Устройство для охлаждения слитка на машине непрерывного литья металла

 

(i1) 457532

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетских

Социалистических

Респубник (61) Зависимое от авт. свидетельства (22I) Заявлено 06.04.73 (21) 1904593/22-2 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.01.75. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 11.03.75 (51) М. Кл. В 224 11/04

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.746.27 (088.8) (72) Авторы изобретения

А, Д. Акименко, А. А. Скворцов и П. И. Вершинин

Владимирский политехнический институт (71) Заявитель I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СЛИТКА

НА МАШИНЕ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области непрерывного литья металлов.

Известно устройство для охлаждения непрерывного слитка, содержащее медный водоохлаждаемый кристаллизатор и внутренний холодильник, выполненный в виде полого стержня, частично погружаемого в жидкую лунку в кристаллизаторе. При этом стерженю сообщают колебания, а .внутри него расположены трубки для подвода охладителя.

Однако, известное устройство не обеспеч ивает достаточной поверхности охлаждения, а следовательно, образования значительного процента твердой фазы во внутренних слоях слитка, потому не позволяет существенно повысить скорость литья. Кроме того, известное устройство не достаточно эффективно с точки зрен|ия получения слитка с мелкозернистой структурой.

Целью изобретения является повышение скорости литья н качества сл итка.

Для этого устройство снабжсно установленной с .возможностью возвратно-поступательного перемещения плитой с отверстиями для подвода металла в кристаллизатор, к нижней поверхности которой, подвешена полая водоохлаждаемая решетка, причем стержни внутреннего холодильника прикреплены к нижней части решетки, а в нутренние трубки — к верхней части решетки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг. 2 — разрез по

А — А на фиг. 1.

Устройство состоит из кристаллизатора 1, внутреннего холодильника 2, соединенного с плитой 3, имеющей систему внбраторов 4, две пары эксцентриков 5, находящихся на двух валиках, закрепленных в подшипниках 6 и через шестерни 7 связанных с приводом 8.

lo Плита 3 фиксирована относительно плиты 9 четырьмя направляющими 10. Между плитами 3 и 9 имеются пружины 11. Подшипники

6 и привод 8 крепятся к плите 9. Сверху плиты

3 крепится .металлоприемник 12 с выходом

15 струй металла через отверстия 13 в плите 3.

Внутренний холодильн ик 2 содержит медные полые стержни 14 квадратного сечения с находящимися внутри трубками 15 с ребрами. Стержни 14 и трубки 15 крепятся к по20 лой решетке 16, при этом стержни 14 сообщаются с отводящими водопроводами 17, а трубки 15 — с подводящими водопроводами 18.

Формирующий слиток на выходе из кристаллизатора 1 имеет твердую корочку 19 и твер25 до-жидкую сердцевину 20.

Устройство работает следующим образом.

Из промежуточного разливочного устройства (металлоприемника) 12 системой дождевых струй через отверстия 13 в решетке непрерыв3Q но поступает жидкий металл (дождевыми

457532 струями) и попадает в промежуток между стержням и 14 и по периметру кристаллизатора 1. При этом металл охлаждается как боковыми стенками кристалл изатора 1, что ведет к образованию твердой корочки снаружи, так и со стороны стерженей 14, что ведет к образован ию «чулков» из затвердевшего металла в центральной части слитка. При движении вверх стержней 14 в «чулаки» заливается жидкий металл, который частично вытесняется д эижу щимися .вниз стерженями. Формирующийся слиток непрерывно тянется вниз.

Наложение вибрации приводит к отламыванию части корочки и кончиков кристаллов, что приводит,к накоплению твердой фазы в центральной части слитка, а также доступу к поверхности стержня свежей жидкой фазы.

Это существенно интенсифицирует процеос охлаждения металла и его кристаллизации, и как следствие, существенно снижает теплосодержание слитка по его сечению. Движение вниз стержней 14 способствует устранению в металле пустот усадочного происхождения и оказывает расклинивающее воздействие на внешнюю твердую корочку 19, что замедляет процесс образования зазора между наружными стенками кр|исталлизатора и твердой корочкой 19 и приводит к увеличению интенсивности охлаждения слитка внешним кристаллизатором.

Образование затвердевших мостов по зеркалу заливаемого металла между стержнями исключается заданием некоторого перегрева жидкого металла (очевидно для этого необходимо еще осуществлять подогрев металлоприемн|ика 12). Кроме того, в верхних гор изонтах жидкой фазы между стержнями происходит циркуляция жидкого металла, что приводит к смыванию твердой фазы с поверхности

5 стержней 14. Наложение вибрации так же ускоряет циркуляцию и процесс разрушения твердой корочки в верхних горизонтах жидкой фазы. Вариацией частоты колебания и частоты возвратно-поступательного движения

10 стержней 14, а та кже амплитуды этого движения можно добиться оптимальных параметров ускорения кристаллизации непрерывного слитка.

15 Предмет изобретения устройство для охлаждения слитка на машине непрерывного литья металла, содержащее кристаллизатор и внутренний соединен20 ный с.вибратором холодильник, состоящий из полых водоохлаждаемых стержней, езготовленных из теплопроводного матер|нала, в которые ломещены внутренние трубки для циркуляции охлаждающей, воды, о т л и ч а ю25 щееся тем, что, с целью повышения скорости литья iH качества слитка, оно снабжено установленной с воз можностью возвратнопоступательного перемещения плитой с отверстиями для подвода металла в кристалли30 затор, к нижней поверхности которой подвешена полая водоохлаждаемая решетка, причем стержни внутреннего холодильника при.креплены к нижней части решетки, а внутренние трубки для,циркуляции охладятеля—

35 к,верхней части решетки.

457532

1З 1б 12 13 7g фиг.1

73 Риг. Г

Составитель И. Чистякова

Техред T. Миронова

Корректор Н. Стельмах

Редактор Т. Фадеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 44872 Изд. № 329 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/б