Способ получения тонкой ленты из расплава и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения: способ включает центробежное воздействие на расплав б, посредством которого его формируют в виде полого параболоида вращения с фланцем , продавливают расплав через кольцевой капилляр 3, а в процессе охлаждения формируют в виде желоба 8, который затем калибруют в плоскую ленту. 2 с.п.флы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 22 D 11/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872148/02 (22) 16.07.90 (46) 15.01.93. Бюл. N 2 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.В.Степаненко и 3. Клаус (56) Авторское свидетельство СССР

NÜ 1015542, кл. В 22 D 11/00, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОЙ ЛЕНТЫ ИЗ РАСПЛАВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к литейному производству, а конкретно к способам экструзирования расплавов и устройствам для их осуществления.

Известен способ и устройство для экструзии расплавов, включающий приготовление и заливку жидкого металла в вертикальную форму с нагревательными элементами, продавливание расплава через фильеры путем приложения к нему избыточного давления, создаваемого за счет вращения емкости с расплавом и воздействия на него центробежными силами и охлаждение, например, посредством валковых холодильников.

Однако существующим способом и устройством невозможно получить широкую тонкую ленту и даже одновременно две ленты.

Цель изобретения — увеличение ширины получаемой ленты и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения тонких лент из расплава, включающего центробежное воздействие на расплав, посредством которого его

„„. Ж„„1787487 А1 (57) Сущность изобретения: способ включает центробежное воздействие на расплав 6, посредством которого его формируют в виде полого параболоида вращения с фланцем, продавливают расплав через кольцевой капилляр 3, а в процессе охлаждения формируют в виде желоба 8, который затем калибруют в плоскую ленту. 2 с.п.флы, 3 ил. формируют в виде полого параболоида вращения с фланцем, продавливают расплав через кольцевой капилляр, а в процессе охлаждения формируют в виде желоба, который затем калибруют в плоскую ленту.

Цель достигается тем, что в устройстве для получения тонкой ленты из расплава, включающем вертикальную форму для центробежного литья и холодильники, согласно изобретению, форма для центробежного литья выполнена в виде двух коаксиально расположенных эквидистантных параболоидов вращения, выходное сечение которых сопряжено с горизонтальным щелевым кольцевым неподвижным капилляром, при этом поверхность холодильников выполнена в виде катеноида, которые расположены вокруг формы с возможностью образования замкнутого контура и в выходной зоне валковых холодильников размещена валковая клеть для калибровки желоба в плоскую ленту.

Валковая клеть состоит из заданного (экспериментально) количества пар валков с изменяющейся формой образующей бочки каждой пары валков от цепной линии, зада1787487 ющей форму катеноида, до прямой линии, задающей форму получаемой ленты.

Формирование расплава в виде полого параболоида вращения с фланцем и последующее его продавливание через кольце- 5 вой капилляр позволяет создать новую схему приложения внешних сил к материалу расплава. При вращении металлического расплава по пространственной поверхности в форме параболоида, в зависимости от 10 скоростййх режймов и степени переохлаждения расплава совокупность тангенциальных и радиальных сил во фланцевой части параболомда позволяет дифференцировать массу расплава и осуществлять массу рас- 15 плава и осуществлять его съем посредством холодильников в виде желоба, который целесообразно калибровать в исходную ленту, Предварительное получение желоба позволяет за счет схемы напряженного со- 20 стояния исключить непланжетность в получаемой последующей калибровкой широкой ленте.

Предполагаемую ширину ленты Ь можно рассчитывать по формуле 25 лd

2 где d — диаметр кольцевого капилляра, 30 или оперируясь радиусом образующей катеноидной формы валков

b= =лг

2лг

Такая технология позволяет получать одновременно из одной заливки, согласно цели изобретения, две широкие ленты, причем ширина получаемых лент ограничивает- 40 ся очевидно только конструктивными соображениями.

Вращение нижнего параболоида (формы) и возвратно-поступательного перемещения верхней формы с рабочей частью в 45 виде наружного параболоида вращения позволяет управлять и толщиной получаемых лент и их структурой.

На фиг. 1 показано устройство в разрезе; на фиг. 2 — вид устройства сверху распо- 50 ложенными вокруг него холодильниками в виде катеноидов; на фиг. 3 — схема образо- вания желоба посредством валкового холодильника на поверхности катеноида и первый калибрующий валок валковой части, 55

На чертежах показана принципиальная схема осуществления процесса получения тонкой ленты йз расплава по предлагаемому способу, где: 1 — нижний параболоид вращения, 2 — верхний параболоид вращения; 3 — кольцевой капилляр, 4 — холодильники в виде катеноида, 5 — отверстие для подачи расплава, 6, 7 — калибрующая валковая клеть /показано условно!, 8 — желоб, А — параболоид вращения, B — рабочий зазор, C — катеноид, D — выходная зона холодильников.

