Кристаллизатор для литья полых слитков

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 950488 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 05. 12. 80 (21) 3212469/22- 02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (53)М. Кл.

В 22 О 11/04

3Ъвуддрстеопай кемктет

СССР ав делам изобретений и вткуытнй

Опубликовано 15. 08. 82. Бюллетень № 30 (53) УД 62 :-у46..27.(0SQ.S) Дата опубликования описания 17.08.82 (72) Автор изобретения

А. И. Сажаев (7l) Заявитель (54) КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОЛЫХ

СЛИТКОВ

Изобретение относится к литейному производству и может использоваться при непрерывной отливке полых слитков преимущественно алюминиевых сплавов.

Известен кристаллизатор для литья полых слитков, в котором снизу к оправке крепится уплотняющее устройство, препятствующее стеканию охлаждающей жидкости вниз по внутренней по. верхности слитка и, тем самым, огра" ничивающее область интенсивного охлаждения внутри слитка (1) .

Недостатком известного устройства является наличие дополнительного от" качивающего насоса, при помощи которого охлаждающая жидкость отсасывается из внутренней полости слитка через отводную трубу, которая жестко крепится к самой оправке. Кроме того, наличие дополнительного насоса усложняет систему, делает ее менее надежной, а такие требует дополнительного обслуживающеro персонала.

Цель изобретения - повышение надежности работы кристаллизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в кристаллизаторе, содержащем наруиный корпус и оправку с расположенным под ней уплотнительным устройством и отводную трубу, отводная труба коаксиально расположена внутри оправки и уплотнительного устройства с возможностью вертикального переме" щения, при этом один конец отводной трубы выступает сверху из оправки, а другой - снизу уплотнительного уст" ройства, а на участке трубы, расположенном между нижней частью оправки и уплотнительным устройством, выпол" нен ряд радиально расположенных окон.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Кристаллизатор содержит наружный корпус 1, который формирует наружную поверхность отливаемого слитка 2, и оправку 3, которая формирует внутреннюю поверхность слитка. Корпус 1

3 9504 и оправка 3 имеют патрубки 4 и 5, по которым к ним подводится охлаждающая жидкость. Со стороны слитка в нижней, части корпус 1 имеет отверстия 6, а оправка 3 - отверстия 7, через которые охлаждающая жидкость поступает непосредственно на поверхности слитка 2 и интенсивно его охлаждает.

Снизу к оправке 3 при помощи шпилек 0 крепится уплотнительное устрой-<О ство 9, представляющее собой манжету, выполненную из термостойкой резины и зажатую между металлическими дисками 10 и 11. Размер резиновой манжеты выполнен несколько больше, чем раэ- 15 мер отверстия слитка 2, и поэтому она плотно прижимается к внутренней поверх. ности слитка 2 и удерживает охлаждающую жидкость от протекания вниз, По оси оправки 3 располагается от- 20 водная труба 12, которая проходит через горизонтальные стенки оправки и уплотнительное устройство. Верхний и нижний конец трубы 12 выполнены открытыми и выступают сверху иэ.оправ- 25 ки 3, а снизу - из уплотнительного устройства 9. В местах прохождения отводной трубы 12 через стенки оправки 3 и уплотнительное устройство 9 ставятся сальниковые уплотнения 13. 50

Благодаря этим уплотнениям отводная труба 12 может совершать вертикальные перемещения, не нарушая герметичности оправки 3 и уплотнительного устройства 9.

На участке отводной трубы 12, расположенном между уплотнительным устройством 9 и оправкой 3, выполнен ряд радиально расположенных окон 14.

Суммарная площадь окон 14 выбирается такой, uto вся охлаждающая жидкость, поступающая в полость слитка из оправки 3 через отверстия 7, свободно самотеком проходит через эти окна, при45 чем верхняя часть окон 14 остается открытой. При этом условии образующийся в полости пар свободно через верхнюю часть окон 14 уходит по трубе 12 в атмосферу, а уровень охлаждающей

50 жидкости внутри полости слитка постоянно держится на уровне окон 14.

