Устройство для непрерывного или полунепрерывного литья металлических заготовок

 

Устройство для непрерывного или полунепрерывного литья металлических материалов , в частности прямоугольных {алюминиевых слитков, содержит кристалли- |затор, который имеет открытое впускное отверстие для заполнения расплавленного металла и полость с открытым выпускным отверстием со средством для подачи воды для охлаждения металла. В полости кристаллизатора на расстоянии от его впускного отверстия установлено проницаемое кольцо для подачи масла и/или газа, так чтобы между металлом и стенкой изложницы образовывался слой масла и/или газа, с тем, чтобы исключить контакт металла со стенкой кристаллизатора до его затвердевания , Поверхность кольца, за исключением стороны, обращенной к полости кристаллизатора , снабжена упло няющим агентом, который препятствует утечке масла и/или газа через поверхность. Кольцо в направлении его периферии может быть выполнено с продольными отверстиями для подачи масла и/или газа в упомянутые отверстия через отверстия в стенке кристаллизатора и дальше в графитовое кольцо снаружи кристаллизатора . 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (зм В 22 Р 11/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

: К ПАТЕНТУ

1 (21) 4613878/02 : (22) 14.04.89 ,, (46) 23.08.93. Бюл. N. 31 (31) 881,633, (32) 15.04.88, (33) NO, (71) Норск Хюдро А,С, (NQ) ! (72) Харальд Несс-младший и Ян Сивертсен

1(МО)

i(56) Заявка Франции N- 2534832, : кл. В 22 0 11/04, 1984.

;(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЛИ ПОЛУНЕПРЕР6(ВНОГО ЛИТЬЯ МЕ,ТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК (57) Устройство для непрерывного или пол унепрерывного литья металлических мате,риалов, в частности прямоугольных

1алюминиевых слитков, содержит кристалли, затор, который имеет открытое впускное от верстие для заполнения расплавленного с

Изобретение относится к устройству ля непрерывного или полунепрерывного итья металлических материалов, в частноти прямоугольных отливок из алюминия, оторое содержит сквозной кристаллизаор, имеющий открытое впускное отверстие ля заливки жидкого металла и открытое

ыпускное отверстие со средствами подачи оды для охлаждения металла, причем по- ость кристаллизатора, на расстоянии от го впускного отверстия, оснащена прониаемым кольцом для подачи масла и/или газа так, что слой масла и/или газа образу- . тся между металлом и стенкой. посредст„„5U„„1836182 АЗ металла и полость с открытым выпускным отверстием со средством для подачи воды для охлаждения металла, В полости кристаллиэатора на расстоянии от его впускного отверстия установлено проницаемое кольцо для подачи масла и/или газа, так чтобы между металлом и стенкой изложницы образовывался слой масла и/или газа, с тем, чтобы исключить контакт металла со стенкой кристаллизатора до его затвердевания, Поверхность кольца, за исключением стороны, обращенной к полости кристаллизатора, снабжена упло зияющим агентом, который препятствует утечке масла и/или газа через поверхность. Кольцо в направлении его периферии может быть выполнено с продольными отверстиями для подачи масла и/или газа в упомянутые отверстия через отверстия в стенке кристаллизатора и дальwe в графитовое кольцо снаружи кристаллизатора. 7 э.п. ф-лы, 6 ил, 00 вом чего и редотвращает-ч контактирование Од металла со стенкой кристаллизатора до его С затвердевания. ° и

Цель изобретения — удешевление и уп- (© рощение изготовления устройства, повышение качества отливаемых заготовок за счет устранения утечки смазки и равномерного ее распределения в полости кристаллизатора. Сд

На фиг.1 изображен вертикальный поперечный разрез боковой стенки кристаллизатора для литья прямоугольных отливок, в которой применяется кольцо в соответствии с изобретением; на фиг.2 — то же, ваоиант

1836182 выполнения; на фиг,3 — вид сверху кольца в уменьшенном масштабе; на фиг.4 — вид в поперечном сечении круглого кольца, состоящего из кольцевых элементов; на фиг.5— вид различных элементов кольца. из которых состоит кольцо по фиг.4; на фиг.6— вариант кольца, выполненного из кольцевых элементов.

Поскольку отливки прямоугольной формы, то кристаллиэатор в соответствии с настоящим примером имеет четыре стенки, каждая с внутренней конфигурацией, как показано на фиг.1.

Сквозной кристаллизатор содержит верхнюю открытую вверх впускную часть 2, выступающую внутрь среднюю часть 3 и нижнюю часть 4, которая. открыта вниз и имеет соотношение длины и ширины в соответствии с измерениями поперечных сечений отливки.

