеплопроводноro покрытия используют способ злектролитического осаждения меди на поверхность графитовой втулки. Покрытие наносят в ванне, работающей беэ перемешивания при плотности тока

1-2 A/äì .

Состав электролита, г/л:, Cz50@ . 5Н 0 200

Н 50

Фенол 10

Добавление фенола способствует получению плотного мелкокристаллического покрытия и выравниванию шероховатой поверхности графитовой втулки.

Анодом служит цилиндр, изготовленный из горячекатаного листа меди марки МО.

Изменение температуры поверхности графитовой втулки без покрытия и в высокотеплопроводном слое изучается при помощи термопар типа Х-A показания которых записываются пятью

24-х точечными приборами ЭПП09. Термопары монтируются на поверхности графитовой втулки и в высокотеплопроводном слое в шахматном порядке по 50 штук в верхней и нижней половине.

Улучшение равномерности теплоотвода, и структурной однородности бронзовых слитков позволяет увеличить выход годного на 20% °

1. Горизонтальный кристаллиэатор для непрерывной разливки, включающий водоохлаждаемый корпус и формообразующую втулку, контактирующую через промежуточный материал, о т л и ч а ю шийся тем, что, с

806237 свидетельство СССР

22 D ll/04, 1968. свидетельство СССР

22 D ll/04, 1970.

Э. Авторское

9 258529, кл. В

4. Авторское

9 321059у кл. В

Составитель В.Любешкин

Техред Т. Маточка Корректор Е.Рошко

Редактор М.Ликович

Заказ 119/16

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 целью улучшения качества слитка, охлаждаемая поверхность формообраэу ющей втулки выполнена с покрытием из высокотеплопроводного материала.

2. Кристаллизатор по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что покрытие выполнено с постепенным смещением по обраэующей втулки от верха кристаллизатора к низу, причем максимальное значение его составляет

0,6-0,9 диаметра рабочей полости взулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 140176, кл. В 22 D ll/14, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

9 452143, кл. В 22 D ll/04, 1973.