Постоянная литейная форма

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления слитков и непрерывнолитых заготовок. Форма имеет рабочий слой из тугоплавкого материала и наружный слой из литого металла. Структура металла наружного слоя состоит из зерен, ориентированных перпендикулярно рабочему слою формы. Анизотропия свойств наружного слоя способствует лучшему теплоотводу от формы. Изобретение обеспечивает снижение затрат на изготовление формы, повышение производительности литья. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при изготовлении отливок, слитков из черных и тугоплавких металлов и сплавов, в том числе при непрерывном литье, ЭШП и ЭШЛ, изготовлении слитков в вакуумно-дуговых, плазменно-дуговых и электронно-лучевых печах с медным водоохлаждаемым кристаллизатором.

Известны постоянные литейные водоохлаждаемые формы для изготовления отливок из чугуна и стали, выполненные из алюминиевого сплава, на рабочей поверхности которых имеется тугоплавкое теплозащитное покрытие из Al2O3, образованное электрохимическим окислением алюминия в электролите (Вейник А.И. «Кокиль». - Минск: Наука и техника, 1972 г., стр.86).

Алюминий имеет недостаточную теплопроводность, температуру плавления и прочность для получения в таких формах-кристаллизаторах непрерывно-литых стальных заготовок или слитков из тугоплавких металлов, например титана.

Известна постоянная литейная форма-кристаллизатор, выполненная в виде многослойной водоохлаждаемой медной гильзы (размеры 150×150×1000 мм). Рабочий слой гильзы выполнен из хрома толщиной 0,1 мм, а наружный слой - из деформированной меди в виде прессованной трубы толщиной 15 мм (черт. 15М9770, 10.00.401 ОАО «ЗСМК»).

Внутренняя полость гильзы выполнена с уклонами (в сторону выхода слитка), что связано с технологическими параметрами получения изделий и оптимальной скоростью вытяжки.

Изготовление таких гильз кристаллизатора сложно, требует использования мощного дорогостоящего прессового оборудования, а технология производства их характеризуется низкой производительностью и вследствие этого высокой себестоимостью продукции.

Задача, выполняемая заявленным техническим решением, заключается в устранении отмеченных недостатков.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в постоянной литейной форме, преимущественно водоохлаждаемой для непрерывного литья стали, выполненной многослойной с рабочим слоем из тугоплавкого износостойкого материала и наружного слоя из беспористого металла, например, меди, наружный слой выполнен из литого металла, структура которого состоит из зерен, ориентированных перпендикулярно рабочему слою формы.

Предложенная конструкция постоянной литейной формы кристаллизатора позволяет упростить технологию ее изготовления за счет возможности применения способа литья выжиманием с кристаллизацией под давлением (ЛВКД) и недорогостоящего оборудования, а специально ориентированная структура литого металла, обладающая анизотропией свойств, обеспечивает улучшенный теплоотвод при охлаждении и высокую степень надежности литой гильзы.

Введение ребер на поверхности наружного слоя, особенно зигзагообразной формы, обеспечивает увеличение поверхности охлаждения и повышает отбор тепла от заливаемого в форму металла, что позволяет повысить производительность литья, снизить вес формы и расход, например, дорогостоящей меди.

На фиг.1 представлен общий вид литейной формы-кристаллизатора, на фиг.2 - форма с прямолинейными ребрами, на фиг.3 - форма с зигзагообразными ребрами.

Литейная водоохлаждаемая форма состоит из рабочего слоя 1, выполненного из тугоплавкого износостойкого материала, например хрома, наружного слоя 2 из беспористой литой меди с ориентированными перпендикулярно рабочему слою 1 зернами 3.

Продольные прямолинейные ребра 4 выполнены высотой, равной 1/3 от общей толщины стенки формы, а зигзагообразные ребра 5 (как вариант) выполнены длиной, в 2 раза превышающей высоту формы.

Форма-кристаллизатор работает следующим образом.

