Устройство для непрерывного литья и прессования

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в устройствах для непрерывного литья и прессования металла. Устройство содержит дозатор для подачи расплавленного металла, корпус с коллекторами, кристаллизатор с кольцевой канавкой на верхней части, сопряженной с неподвижным дугообразным сегментом, выполненным с выступом, перекрывающим поперечное сечение кольцевой канавки, матрицей, установленной перед выступом, и входным, и выходным патрубками для подачи и отвода хладагента. Между корпусом и кристаллизатором установлены подшипники и размещены профилированные каналы для подачи хладагента противотоком через указанные коллекторы, расположенные между корпусом и кристаллизатором по обе стороны от подшипников. Дугообразный сегмент выполнен с направляющими перегородками, расположенными на его верхней поверхности из условия перекрестного течения хладагента. Обеспечивается стабильное течение хладагента и поддержание рабочей температуры подшипников. 3 ил.

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности, к устройствам для непрерывного литья и прессования металла.

Известно устройство для непрерывного литья и прессования металла методом конформ, включающее печь-миксер с питателем и дозатором, кристаллизатор, выполненный в виде диска с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, имеющий кольцевую канавку на верхней части диска и сопрягающийся с ней неподвижный дугообразный сегмент с матрицей и с выступом, перекрывающим поперечное сечение кольцевой канавки (Сергеев, В.М. Непрерывное литье-прессование цветных металлов: проблемы цветной металлургии / В.М. Сергеев, Ю.В. Горохов, В.В. Соболев [и др.] - М: Металлургия, 1990. - 85 с.).

Данное устройство позволяет получать пресс-изделия из цветных металлов и сплавов, непрерывным, совмещенным процессом литья и прессования методом конформ. Однако во время кристаллизации расплавленного металла в кольцевой канавке диска и при последующем прессовании выделяется значительное количество тепла, часть которого необходимо удалить для создания изотермических условий при реализации непрерывного процесса литья и прессования. В противном случае непостоянная температура пресс-изделия на выходе из канала матрицы приводит к разбросу механических свойств и искажению геометрии по длине и поперечному сечению пресс-изделий, что снижает качество продукции. Следует отметить, что при достижении температуры близкой к температуре плавления прессуемого металла происходит разрушение пресс-изделия, что является окончательным браком. Кроме того повышенная температура прессования снижает прочность инструмента, что приводит к его преждевременным поломкам. Одним из эффективных способов решения данной проблемы является принудительное охлаждение, как прессового инструмента, так и самого профиля (Довженко, Н.Н. Прессование алюминиевых сплавов: моделирование и управление тепловыми условиями: монография / Н.Н. Довженко, С.В. Беляев, С.Б. Сидельников [и др.]. - Красноярск: ИПК СФУ, 2009. - 256 с.).

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является устройство для охлаждения установки непрерывного литья-прессования металлов, содержащее колесо-кристаллизатор с кольцевой канавкой, которая вверху сопряжена с неподвижным дугообразным сегментом, заканчивающимся выступом, перекрывающим поперечное сечение канавки и установленная перед выступом пресс-матрица, коллектор для охлаждения дна кристаллизатора, устройство дополнительно снабжено коллекторами, один из которых охватывает внутреннюю и наружную поверхности колеса-кристаллизатора, а другой установлен на верхней поверхности дугообразного сегмента. (Патент на полезную модель 111784 Российская Федерация, МПК В21С 25/00, В21С 23/08. Устройство для охлаждения установки непрерывного литья-прессования металлов заявл. 04.08.2011; опубл. 27.12.2011 г. бюл. №36).

Данное устройство принимаем за прототип.

Известное устройство обеспечивает непрерывность процесса изготовления пресс-изделий из цветных металлов и сплавов непрерывным, совмещенным процессом литья и прессования методом конформ и позволяет за счет принудительного охлаждения управлять тепловыми условиями непрерывного процесса литья-прессования. Однако известное устройство обладает следующими недостатками:

1. Водяная рубашка, охватывающая кристаллизатор, и объем на верхней поверхности дугообразного сегмента из-за отсутствия направляющих потока охлаждаемой жидкости, в определенных зонах наблюдается ламинарное течение жидкости, либо отсутствие течения вовсе. В результате чего происходит вскипание жидкости, образование паровых пробок, снижение количества отбираемого тепла и нарушение технологического режима.

Основной задачей изобретения является стабилизация технологического процесса литья и прессования установки.