У отверстия части 4, то есть выпускного отверстия кристаллизатора, предусмотрена опора 5, которая может перемещаться в вертикальном направлении посредством узла иэ поршня/цилиндра или подобного устройства (не показано), Зта опора герметизирует отверстие изложницы в начале цикла литья.

Стенка впускного отверстия кристаллизатора состоит из наружной рамы 6, изготовленной из стали, на внутренней стороне которой предусмотрена плита 7 из огнеупорного материала, Также рама подсоединена к раме основания 18, изготовленной из стали, Сзади огнеупорной плиты 7 предусмотрены вспомогательные части 8, 9 из огнеупорного материала, образующие среднюю часть кристаллизатора, так называемую

"утепленную прибыльную надставку" 10.

Утепленная прибыльная надставка 10 образует узкий проход в направлении потока металла и образует. выступ с плоской частью 11 у впускного отверстия 4, Огнеупорные части прикреплены одна к другой посредством винтового соединения . 13, которое, в свое очередь, крепится к алюминиевой/стальной втулке.12 другим винтовым соединением 13. Втулка 12 в своей нижней части выполнена с проходящим внутрь выступом 15, который с его торцевой стороны 16 образует нижнюю боковую сторону нижней части 4. Кроме того, втулка имеет угловую конфигурацию, где одна из ножек 17 выступает наружу в противоположном направлении относительно выступа

15. Ножка 17 и следовательно также втулка

12 жестко крепятся к раме основания 12 посредством винтового соединения, Между выступом 15 и утепленной прибыльной надставкой 10 установлено проницаемое "кольцо" 20, которое с его внутренней стороной 23 образует верхнюю стенку кристаллизатора. Кольцо в настоящем примере также оснащено проходящей внутрь ступенькой 25, где сторона 24, обращенная вниз, в некоторой степени сдвинута (на более высокий уро"0 вень) относительно горизонтальной части

11 утепленной прибыльной надставки(примерно 1-2 мм).

Когда во время процесса литья подается газ, в этой зоне образуется газовая полость, которая обеспечивает получение изолирующего слоя между кольцом и расплавом и равномерное распределение газа по всей периферии кристаллизатора.

Проницаемое кольцо 20 выполнено с

20 .двумя отверстиями 21, 22 в продольном (окружном) направлении кольца. Одно из отверстий 21, которое несколько находится на внутренней стороне уголка и ниже уголка между утепленной прибыльной надставкой и стенкой 23 кристаллиэатора, используется для подачи газа к кольцу, в то время как верхнее отверстие 22 используется для подачи масла к кольцу, Масло и газ подают к кольцу под определенным давлением, и по30 скольку стороны кольца, за исключением сторон 23, 24, обращенных к полости кристаллизатора. где находится металл во время литья, оснащены уплотнителем, газ и масло проникают в кольцо иэ отверстий 21, 35 22 и поступают в полость. На чертеже стороны, выполненные с уплотнителем, отмечены несколько более толстыми линиями, Кольцо 20 у своего нижнего конца оснащено язычком 27, который соответствует ка4о навке 26 в выступе 15 втулки. Кольцо поджимается и жестко крепится к втулке 12 посредством простого винтового крепежного соединения, Рама 18 основания изготовлена иэ квадратных труб 29. Вода подается

45 в кристаллизатор через эти трубы и далее через паз между ножкой 17 вставки и пазо- . вым профилем 31 для воды, На выступе 15 вставки предусмотрен выступающий вниз язычок 32, отклоняющий струю воды и на-50 правляющий ее вниз и внутрь к отливаемому металлу, Процесс литья осуществляется следующим образом.

Опору 5 устанавливают в ее верхнем положении, уплотняя выпускное отверстие кристаллизатора, масло и газ подают к кольцу 24, при этом одновременно открывается клапан для подачи воды. Теперь расплав металла, например, алюминия можно заливать во впускное отверстие изложницы 1.

183618?

Как только металл в нижней части кристаллизаторэ начнет затвердевать, опору можно опустить. Очень скоро по периферии кристаллизэтора в углу под прибылью 10 будет образовываться газовый пузырь и ког,,да металл проходит вниз, то между метал1 лом и стенкой кристаллизатора образуется

1 газовая и масляная пленка или слой.

Когда стенки кристаллизатора образу; ют прямоугольное отверстие, то образуется слиток прямоугольного сечения, Цикл литья прекращается, когда опора достигает ее caj мого нижнего положения, Литье описанного типа определяется, как полунепрерывное литье. Литье осущест вляют не только в одном кристаллизэторе за ! один раз, но одновременно в нескольких кристаллизаторах, когда они соединены группами, Фиг.2 показывает сечение стенки кристаллизатора на участке, где масло подается к проницаемому кольцу 20. Как видно на фиг.2, масло подается через отверстия 33, : 34 в вставке 12 и далее через поперечное

: отверстие 35 в отверстие 22 в кольце, Между кольцом 20 и втулкой 12 распо:: ложена прокладка (уплотнительное кольцо)

36, которая препятствует маслу проходить в полость между втулкой и кольцом. Для под: ачи газа в другое отверстие 21 предусмотре: но соответствующее приспособление (не показано).