Снизу в кристаллизатор вводится затравками (на чертеже не показана), а сверху производится заливка стала, которая соприкасается с рабочим тугоплавким хромовым слоем 1 (t плавления 1875°С) и передает через него тепло в наружный водоохлаждаемый слой 2, имеющий анизотропию свойств, способствующую лучшему отводу тепла, чем при структуре с зернами, вытянутыми вдоль образующей формы при изготовлении ее из деформированного (прессованного) металла.

При наличии ребер 4 поверхность теплосъема увеличивается в 2 раза, а при зигзагообразных ребрах 5 - в 4 раза, что позволяет увеличить производительность непрерывного литья.

Использование изобретения позволяет удешевить выпускаемую продукцию за чет снижения издержек на изготовление литейной формы-кристаллизатора, повысить производительность литья за счет улучшения теплоотвода от заливаемого в кристаллизатор расплава.

1. Постоянная литейная форма, преимущественно водоохлаждаемая для непрерывного литья стали, выполненная многослойной с рабочим слоем из тугоплавкого износостойкого материала и наружного слоя из беспористого металла, отличающаяся тем, что наружный слой выполнен из литого металла, структура которого состоит из зерен, ориентированных перпендикулярно рабочему слою формы.

2. Постоянная литейная форма по п.1, отличающаяся тем, что на поверхности наружного слоя выполнены ребра.

3. Постоянная литейная форма по п.2, отличающаяся тем, что ребра выполнены зигзагообразными.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к цветной металлургии, к непрерывной разливке цветных металлов, может быть использовано для изготовления многослойной конструкции кристаллизатора скольжения, используемых, например, при кристаллизации медной проволоки.
Изобретение относится к непрерывной разливке металлов, а именно к элементу кристаллизатора для непрерывной разливки металлов, содержащему охлаждаемую стенку из меди или медного сплава, контактирующую с жидким металлом и имеющую на своей наружной поверхности металлическое покрытие.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к непрерывной разливке стали, в частности, к подготовке к разливке кристаллизаторов, состоящих из отдельных рабочих стенок.

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к конструкции устройства для получения непрерывнолитых деформированных заготовок (ДЗ). .

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для непрерывного горизонтального литья металлов и сплавов. .

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к кристаллизаторам для полунепрерывного литья труб из чугуна. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному горизонтальному литью. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному горизонтальному литью. .

Изобретение относится к способам нанесения покрытия на кристаллизатор установки непрерывной разливки
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам восстановления рабочих стенок кристаллизатора, и может быть использовано для восстановления рабочих стенок кристаллизатора из меди или ее сплавов

Изобретение относится к непрерывной разливке медной проволоки

Изобретение относится к непрерывной разливке металла

Изобретение относится к металлургии и в частности к непрерывной разливке металлов

Изобретение относится к металлургии. Блок боковой перемычки двухполосной установки непрерывной разливки получают путем вытягивания слитка горячим формованием в одном направлении с коэффициентом вытяжки, по меньшей мере, 4:1. Литейную поверхность, входящую в контакт с расплавом металла, выбирают так, чтобы она составляла угол 90±10° к направлению вытягивания слитка. Блок выполняют из медного сплава, содержащего кремний, никель, хром и цирконий, а также интерметаллические первичные фазы. Обеспечивается получение блока боковой перемычки, обладающего высокой износостойкостью и повышенным сроком службы. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при восстановлении рабочей поверхности стенок кристаллизатора без его разборки. Способ включает очистку рабочей поверхности стенок кристаллизатора, дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и высокоскоростное газопламенное напыление на них жаропрочного износостойкого покрытия в виде механически активированного порошка cBN-Ni3Al-Si-C-Co-Y при следующем соотношении компонентов, мас.%: cBN 21-34, Ni3Al 37-40, Si 9-12, С 3-5, Со12-15,Y 5-7, начиная с глубины износа не менее 250-450 мкм, толщиной, не превышающей величину износа. Высокоскоростное газопламенное напыление упомянутого покрытия осуществляется в защитной среде аргона на слой NiAl толщиной 100-150 мкм, обладающий эффектом памяти формы, нанесенный на изношенные стенки катализатора. Изобретение позволяет проводить операцию восстановления без разборки кристаллизатора, а также повысить износостойкость покрытия и адгезию покрытия к рабочей поверхности кристаллизатора. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.
Наверх