Устройство для осуществления способа состоит из обогреваемой по всей боковой поверхности электропечи /на схеме условно не показано/, формы для расплава, состоящей из двух частей 1 и 2, конструктивно выполненных с рабочей поверхностью в виде параболоидов вращения А. Нижняя часть

1 формы установлена с возможностью осевого вращения, а верхняя часть 2 формы с возможностью осевого перемещения /привод осевого движения условно не показан/, что позволит изменять величину рабочего зазора В, Части 1 и 2 формы сопряжены с неподвижным кольцевым горизонтальным капилляром 3, B плоскости выхода расплава из капилляра расположено два холодильника 4 с рабочей поверхностью в виде катеноида С так, что они образуют между собой замкнутый контур вокруг формы. B их выходной зоне размещены валковые клети 7, предназначенные для плоской калибровки полученного желоба в прямую широкую ленту.

Устройство работает следующим образом, Через отверстие 5 в верхней части 2 дозировочными порциями расплав 6 подают в форму, и он попадает на внутреннюю поверхность А вращающейся нижней части

1 параболоида. При ее вращении происхо-. дит как бы закручивание расплава и истечение его под воздействием возникающих при этом центробежных сил через щелевой капилляр 3, Расплав при этом формируется в виде тонкого, равномерного слоя, сьем которого производится на холодильниках в виде катеноидов 4. Ось вэлкового холодильника 4 расположена в плоскости выхода расплава, Получающая при охлаждении лента формируется катеноидами в виде желоба и затем направляется в валковую клеть 7 для калибровки в плоскую ленту.

Параболоидная форма верхней и нижней частей обеспечивают создание достаточно высокого давления в зоне щелевого капилляра 3, что позволяет получать изделие толщиной в несколько микрометров.

Пример. Для получения ленты из порошкового материала марки

РеыСоыВмРз путем нагрева до 1650 С был приготовлен расплав, который заливали в обогреваемую емкость с кольцевым капилляром во фланцевой части, причем количе1787487 ство подаваемого и вытекающего расплава в единицу времени было одинаково. Обогреваемая емкость в сечении имеет форму параболоида, образованного двумя поверхностями /частями 1 и 2/, одна из которых 1

/донная часть/ установлена с возможностью осевого вращения, а другая 2 /верхняя часть/ с возможностью осевого перемещения. Фланцевые части емкости образуют кольцевой капилляр 3 с регулируемым зазором от 10 до 100 мкм.

Диаметр емкости по фланцевой части равен 80 мм. Донная часть 1 вращалась со скоростью 10000 об/мин, Вращение расплава с указанной скоростью обеспечивало давление вблизи кольцевого капилляра за счет центробежных сил и параболоидной формы емкости, равное 8,5 10 Нlм, Слой жидкого металла выдавливается через кольцевой капилляр 3 с последующим съемом

его на два холодильника в виде катеноида, расположенные вокруг фланцевой части емкости, По сравнению с известным способом за счет непрерывности литья и схема изделия сразу по меньшей мере на два автономных холодильника производительность процесса увеличивается. Кроме того представляется возможным получение очень широких лент, что целесообразно для дальнейшего применения изделия, По сравнению с известным способом и устройством предлагаемое техническое решение имеет следующие преимущества, за счет непрерывности процесса, создания высокого давления в зоне щелевого капилляра обеспечивается съем расплава сразу на два холодильника, расположенных по периметру кольцевого капилляра, производительность при этом увеличивается в 2 раза.

Формула изобретения

1. Способ получения тонкой ленты из расплава, включающее центробежное воз5 действие на расплав с последующим охлаждением на холодильниках, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения ширины получаемой ленты и повышение производительности, расплав в процессе центробежного

10 воздействия формируют в виде полого параболоида вращения с фланцем и продавливают через кольцевой капилляр, а в процессе охлаждения расплав формируют в виде желоба, который калибруют в плоскую ленту.

15 2. Устройство для получения тонкой ленты из расплава, содержащее вертикальную форму для центробежного литья и валковые холодильнйки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ширины прл20 учаемой ленты и повышения производительности, оно снабжено калибровочной валковой клетью, форма для центробежного литья выполнена в виде коаксиально расположенных зквидистантных верхнего и ниж25 него параболоидов вращения, верхний иэ которых смонтирован с возможностью осеcoro возвратно-поступательного перемещения, а нижний — с возможностью осевого вращения, при этом выходной торец формы

30 сопряжен с горизонтальным щелевым кольцевым неподвижным капилляром, холодильники расположены вокруг формы с возможностью образования замкнутого контура и в их выходной зоне размещена

35 калибровочная валковая клеть, а поверхности холодильников выполнены в виде катеноидов.

1787487

S Puz. 3

Составитель Л.ДымШиц

Техред М,Моргентал Корректор М.Керецман

Редактор В.Фельдман

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 23 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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