Фиг.3 показывает кольцо 20 в умень, шенном масштабе, как это видно сверху.

Кольцо состоит из нескольких элементов, соединенных друг с другом на их попереч. Ных торцах 40. В этом примере кольцо состоит из шести длинных боковых элементов

37, двух коротких торцовых элементов 39 и четырех угловых элементов 38, Пунктирные линии на чертеже (позиция 41) показывают, где источник подачи масла и газа соединен с кольцом..Как можно увидеть, масло и газ подают в каждой длинной стороне и каждому короткому торцу соответственно.

Хотя фиг,3 показывает проницаемое кольцо, изготовленное из несколькия элементов, однако в обьеме изобретения оче видно возможно изготовить кольцо из одного куска проницаемого материала. Также ясно. что кольцо согласно изобретению может иметь другие сечения, а не только те, которые показаны на фиг,1 и 2, причем его . можно применять для литья слитков других форм, а не только тех, которые упоминались.

На фиг.4 и 5 показано сечение круглого кольца, собранного путем склеивания и которое применяют в устройства для литья слитков круглой формы, Кольцо изготовлено из элементов 42, 43. 44, снабженных канавкэми 45, которые после сборки образуют прямоугольные или круглые отверстия 46 в кольце.

Фиг.б показывает другой пример проницаемого кольца, изготовленного из двух элементов кольца, причем верхний элемент

47 кольца частично перекрывает нижний элемент 48. Оба элемента 47, 48 прикреплены друг к другу при помощи склеивания.

Между обоими элементами кольца в их периферийном направлении образована щель для подачи масла к кольцу через два диаметрально расположенных отверстия 50 (на фигуре видно только одно отверстие).

Перекрытие элементов обеспечивает более равномерное распределение масла через кольцо.

Газ можно подавать к элементу 48 кольца через канавку 50, проходящую по окружнОСти кольца.

Формула изобретения

1, Устройство для непрерывного или полунепрерывного литья металлических заготовок, преимущественно прямоугольных слитков из алюминия, содержащее сквозной кристаллизатор, на выходной части которого расположены средства для подачи охлаждающей воды на заготовку. а на входной части установлена ут пленная прибыльная надставка из тепhîèзолирующего материала, внутренний диаметр которой меньше диаметра полости кристэллизатора, проницаемое кольцо и средства для подачи масла и/или газа в полость кристаллизаторэ для исключения контакта металла с его стенкой до затвердевания. при этом кольцо установлено в стенке кристаллизатора в угловой зоне под надставкой, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что. с целью удешевления и упрощения изготовления устройства, повышения качества отливаемых заготовок путем устранения утечки смазки и равномерного ее распределения в полости кристаллизатора, прони„аемое кольцо выполнено с уплотнителем, расположенным нэ его поверхности, обращенной в сторону стенки кристаллизатора и надставки, для исключения утечки масла и/или газа через указанную поверхность, а средства для подачи масла и/или газа представляют собой выполненные в кольце продольные каналы и соединенные с ними радиальные каналы в стенке кристаллизатора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что в кольце выполнены двэ пэрэллельных продольных канала, верхний из которых предназначен для подачи масла, а нижний -- для подачи газа.

1836182

3. Устройство no n.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что кольцо в поперечном сечении имеет прямоугольную форму, при этом часть его верхнего участка эаглублена в прибыльную надставку.

4, Устройство по п,2, о. t л и ч а ю щ е е с я тем, что кольцо в поперечном сечении выполне.но ступенчатым, при этом его верхняя ступень выступает в рабочую полость кристаллизатора с образованием угловой эоны. а нижний торец этой ступени расположен на одном уровне или с небольшим превышением уровня нижнего торца прибыльной надставки.

5. Устройство по п,4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что нижний канал расположен на уровне угловой зоны кольца между верхней и нижней ступенями, а веохний канал — над угловой зоной кольца.

6. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что кольцо закреплено. посредством

5 крепежного приспособления. . 7, Устройство flo п,3, о T h и ч а ю ще ес я тем, что кольцо выполнено из отдельных . элементов. поперечные торцы которых склеены между собой.

10 8. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что кольцо в поперечном сечении имеет форму круга и выполнено из отдельных элементов с канавками с возможностью образования продольного канала в кольце

15 после его сборки, например, посредством склеивания.

1836182

1836182

42

43

43

45 ф

48

Составитель Л. Дымшиц

Редактор E. Полионова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А. Мотыль

Заказ 2996 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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