Криволинейный кристаллизатор для установок непрерывной разливки металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соврвалнстич вских

Рес убпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 161081 (21) 3346577/22-.02 (31) М. КЛ. с присоединением заявки ¹â€”

В 22 D 11/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621-746 ° 27 \068.8) Опубликовано 230283. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 23.02.83

Б.Г.Кузнецов, В.Н.Самохин, В.M.Ïàðøèí, Р.С.Воэтеяоза-, А.М.Поживанов, Г.Г.Хюппенен и В.В.Чуйков, „ г;;,:",.-ц

1

Центральный ордена Трудового Красного Знам ф научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина 6с Й з 1

l (72) Авторы изобретения (7f) Заявитель (54) КРИВОЛИНЕЙНЫЙ KPHCTAËËÈÇÀTOÐ ДЛЯ УСТАНОВОК

HEOPEPbiBHOA A3IIH8KH METAJIJIOB

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывн ой раз-, ливке металлов.

Известен кристаллиэатор, состоящий из четырех рабочих стенок — двух широких и двух узких. Каядая из рабочих стенок соединена со стальной плитой.

Для отвода тепла от расплавленного металла в рабочих стенках кристаллизатора выполнены каналы для охладителя. Все четыре стенки кристаллизатора выполнены иэ меди 513.

Недостатками известных кристаллизаторов является То что вследствие низкого уровня механических свойств меди, имеет место повышенный износ узких рабочих стенок при трении о них вытягиваемого слитка. Стойкость таких кристаллизаторов составляет

i8-20 плавок. Кроме того, в известных кристаллизаторах происходит искажение размеров внутренней рабочей полости и раскрытие стыков weepy рабочими стенками в результате их деформации, что обусловлено также низким пределом текучести меди, соизмеримым с термическими напряжениями, .возникающими в рабочих стенках при разливке.

Наиболее близким по технийеской сущности является кристаллизатор, в котором узкие рабочие стенки выполнены из .материала с пределом текучести 250-750 мла, твердостью по

Бринеллю 100-250 НВ и теплопроводностью 40-80% от теплопроводности меди. Материал широких стенок имеет теплопроводность .70-95% от теплопроводности меди. Узкие и широкие стенки кристаллиэатора выполнены из сплавов на основе меди f2 ).

Недостатком известного кристаллизатора является то, что при применении его на криволинейных УНРС будет происходить повышенный износ широких стенок кристаллизатора, выполненных по малому радиусу.

Исследованиями установлено, что одной из особенностей криволинейных УНР является повышенный износ широкой грани кристаллизатора, выполненный по малому радиусу по срав- нению с широкой гранью, выполненной по большому радиусу.. Этот износ возрастает при уменьшении радиуса кривизны технологической оси и толщины слитка. Проведенные исследования показывают,что за межремонтный период широкая грань по большому радиусу

997961 изнашивается на 60-90% от допустимой величины износа, в то время как широкая грань по малому радиусу изнашивается на 100% от допустимой величины износа. Так как ремонт широких стенок осуществляется попарно, 5 то приходится производить ремонт и широкой стенки по большому радиусу, которая еще не вышла за пределы допустимого износа, что приводит к повышенному расходу меди, дополни- !О тельным трудозатратам и снижению эффективности эксплуатации кристаллизаторов.

Целью изобретения является повышение стойкости кристаллизатора, 15

Поставленная цель достигается тем, что в криволинейном кристаллизаторе для установок непрерывной разливки металлов, содержащем узкие рабочие стенки и широкие, одна из которых имеет меньший, а другая больший радиус, и выполненные из материалов с различными механическими свойствами, широкая стенка меньшего радиуса выполнена из материалов, твердость ко-. торого составляет 1,1-1,6 твердости материала широкой стенки большего радиуса и 0,2-0,9 твердости материала узких стенок.

Применение материалов для широкой стенки меньшего радиуса с твердостью ниже заявленного предела от твердости широкой стенки большего радиуса, при-, водит к тому, что термомеханические свойства ббеих широких стенок настоль. ко сближаются, что не наблюдается 35 эффективного сближения величин износа широких стенок.

Применение материалов для широкой стенки меньшего радиуса с твердостью выше заявленного предела от твердости4О широкой стенки большего радиуса, приводит к тому, что износ широкой стенки большего радиуса опережает износ широкой стенки меньшего радиуса. В этом случае при попарном ремон-45 те широких стенок уже широкая стенка малого радиуса будет иметь неизрас:ходованный ресурс стойкости.

Применение материалов для широкой стенки малого радиуса с твердостью 0;2 -- 0,9 от твердости материала узких граней вызвано необходимостью достижения стойкости широких стенок кратной стойкости узких стенок кристаллизатора в целое число раэ, Узкие стенки кристаллизатора меняют без демонтажа всего кристаллизатора, но только в том случае, когда стойкость широких стенок в целое число раз кратна стойкости узких стенок.