Опуская или поднимая трубу 12, можно легко устанавливать заданный уровень жидкости внутри полости и, тем самым, добиваться нужнои интенсивности охлаж.5 .55 дения слитка, Устройство работает следующим образом.

Во время непрерывной разливки жидкий металл, например алюминий, непрерывно поступает по лотку 15 иэ миксера в кристаллизатор, из которого непрерывно вытягивается полый слиток 2.

Наружный корпус кристаллиэатора 1 формирует наружную поверхность слитка и охлаждает ее жидкостью из отверстий 6.

Внутренняя поверхность слитка формируется оправкой 3. Охлаждающая жидкость выходит из отверстий 7 и струями подается на внутреннюю поверхность слитка. По внутренней поверхности охлаждающая жидкость стекает вниз до уплотнительного устройства 9. Уплотнительным устройством жидкость останавливается и начинает скапливаться внутри полости слитка. Уровень жидкости в полости начинает повышаться до тех пор, пока не достигает окон 14.

При достижении окон 14 избыток жид" кости начинает уходить через окна 14 в отводную трубу 12 и сливаться вниз через нижний открытый конец 12, не касаясь в дальнейшем стенок слитка, 1

Если по каким-либо причинам количество охлаждающей жидкости, посту. пающей из оправки 3, изменяется, то автоматически изменяется количество сбрасывающейся через окна 14 жидкости. Уровень жидкости при всех условиях сохраняется постоянный, При постоянном уровне жидкости сохраняется постоянная площадь соприкосновения охлаждающей жидкости с внутренней поверхностью слитка и, следовательно сохраняются стабильные условия охлаждения внутренней поверхности слитка. Это очень важно для получения качественной внутренней поверхности слитка, без трещин и надрывов. При литье полых слитков алюминиевых сплавов охлаждение внутренней полости должно находиться в определенной зависимости от интенсивности охлаждения наружной поверхности слитка, скорости литья и относительных размеров (наружных и внутренних) слитка. В зависимости от этих параметров необходимо подобрать оптимальную интенсивность охлаждения внутренней поверхности слитка, при которой тепловая усадка внутренних и наружных слоев происходит равномерно. В предлагаемом устройстве интенсивность охлаждения внутренней поверхности производится простым подъемом или опусканием отводной трубы 12. При

5 950488 6 подъеме трубы 12 вместе с ней подни- жидкую часть слитка и, тем самым, помаются окна 14 и, следовательно, на вышаеTcR безопасность обслуживания такую же величину поднимается уровень кристаллизатора. жидкости и увеличивается степень охлаждения слитка. При опускании тру- 5 бы 12 уровень жидкости в полости пони- формула и зобретени я жает ся.

При всех условиях работы внутренняя полость слитка свободно через верхний О открытый конец трубы 12 и верхнюю часть окон 14 сообщается с атмосферой, Образующийся внутри полости пар свободно уходит в атмосферу и внутри полости слитка исключается возникновение избыточного давления. Таким образом, благодаря конструктивнум особенностям предлагаемого устройства отпадает необходимость в дополнительном откачивающем насосе, с большей точностью и простыми средствами удерживаетоя постоянный или изменяется в нужную сторону уровень охлаждающей жидкости во внутренней полости слитка у что позволяет повысить качество от= ливаемых слитков. Кроме того, исключа ется прорыв жидкости и паров через

Кристаллизатор для литья полых слитков, содержащий наружный корпус> оправку с расположенным под ней уплот. нительным устройством и отводную тру" бу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы кристаллизатора, отводная труба коаксиально расположена внутри оправки и уплотнительного устройства с возможностью вертикального перемещения, при этом один конец отводной трубы выступает csepxy из оправки, а другой - снизу иэ уплотнительного устройства, а на участке трубы, расположенном между нижней частью оправки и уплотнительным устройством, выполнен ряд радиально расположенных окон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Германн Э. Непрерывное литье.

Металлургиздат, 1961, с. 306, рис.87l.

ВНИИПИ Заказ 5821/15 Тираж 852 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4