Кристаллизатор для непрерывной разлив-ки металлов

 

и 11 8356I4

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ю (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.07.73 (21) 1944163/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.06.81. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 07.06.81 (51) М. К .

В 22D 11 04

Государственный комитет (53) УДК 621.746.27 (088.8) ло делам изобретений н открытий (54) КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ

МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов и сплавов.

Известен кристаллизатор для непрерывной разливки металлов, содержащий гильзу и сопла для подачи охлаждающей жидкости;(11.

Недостатком известного устройства является то, что .при его применении в корочке слитка возникают повышенные напря- 1р жения, приводящие к внутренним трещинам в слитке. Указанный недостаток объясняется следующим.

Для того чтобы получить в слитке минимальные напряжения, его охлаждение нуж- 15 но вести в соответствии с теплоотдающей способностью отдельных участков его поверхности. Эта способность зависит от формы участка поверхности (грань, угол), места подвода струи металла, неравномерно- 20 сти образования зазора между слитком и стенкой кристаллизатора, а также свойств разливаемого металла. Для обеспечения такого охлаждения слитка необходимо иметь возможность регулирования охлаждения кристаллизатора как IIo периметру, так и кто высоте.

Устройство для непрерывной разливки металла известной конструкции (как и устройства с замкнутыми системами охлажде- ЗО ния) не обеспечивает такого регулирования ввиду того, что охлаждающая жидкость с вышележащих участков наружной поверхности кристаллизатора стекает ао его гладкой наружной поверхности вниз, смешивается с жидкостью, охлаждающей нижние участки наружной поверхности кристаллизатора, искажая этим охлаждение стенки кристаллизатора и, соответственно, слитка, Регулирование охлаждения наружной поверхности кристаллизатора,по высоте становится практически невозможным. Из-за смешивания охлаждающей жидкости на различных участках наружной поверхности кристаллизатора затруднительно также осуществить регулирование охлаждения слитка по периметру.

Указанные недостатки:приводят к неравномерному нарастанию формирующейся корочки слитка и к возникновению в ней повышенных напряжений. Кроме того, кристаллизаторы с гладкой наружной поверхностью имеют недостаточную жесткость при одностороннем разогреве, что приводит к короблению стенок кристаллизатора в процессе разливки, также вызывающему повышение напряжений в корочке слитка.

С целью устранения указанных недостатков на наружной поверхности гильзы вы835614 полнены продольные и поперечные ребра, а сопла установлены .против образованных ребрами ячеек.

Расположение и шаг продольных ребер определяются в зависимости от количества участков слитка по периметру, существенно отличающихся своей теплоотдающей способностью. В квадратных и прямоугольных слитках, например, такими участками являются грани и углы с прилегающими к ним участками, а также участками в месте подвода струи металла. Участки граней большой протяженности (свыше 300 мм) также целесообразно разделять продольными ребрами.

По высоте шаг ребер выбирается в зависимости от изменения теплоотдачи от слитка по мере его продвижения в кристаллизаторе. Для возможности регулирования охлаждения по высоте шаг ребер должен составлять 1 — 15 толщины стенки кристаллизатора (при применяемых в настоящее время толщинах стенки 10 — 40 мм) .

По конструктивным соображениям шаг ребер по высоте нецелесообразно,выполнять меньше толщины стенки кристаллизатора. Применение шага ребер более 15 толщин стенки кристаллизатора также нецелесообразно, так как не будет обеспечиваться необходимая жесткость стенки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображено: на фиг. 1 —.продольный разрез кристаллизатора; на фиг. 2— разрез А — А.

Кристаллизатор для непрерывной разливки металла содержит гильзу 1, систему 2 подвода охлаждающей жидкости с соплами 3, которые могут быть выполнены, например в виде брызгал, форсунок, и расположены вокруг наружной поверхности 4 гильзы 1. Устройство имеет также систему

5 регулирования расхода охлаждающей жидкости по со плам 3. Наружная поверхность гильзы 1 выполнена с продольными ребрами 6 и поперечными ребрами 7, образующими ячейки 8. Сопла 3 расположены против ячеек 8.

Работает устройство следующим образом.

Охлаждающую жидкость, например, воду, подают через систему, подвода 2 перед началом заполнения гильзы 1 металлом.

Вода выходит из сопл 3 и, попадая на наружную поверхность гильзы 1, охлаждает ее. Благодаря тому, что наружная поверхность имеет ячейки 8, против которых расположены сопла 3, вода, подаваемая в верхние ячейки 8 и стекающая вниз, не смешивается с водой, подаваемой на нижние ячейки.

В описываемом, примере отливки прямоугольного слитка, в зависимости от теплоотдающей способности участков слитка и выбранной скорости литья, на различные участки наружной поверхности гильзы подают при помощи системы 5 регулирования

15 расхода воды различное количество воды: на центральные участки широких граней кристаллизатора подают больше воды, чем на боковые, а на нижние участки наружной поверхности гильзы воды .подается меньше, чем на верхние.

Такое распределение жоды в совокупности с теплоотдающей способностью слитка повышает равномерность нарастания корочки слитка и снижает возникающие в ней напряжения. Кроме того, такое распределение воды поддерживает сравнительно постоянной температуру отдельных участков стенки кристаллизатора, снижая напряжения в стенках и их коробление.

Таким образом, продольные и поперечные ребра, выполненные на наружной поверхности гильзы, играют двоякую роль: отводят от каждой ячейки воду, не давая возможности смешиваться с водой, подаваемой на соседние, нижние, ячейки; увеличивают жесткость стенок кристаллизатора, уменьшая их коробление, вызывающее повышение напряжений в корочке слитка.

Формула изобретения

Кристаллизатор для непрерывной разливки металлов, содержащий гильзу и сопла для подачи охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью по45 вышения качества слитков, на наружной поверхности гильзы выполнены продольные и,поперечные ребра, а сопла установлены против образованных ребрами ячеек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бойченко М. С. и др. Непрерывная разливка стали. М., 1961, с. 94 — 95, р. 51, 835614

Составитель В. Битков

Корректор В. Нам

Техред И. Заболотнова

Редактор Н. Ахмедова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1147(11 Изд. № 409 Тираж 869 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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