Применение материалов для широкой стпнки малого радиуса, выходящих за пределы заявленного, не дают воэможности получения стойкости широких стенок, кратной в целое число раэ стойкости узких стенок, так как 65 в этом случае не наблюдается существенного различия в механических свойствах широких и узких стенок.

На чертеже изображен кристаллизатор, продольный разрез.

Кристаллизатор состоит из двух широких 1 и 2 рабочих стенок и двух узких 3 рабочих стенок. Широкая стенка 1 выполнена по большому радиусу, широкая стенка 2 выполнена по малому радиусу.

Рабочие стенки соединены со стальными плитами 4, которые с помощью стяжных шпилек 5 образуют кар" кас корпуса кристаллизатора и плотно состыковывают рабочие стенки друг с другом.. В рабочих стенках выполнены каналы б для прохода охладителя.

Пример 1. Широкая стенка

1 выполнена иэ меди НВ-38-42, широкая стенка 2 — из сплава медь — фосфор:

HB=55-60, узкие стенки 3 — иэ сплава медь — серебро НВ=65-70. Твердость материала широкой стенки 2, выполненной по малому радиусу, составляет

1,3-1,6 от твердости материала широкой стенки, выполненной по большому радиусу, и 0,8-0,9 от твердости материала узких стенок. Стойкость широких стенок 116-120 плавок, стой- кость узких 58-60 плавок, кратность стойкостей (число замен узких стенок )2.

Пример 2. Широкая стенка 1 выполнена иэ сплава медь — фосфор

НВ 55-60, широкая стенка 2 — из сплава медь — фосфор — олово НВ 75-80, узкие стенки 3 из бронзы хромовой

HB 95-100. Твердость материала широ-. кой стенки 2, выполненной по малому радиусу, составляет 1,25-1,45 от твердости материала широкой стенки, выполненной по большому радиусу, и 0,75-0,84 от твердости узких стенок, Стойкость широких стенок 208-212 плавок, стойкость узких стенок 104

108 плавок, кратность стойкостей 2.

Пример 3. Широкая стенка 1 выполнена. из сплава медь — фосфор олово НВ 75-80, широкая стенка 2 из сплава медь — хром (хромовая бронза ) HB 95-100, узкие стенки 3 — иэ сплава медь — никель — кремний хром — кобальт. Твердость материала широкой стенки 2, выполненной по малому радиусу, составляет 1,1-1,35 от твердости материала широкой стенки, выполненной по большому радиусу, и 0,45-0,55 от твердости узких стенок, Стойкость широких, стенок 208-212 плавок, стойкость узких стенок 104

108 плавок, кратность твердостей 2.

Пример 4. Широкая стенка 1 выполнена из сплава медь — хром

HB 95-100, широкая стенка 2 — из сплава медь — хром — никель НВ 100

120, узкие стенки 3 — из спла997961

Составитель Г. Борисов редактор p,Öèöèêà Тех е Ж р д .Каателевич . Корректор Н.КоРол

Заказ 1016/17 Тираж 811

ВНИИПИ Го

Подписное

Государственного комитета СССР

113035 Мо по делам изобретений и открытий осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" Ужгород, ул. Проектная, 4 ва никель

170. Тве

- кремний - хром НВ 160 рдость материала широкой стенки 2, выполненной по малому радиусу, составляет 1,1 — 1 26 тве с рдо ти материала широкой стенки, Выполненной по большому и 0,65-0 75 ому радиусу, 5 нок. Ст ,75 от твердости узких ойкость широких стенок 277— сте92 — 97

290 плавок, стойкость у узких стенок тей 3.

97 плавок, кратность с и то кос

Испытание т аких кристаллизаторов

1О показали чт о их стойкость возросла в 1,5 — 2 аза ными е. р по сравнению с иэвестОжидаемый экономический эффект от использования предлаг агаемого кристаллизатора в условиях НЛМЗ вит 270250 руб./r.

К

Формула изобретени риволинейный к ист я ристаллиэатор для 20 епрерывной разливки металлов, соде ржащнй узкие рабочие ки и широкие, одна из ко меньший на из которых имеет а другая — больший и выполненные HB мате чными механическими свойствами отличаю

У щийся тем,что, с целью повышения стойкост лизатора ши кости кристалора, широкая стенка меньшего радиуса выполнена иэ ма атериала, тве .дость которого состав 1, твердости материала широкой стенки большого радиуса и 0 2 - .

t нок. рдости материала узких стеИсточники .информа п иня р тые во внимание п и э ации, 1. Машины е при экспертизе талеплавилвы и агрегаты с

М аллургия"., с.151, 2. Авт орское свидетельс по заявке 9 2984 362/22-02, кл. В 22 D 11/04, 1980.