Роторный кристаллизатор для непрерывной разливки металла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмх

Соцмалмстмческмх

Республмк пп854566 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (511М. Кл,з (22) Заявлено 30.03.79 (21) 2743141/22-02 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытиЙ

В 22 D 11/06

Опубликовано 150881; Ьоллетеиь " 30

Дата опубликования описания 15. 08. 81 (53) УДК 621.746. .27(088.8) (72) Авторы изобретения

В.П. Николаев, И.A. Григорович, С.Т. Воgê, В.Г. Овчаренко, В.Г. Раскатов, В.А. Рудаков „ ;.. ;,.,:;- y

Н.З. Просоедов и А.Ф. Трухин

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана и Производственное объединение "ХрорвинияМ- ..::»:.,: им. 60-летия Великой Октябрьской социалисттт (71} Заявители (54 ) POTOPHblA КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ

РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА щим f1).

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке цветных металлов, особенно магния.

Известна установка, для непрерывной разливки, содержащая кристаллизатор, выполненный в виде гладкого цилиндра и охватывающей его гильзы, на внутренней стенке которой имеется винтовой желоб. Цилиндр снабжен при.водом вращения и установлен на опорах, а гильза — механизмом возвратнопоступательного движения и установлена на винтовых направляющих, угол подъема которых равен углу подъема 15 винтового желоба. Во время работы установки цилиндр вращается со скоростью, превышающей скорость движения.слитка, при этом гильза совершает возвратно-поступательное 2О перемещение по винтовым направляюИзвестен также кристаллиэатор для непрерывной разливки металла, выполненный в виде охватываемого колеса с разливочной канавкой и охватывающего кольцевого сегмента. Колесо установлено с возможностью вращения, а сегмент с возможностью воэ- 30 вратно-поступательного перемещения (2j..

Недостаток данных кристаллнзаторов — наличие значительных относительных смещений стенок кристаллизатора и неокрепшей еще корочки.

Это приводит к необходимости тщательной смазки рабочей поверхности кристаллиэатора для уменьшения трения.

Незначительные технологические нарушения приводят к значительным сдвиговым деформациям в кристаллиэующейся корочке слитка, образованию трещин.

Кроме того, недостатком данных кристаллизаторов является трудность удаления загрязнения и шлаков иэ зазора между охватывающей и охваты-. ваемой частями кристаллиэатора, что ухудшает условия его работы.

При этом сообщение различных по характеру движений их отдельным элементам (вращательного и возвратнопоступательного), что усложняет,конструкцию.

Цель иэобретения †.упущение конструкции и повышение надежности работы устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в установке для разливки метал854566

2 сС

/gal лов составляющие его кольцевые элементы сопряжены по образующей конической поверхности, а их оси вращения расположены под углом друг к другу, равным ok= arctg 0,5 К +

+ arctg 0,5 К2, где К и К вЂ” конусности сопряг гаемых.поверхностей охватывающего и охватываемого элементов.

На фиг.1 изоьражен предлагаемый кристаллизатор, вид спереди; на фиг. 2 — разрез A-Л на фиг.1.

В приведенной конструкции предлагаемого устройства внешняя сопрягаемая поверхность охватываемого кольцевого элемента кристаллизаторе выполнена цилиндрической, а внутренняя сопрягаемая поверхность охватывающего кольцевого элемента— конической. Однако обе сопрягаемые поверхности могут быть выполнены коническими, или сопрягаемая поверх. ность охватываемой части кольцевого элемента выполнена конической,а охватывающего кольцевого элемента — цилиндрической. На фиг. 1 и 2 приведен вариант конструкции устройства, в котором оси обеих частей кристаллизатора располох<ены в горизонтальной плоскости. Но не исключена возможность расположения этих осей в плоскостях, наклоненных к горизон.тальной.

Кристаллизатор содержит цилиндрический кольцевой элемент 1 и охватывающий его конический кольцевой элемент 2. Элемент 1 установлен с возможностью вращения в опоре 3 и кинематически связан с приводом 4.

Элемент 2 установлен с возможностью свободного вращения в роликовых опорах 5, которые одновременно фиксируют его в осевом направлении.

Несколько ниже точки заливки металла в рабочую полость кристаллизатора из металлоподводящего устройства б, элемент 2 прижимается роликовыми опорами 5 к элементу 1. В элементах

1 и 2 имеются полости 7 и 8 для подвода охлаждающего агента, например воды. Внутренняя поверхность элемента 2 выполнена конической, а ось

его вращения расположена наклонно к оси элемента 2 под углом, равным половине угла конуса. Величина угла конусности выбирается в зависимости от размеров элементов 1 и 2, При этом учитывается необходимость обеспечения удобства выхода слитка 9 из кристаллизатора и предотвращения попадания расплавленного металла в радиальный зазор, образующийся вследствие различия форм и размеров наружной поверхности элемента 1 и внутренней поверхности элемента 2 и увеличивающийся по мере удаления поверхности от места наибольшего

55! сближения поверхностей элемента 1 и

2. Цля выполнения этого условия необходимо, чтобы радиальный зазор в зоне затвердевания поверхности слитка 9 не превьиаал значения где с . - коэффициент поверхностного натяжения расплавленного металла; — плотность расплавленного металла;

- ускорение силы тяжести;

Н вЂ” высота столба расплавленного. металла над уровнем, на котором оценивается зазор.

Так, например, для магния при

-Н = 0,36 м радиальный зазор должен быть меньшим 0,2 мм, а при И 0,07 м зазор должен быть меньшим 1 мм. Это касается зазоров в зоне, где металл жидкий.

После образования корочки на поверхности слитка зазор может быть существенно большим.

Устройство работает следующим образом.

Включается привод 4, приводящий во вращение кристаллизатор. В полости 7 и 8 под небольшим отрицательным избыточным давлением подается охлаждающий агент, например вода. В рабочую полость установки, образованную желобом на наружной rioверхности элемента 1 и поверхностью элемента 2, из металлоподводящего устройства б подается расплавленный металл, который кристаллизуется, образуя слиток 9. Слиток 9 вместе с элементами 1 и перемещается по окружности. Нри выходе из рабочуй полости устройства слиток 9 захватывается правильно-тянущим устройством

10 и транспортируется на дальнейшую обработку (резку, прокатку и т.д.).

Применение предлагаемого изобретения для непрерывной разливки металлов позволяет увеличить долговечность и надежность работы установок без замены входящих в нее узлов и деталей, упростить их конструкцию.

Кроме того, использование предлагаемой установки позволяет осуществить непрерывную разливку таких металлов, как магний, так как подвод охлаждающей жидкости в полости и элементов под отрицательным избыточным давлением исключает попадание на расплавленный металл охлаждающей жидкости, что обеспечивает безопасность работы.

Формула изобретения

Роторный кристаллизатор для непрерывной разливки металла, содержащий охватывающий и охватываемый сопрягающиеся элементы в Форме тел

854566

-А т йг. ю

/Ь.. м

ВНИИПИ Заказ 6569/14 Тираж 869 Подписное

Филиал ппп "патент", r. Ужгород, ул. проектная, 4 вращения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыаения надежности работы кристаллиэатора, элементы сопряжены по образующей конической поверхности,а их оси вращения расположены под углом друг к другу, равным I

А =агЮЯ05К„+сЗгс ф ОЗК, где К и K> - конусности сопрягаемых

° поверхностей охватывающего и охватываемого элементов.

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 290785 кл. В 22 0 11/14, 1968.

2 ° Патент Франции 9 2058325, кл. В 22 0 11/14, 1968.