Для решения поставленной задачи устройство для непрерывного литья и -прессования металлов, содержащее дозатор для подачи расплавленного металла, входной и выходной патрубки на дугообразном сегменте для подачи и отвода хладоагента, колесо-кристаллизатор с кольцевой канавкой, которая вверху сопряжена с неподвижным дугообразным сегментом, заканчивающимся выступом, перекрывающим поперечное сечение канавки и установленная перед выступом пресс-матрица, коллектор для охлаждения дна кристаллизатора, дополнительно установлены профилированные каналы между корпусом и кристаллизатором, а на дугообразном сегменте выполнены направляющие перегородки, которые служат для отбора излишего тепла в процессе литья-прессования.

Конструктивные особенности заявляемого устройства по сравнению с прототипом характеризуются отличительными признаками, обеспечивающими стабильный технологический процесс литья-прессования за счет отбора излишнего тепла от установки непрерывного литья и прессования.

По отношению к прототипу у заявляемого устройства имеются следующие отличительные признаки:

- Направляющие перегородки на верхней поверхности дугообразного сегмента служат для увеличения теплообмена между охлаждающей жидкостью и дугообразным сегментом в целях отвода образующегося тепла от дугообразного сегмента в процессе прессования металла.

- Профилированные каналы, расположенные между корпусом и кристаллизатором, обеспечивают отбор излишнего тепла от кристаллизатора при затвердевании расплава в процессе литья.

Таким образом, между отличительными признаками и решаемой задачей существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение устройства для стабилизации теплового состояния установки непрерывного литья-прессования, имеющего указанную выше совокупность отличительных признаков, позволяет обеспечить процесс литья-прессования без нарушения технологического регламента в процессе работы установки.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами. На фиг.1-3 показана схема предлагаемого устройства;

Заявляемое устройство включает дозатор 1, корпус 2 с коллекторами 3, 4, профилированные каналы 5, расположенные по обе стороны от подшипников 6 между корпусом 2 и кристаллизатором 7, на дугообразном сегменте 8 с матрицей 9, направляющие перегородки 10, входной патрубок 11 и выходной патрубок 12.

Во время работы предлагаемого устройства приводится во вращение кристаллизатор 7. Расплавленный металл из печи-миксера с питателем (на чертеже не показаны) поступает в дозатор 1 и далее заливается в кольцевую канавку 13, выполненную на верхней части кристаллизатора 7. За время движения до дугообразного сегмента 8 расплавленный металл 14 охлаждается, кристаллизуется, принимая форму поперечного сечения канавки 13 и достигает дугообразный сегмент 8, где под действием активных сил контактного трения между стенками кольцевой канавки 13 и прессуемого металла 15 происходит выдавливание в пресс-изделие 16, через рабочий канал матрицы 9. Стабилизация теплового состояния установки происходит за счет подачи хладагента через входной патрубок 11 на дугообразном сегменте 8, который отводится через выходной патрубок 12. За счет направляющих перегородок 10, расположенных на верхней поверхности дугообразного сегмента 8, происходит перекрестное течение хладагента, что позволяет равномерно отбирать излишнее тепло, образующееся в процессе прессования. Для отбора тепла от кристаллизатора 7 и корпуса 2 по профилированным каналам 5 противотоком подается хладагент через коллектор 3 и 4.

Технический результат заключается в охлаждения дугообразного сегмента, кристаллизатора, корпуса и обеспечение рабочей температуры подшипников.

Устройство для непрерывного литья и прессования, содержащее дозатор для подачи расплавленного металла, корпус с коллекторами, кристаллизатор с кольцевой канавкой на верхней части, сопряженной с неподвижным дугообразным сегментом, выполненным с выступом, перекрывающим поперечное сечение кольцевой канавки, матрицей, установленной перед выступом, и входным, и выходным патрубками для подачи и отвода хладагента, отличающееся тем, что оно снабжено подшипниками, установленными между корпусом и кристаллизатором, и профилированными каналами, для подачи хладагента противотоком через указанные коллекторы, расположенными между корпусом и кристаллизатором по обе стороны от подшипников, при этом дугообразный сегмент выполнен с направляющими перегородками, расположенными на его верхней поверхности из условия перекрестного течения хладагента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к литью металла методом конформ. Установка содержит кристаллизатор (2), выполненный в виде диска с кольцевой канавкой (3), неподвижный дугообразный сегмент (4) с матрицей (5) и выступом (6), перекрывающим поперечное сечение кольцевой канавки, и промежуточную неподвижную сегментную вставку (8), расположенную в зоне кристаллизации металла.

