Способ непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления (его варианты)

 

1. Способ непрерывного литья заготовок, включающий подачу металла из промежуточной емкости и инертного газа в герметично закрытый кристаллизатор , рафинирование металла путем отвода избытка газа и поддержание в кристаллизаторе заданного уровня металла, при этом инертный газ в кристаллизатор подают под давлением большим, чем давление столба жидкого металла на мениске в кристаллизаторе, отличаю щийся тем, что,. с целью улучшения качества поверхности отливаемых заготовок за счет стабилизации уровня металла в кристаллизаторе , избыток газа вводят под зеркало жидкого металла к промежуточной емкости на уровне, лежащем в одной горизонтальной плоскости с заданным уровнем металла в кристаллизаторе . (Л 27 ьэ Од tco

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ i2> (21) 3627262/22-02 (22) 27.07.83 (46) 23.02.86. Бюл, У 7 (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения "Уралмаш" (72) Е.l0.Гальйенбейн иВЛ.Нисковских (53) 621.746.047.621.746.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 346908, кл. В 22 D 11/00, 1971. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Способ непрерывного литья заготовок, включающий подачу металла из промежуточной емкости и инертного газа в герметично закрытый кристалли. (51)4 В 22 0 11/00, 11/10 затор, рафинирование металла путем отвода избытка газа и поддержание в кристаллиэаторе заданного уровня металла, при этом инертный газ в кристаллизатор подают под давлением большим, чем давление столба. жидкого металла на мениске в кристаллиэаторе, отличающийся тем, что,, с целью улучшения качества поверхности отливаемых заготовок за счет стабилизации уровня металла в кристаллиэаторе, избыток газа вводят под зеркало жидкого металла к промежуточ. ной емкости на уровне, лежащем в одной горизонтальной плоскости с заданным уровнем металла в кристаллизаторе.

1212690

2. Устройство для непрерывного литья заготовок, содержащее промежуточную емкость с разливочным стаканом, герметично закрытый кристаллизатор и систему подачи инертного газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества поверхности отливаемых.заготовок эа счет стабилизации уровня металла в кристаллизаторе, промежуточная емкость выполнена с приямком, днище которого расположено ниже уровня выходного отверстия разливочного стакана, и снабжена трубой из огнеупорного материала, размещенной в приямке и именмцей возможность вертикаль. ного перемещения, при этом полость трубы соединена с герметичной полостью кристаллизатора с помощью трубопровода, Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывному литью заготовок.

Цель изобретения — улучшение качества поверхности отливаемых заготовок sa счет стабилизации уровня металла в кристаллизаторе, На фиг. 1 схематично показано устройство для осуществления предлагаемого способа непрерывного литья металлов, первый вариант; на фиг.2— то же, второй вариант.

Устройство для осуществления предлагаемого способа непрерывного литья заготовок (первый вариант) представляет собой промежуточную емкость 1 со.стопором 2 и разливочным стаканом 3, герметизирующее -устройство 4, герметично закрывающее, полость 5 кристаллизатора 6. Промежуточная емкость 1 снабжена ариямком 7, дно 8 которого расположено ниже выходного отверстия 9 стакана 3. В приямке 7 промежуточной емкости помещена огнеупорная труба 10, снабженная приводом ее вертикального перемещения (не показан) по стрелке 11.

Полость трубы 10 соединена с герметиэированной полостью 5 кристаллиэатора 6 трубопроводом 12. Дпя пода3. Устройство для непрерывного литья эаготовок,содержащее промежуточную емкость с разливочным стаканом, герметично закрытый кристаллизатор и систему подачи инертного газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, I что, с целью улучшения качества поверхности отливаемых заготовок за счет стабилизации уровня металла в кристаллизаторе, промежуточная емкость выполнена с приямком, днище которого расположено выше выходного отверстия разливочного стакана на величину не менее О, 1-1,0 диаметра отверстия стакана, а в днище приямка выполнен сквозной канал, в ко-.. тором рамещена пористая встав-. ка, соединенная трубопроводом с герметической полостью кристаллизатора. чи газа в герметиэирующее устройст: во 4 служит трубопровод 13.

Во втором варианте устройства дно

8 приямка 7 промежуточной емкости 1

5 выполнено выше выходного отверстия

9 разливочного стакана 3. Величина превьппения дна 8 над выходным отверстием 9 стакана 3 выполнена не менее, чем 0,1 диаметра d отверстия. 10 В дне 8 приямка 7 выполнен сквозной канал 14 с пористой огнеупорной вставкой 15. Канал 14 соединен с герметичной полостью 5 кристаллизатора 6 трубопроводом 16.

Способ непрерывного литья заготовок осуществляется следующим образом.

Открывают стопор 2 и жидкий металл 17 иэ промежуточной емкости 1 б подают в кристаллиэатор 6 через разливочный стакан 3. Одновременно через трубопровод 13 от системы подачи газа не показана подают в герметизированную полость 5 кристаллизатора

6 нейтральный по отношению к разливаемому металлу газ.

