Установка для непрерывного литья изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 990412 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.08.81 (21) 3335209/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (5!)М Кл

В 22 D 11/14

Гееударстееввй квинтет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 621.746..27 (088.8) пю Ленам нзвйретеннй н еткрмтий

Опубликовано 23.01.83. Бюллетень №3

Дата опубликования описания 28.01.83

Е. В. Кук, А. В. Новиков, Д. П. Ловцов, И. И. Добкин, В. В. Седов, В. В. Белкин, Н. И. Паршин, В. И. Борисов и В. А. Игнатьев (72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки--цветных металлов (7l ) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к металлургии и касается непрерывного литья изделий в горизонтальные кристаллизаторы.

Известны установки, содержащие горизонтальный кристаллизатор и состыкованный с его задней стенкой металлоприемник с литниковыми отверстиями в его передней стенке для заливки металла в кристаллизатор, или установки желобообразного (лоткового) типа с открытой сверху литейной полостью, которая может быть частично закрыта верхней стенкой с возможностью ее регулирования в продольном направлении кристаллизатора (1) и (2).

Наиболее близкой к изобретению по техническому существу является установка с горизонтальным кристаллизатором лоткового типа, включающая металлоприемник, выполненный из огнеупорного материала, состыкованный своей передней стенкой с кристаллизатором. В передней стенке металлоприемника выполнены литниковые отверстия круглого или прямоугольного сечения для подачи жидкого металла в литейную полость под уровень металла в ней при установившемся процессе. Металл вытекает из отверстий под действием металлостатического напора, определяемого разностью уровней жидкого металла .в металлоприемнике и литейной полости. Диаметр отверстий выбирается исходя из сечения отлпваемого изделия и скорости литья. В начальный период литья вслед за движущейся заправкой формируется фронт затвердевания, имеющий в данном случае í" êëîííóþ поверхность. В установившемся процессе потоки металла, выходящие из литниковых отверстий и направленные вдоль оси отверстий, проходят через жидкую часть заготовки и воздействуют на фронт затвердевания (2).

Однако жидкий металл, поступая в литейную полость из отверстий, нарушает равномерность фронта затвердевания. Транзитные струи свежего, более нагретого, чем в лунке, жидкого металла, находящегося под определенным гидростатическим давлением, замедляют затвердевание слитка в местах их прохождения внутри жидкой фазы.

Эти места расположены напротив отверстий, примерно на пересечении оси литниковых каналов с фронтом затвердевания. Поэтому твердая корочка имеет разную толщину по ширине слитка на одном и том жс расстоянии от передней стенки металло990412

3 приемника. Это приводит к нестабильности процесса литья: обрывам отливки, короблению, вынужденным остановкам при вытягивании.

Кроме того, по сечению изделия получается неоднородная структура, отмечается крупнозернистость в районе движения струи, повы шается окисленность металла и наличие посторонних включений в этих местах.

Цель изобретения — обеспечение стабильности процесса литья и повышение качества изделий.

Поставленная цель достигается тем, что установка для непрерывного литья изделий, содержащая горизонтальный кристаллизатор и состыкованный с его задней стенкой металлоприемник с литниковыми отверстиями в его передней стенке для подачи металла в кристаллизатор, установка снабжена перегородкой, установленной в полости кристаллизатора перед литниковыми отверстиями на расстоянии 0,4 — 3,0 высоты отверстия, с перекрытием его на 0,5 — -1,2 высоты отверстия.

На фиг. представлена установка с перегородкой, закрепленной под литниковым отверстием, продольный разрез; на фиг. 2— то же, с перегородкой, укрепленной над литйиковым отверстием.

Установка включает кристаллизатор с водоохлаждаемым поддоном 1 и боковыми стенками 2, металлоприемник 3 с литниковыми отверстиями 4 (может быть одно отверстие) в его передней стенке и перегородку 5, которая установлена в литейной полости кристаллизатора перед литниковыми отверстиями 4 и прикреплена или к кристаллизатору (фиг. 1), или к металлоприемнику (фиг. 2). Перегородка 5 может быть выполнена из огнеупорного материала с низкой теплопроводностью, например маринита, керамики, или из любого другого материала, стойкого в расплаве, заливаемом в кристаллизатор. Затвердевающий слиток 6 вытягивается в направлении, указанном стрелкой, при помощи тянущего устройства (не показано).

При заполнении металлоприемника 3 жидкий металл поступает через отверстия 4 в литейную полость кристаллизатора.

Струи, выходящие из литниковых отверстий

4, встречают препятствие в виде перегородки 5. При обтекании резко снижается динамический напор струй. транзитные потоки расширяются, образуются водоворотные области с хаотическим движением металлической жидкости. Все это приводит к выравниванию скоростей и температур по ширине и высоте в поперечном сечении литейной полости и, следовательно, более равномерному наращиванию слоев твердо40

Формула изобретения

Установка для негрерывного литья изделий, содержащая горизонтвльный кристаллизатор и состыкованный с его задней стенкой металлоприемник с литниковыми отверстиями в его передней стенке для подачи металла в кристаллизатор, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильности процесса литья и повышения качества изделий, она снабжена перегородкой, установленной в полости кристаллизатора перед литниковыми отверстиями на расстоянии

0,4 — 3,0 высоты отверстия, с перекрытием его на 0,5 — 1,2 высоты отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Германн Э. Непрерывное литье. М., Металлургиздат 1961, с. 569 †5.

2. Авторское свидетельство СССР № 718276, кл. В 22 D !1/14, 1978.

4 го металла на фронте затвердевания. Это в свою очередь приводит к большей устойчивости процесса литья и равномерной структуре. Количество обрывов снижается в 10 — 15 раз. Уменьшается разброс величины зерна: разница между минимальным и максимальным значениями для цинковых сплавов, например, достигает 5 — 7 раз, в то время как при литье на известных устройствах составляет 15 — 20 раз.

Расстояние 1 перегородки 5 от выходного литникового отверстия 4 находится в пределах (0,4 — 3,0)Ь, где h — высота отверстия. При значениях I< 0,4 создается слишком сильное сопротивление выходящему потоку, что сопровождается излишним вихревым движением металла, размывом твердой корки отливки и перегородки, что приводит к понижению стабильности процесса литья. При значениях 1>3,0 перегородка слишком удалена от выходного литникового отверстия 4 и перемешивание ме20 талла с целью усреднения скоростей и температур в потоке происходит недостаточно интенсивно.

Перегородка 5 установлена с перекрытием отверстия на величину Ь, равную

0,5 — 1,2 его высоты. Если А<0,5h, то потоки, выходящие в литейную полость, недостаточно перемешиваются, что сказывается на понижении стабильности процесса литья. Если Ь З !.2, потоки приобретают резко направленное вертикальное движение, з0 что приводит к разрушению твердой корочки отливки (при движении потока вниз) или выплескам на поверхность жидкой части отливки, что приводит к излишнему окислению.

Ожидаемый экономический эффект

35 на годовую программу полиграфического цинка составляет 675 тыс. руб, 990412

Составитель Г. Борисов

Редактор Н. Джуган Техред И. Верес Корректор Г. Огар

Заказ 11093ll 7 Тираж бй Г!одиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4