Изобретение относится к совмещенным методам непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов. Устройство содержит наклоняемую печь-миксер (1) с регулятором (2) подачи расплава в калибр валков (3, 4), один из которых выполнен с ручьем, а второй – с выступом, образующих закрытый калибр, на выходе из которого установлена охлаждаемая матрица (9) с калибрующим отверстием, снабженная механизмом прижима ее к валкам, форкамера (7), расположенная между матрицей и калибром, и моталка (12).

Изобретение относится к области металлургии. В способе, включающем выплавку и рафинирование для получения рафинированной расплавленной стали, непрерывное литье тонкой стальной полосы, низкий отжиг, нанесение покрытия горячим способом, согласно изобретению, на стадии непрерывного литья тонкой стальной полосы рафинированную расплавленную сталь заливают в двухвалковую литейную установку, при этом под охлаждающим действием валков литейной установки сталь остывает и затвердевает в виде заготовки стальной полосы, причем процесс литья заготовки осуществляют в среде смеси инертного и восстановительного газа, при этом на поверхности заготовки стальной полосы образуется пленка из окислов железа; на стадии низкого отжига отлитую заготовку направляют в печь низкого отжига, в которую также вводят смешанный газ, при этом происходит восстановление пленки окислов железа в железистый металл; на стадии нанесения покрытия горячим способом литую стальную полосу после охлаждения в защитной атмосфере направляют в ванну плакирования для нанесения покрытия цинком или другими сплавами, после чего стальную полосу охлаждают и наматывают.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для непрерывной разливки цветных металлов и сплавов. Устройство содержит дозатор (1), колесо-кристаллизатор (2) с кольцевой канавкой (3) и коллектором для хладагента, неподвижный дугообразный сегмент (4) с матрицей (5) и с выступом, перекрывающим поперечное сечение кольцевой канавки (3), патрубки для подвода (9) и отвода (10) хладагента.

Изобретение относится к литью металла, совмещенному с его прокаткой и волочением, и может быть использовано для получения сварочной проволоки и лигатурных прутков из цветных металлов.

Изобретение относится к непрерывной разливке металла. Установка содержит сопло (1) для нагнетания расплавленного металла на внешнюю периферийную лицевую поверхность вращающегося охлаждающего валка (2), устройство (4) для блокирования воздушного потока вдоль поверхности валка (2), сопло (5) для нагнетания газообразного диоксида углерода и устройство (8) для удаления инородного материала, приставшего к поверхности охлаждающего валка.

Изобретение относится к металлургии. Полосовую заготовку получают на горизонтальной установке для непрерывной разливки в ленту.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к устройствам управления тепловым режимом непрерывного литья и прессования. Устройство непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов содержит корпус, дозатор, основание дозатора, колесо-кристаллизатор с кольцевой канавкой, которая сверху сопряжена с неподвижным дугообразным сегментом, заканчивающимся выступом, перекрывающим поперечное сечение канавки, пресс-матрицу, установленную перед выступом, коллектор для охлаждения кристаллизатора.

Изобретение относится к области металлургии. Литейно-прокатный агрегат содержит роторную литейную машину 1, правильную машину 2, летучие ножницы 3 с барабанами 26 и 27, короб 4 для сбора обрезков.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения профилей, катанки, секторных жил. Устройство содержит роторный кристаллизатор 3, формирующий непрерывную литую заготовку 4, валок 7 с ручьем и валок 8 с выступом, образующие рабочий калибр, матрицу 9 на выходе из калибра, устройство 5 для регулирования температуры литой заготовки, направляющие элементы 6.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в устройствах для непрерывного литья и прессования металла. Устройство содержит дозатор для подачи расплавленного металла, корпус с коллекторами, кристаллизатор с кольцевой канавкой на верхней части, сопряженной с неподвижным дугообразным сегментом, выполненным с выступом, перекрывающим поперечное сечение кольцевой канавки, матрицей, установленной перед выступом, и входным, и выходным патрубками для подачи и отвода хладагента. Между корпусом и кристаллизатором установлены подшипники и размещены профилированные каналы для подачи хладагента противотоком через указанные коллекторы, расположенные между корпусом и кристаллизатором по обе стороны от подшипников. Дугообразный сегмент выполнен с направляющими перегородками, расположенными на его верхней поверхности из условия перекрестного течения хладагента. Обеспечивается стабильное течение хладагента и поддержание рабочей температуры подшипников. 3 ил.

Наверх