Избыток газа из герметизированной полости 5 отводят по трубопроводу

12 и через огнеупорную трубу 10 ввозо дят под зеркало 18 в жидкий металл

1212690

17 на глубину Н, соответствулцую уровню, лежащему в одной горизонтальной плоскости с заданным положением мениска 19, т.е. заданному уров.

1 ню металла в кристаллизаторе 6., При этом глубину Н устанавливают не ниже выходного отверстия 9 разливочного стакана 3. Гаэ подают под давлением

P > Н 11, где — удельный вес. жидкого металла.

После того, как уровень металла в кристаллизаторе достигает требуемого положения, т.е. уровня, определяемого нижним торцом 20 трубы 10, поступ. ление металла в кристаллизатор прейращается, давление газа в полости 5 кристаллизатора устанавливается равным давлению столба металла высотой

Н, а избыток газа поступает иэ трубы 10 в жидкий металл в промежуточной емкости 1, рафинируя его, Включают механизмы для вытягивания слитка 21 иэ кристаллизатора, при этом уровень металла в последнем продолжает поддерживаться по нижнему торцу 20 трубы 10 вне зависимости от скорости вытягивания слитка.

Расход газа в процессе разливки регулируют в зависимости от требований рафинирования металла .

В случае необходимости уровень металла в кристаллизаторе регулируют вертикальным перемещением трубы 10, изменяя глубину Н ввода газа в жидкий металл, т.е. изменяя уровень ввода газа в жидкий металл по отношению к кристаллиэатору.

При втором варианте устройства (фиг. 2) избыток газа из полости 5 отводят по трубопроводу 16 и вводят в жидкий металл 17 через канал 14, выполненный в дне 8 приямка 7. промежуточной емкости 1 и закрытый пористый огнеупорной вставкой 15..Глубина введения Н газа в жидкий металл 17 определяется уровнем дна 8 приямка.

Регулировку уровня металла в кристаллизаторе производят вертикальным перемещением промежуточной емкости

1 по отношению к кристаллиэатору по стрелке 22.

Привышение а дна 8 по отношению к выходному отверстию 9 разливочного стакана 3 не менее 0,1 диаметра d его отверстия исключает возможность прорыва газа из полости 5 через разливочный стакан. При d < 0,1d воэмож.

Г ны прорывы газа через разливочный

30 соответствует глубине Н ввода газа в промежуточную емкость, Преимущества предлагаемых способа и устройства для непрерывного литья заготовки по сравнению с известными заключаются в обеспечении равномерности подачи металла в кристаллизатор; стабилизации уровня металла в кристаллизаторе и обеспечении автоматического

40 поддержания этого уровня, в возможности регулирования уровня металла в кристаллиэаторе, отсутст вии ограничения в расходе газа, пода ваемого в полость кристаллизатора, что дает возможность оптимизации условий рафинирования жидкого метал ла и упрощения системы подачи газа.

Кроме того, достигается равномер- ность подачи металла и стабилизи;

20 стакан. При d > 0,1d прорыва газа не наблюдается, что подтверждается экспе ,риментами.

При непрерывной разливке стальных слитков по предлагаемому способу глубину Н ввода газа под зеркало 18 жидкого металла 17 в промежуточной емкости 1 устанавливают равным

1-1,2 м, причем уровень ввода газа, т.е. нижний торец 20 трубы 10 при первом варианте устройства., или дно

8 при втором варианте устройства, располагают по высоте в соответствии с заданным положением мениска 19 металла в кристаллиэаторе 6. Нейтральный газ подают под давлением 0,2 МПа (2 кг/см ), т.е. большим, чем Р=Н =

1,2 ° 7200 0,09 МПа, где g =7200 н/м удельный вес жидкой стали.

Благодаря тому, что избыток газа из герметизированной полости 5 кристаллизатора 6 вводят под зеркало 18 металла в промежуточной емкости 1, давление газа в герметизированной по лости 5 постоянно равно давлению столба жидкого металла высотой Н вне зависимости от давления, под которым газ подается, и скорости вытягивания слитка, и уровень мениска

19 металла в кристаллизаторе 6 точно руется его уровень в кристаллизаторе т.е. при разливке исключаются колебания уровня металла, значительно уменьшается складчатость поверхности непрерывного слитка, засорение поверхности неметаллическими включениями, и, следовательно, улучшается качество поверхности отливаемых заготовок и увеличивается за счет сни1212690

Составитель Л. Московская

Техред З.Палии Корректор Л. Пилипенко

Редактор Е. Папп

ЗАказ 697/18 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 жения объемов зачистки выход годного на 0,2-0,5Х.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа и устройства для его осуществления для одной маши ны непрерывного литья производительностью 1 мпн.т в год составит

25000 Руб.