Устройство для непрерывного литья заготовок

 

Союз Севетскик

Сецивлистичесмии

Республик - -П И 0 А Н И E

3 ОБРЕТЕНИЯ

АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

) Дополнительное к авт. саид-ву

) Заявлено 09,10.78 (2! ) 2671121/22-02 рисоедииеиием заявки N9—

) Приоритет—

О убликовано 15.1080. Бюллетень Йо 38

Дата опубликования описания 201080 ю )м. к,.

В 22 0 11/14

Государственнмй комнте

СССР но делам нзобретеннй н открмтнй (53) УДК 621.746. .27(088.8) (72) Автор)н изобретения

А. И. Чижиков и Б. В. Солодовников

P1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения заготовок на установках непрерывного литья.

Известен кристаллнзатор машины не- 5 прерывного литья, снабженный электромагнитами для питания током различной частоты с целью вращения жидкого металла ji) .

Недостатком известного устройства. 10 является то, что оно не позволяет очищать металл от неметаллических включений.

Известно устройство для подачи ме-15 талла, содержащее огнеупорную разливочную емкость с выполненным в донной части сливным каналомт в нижней части. емкости установлены индукторы для вращения жидкого металла, а сквозь 2О ее боковую стенку пропущен металлопровод, соединяющий разливочную емкость с заливаемой формой или крнсталлиэатором (2) .

Недостаток этого устройства — зна-25 чительный износ футеровки емкости вследствие многократного омывания ее стенок металлом при его вращении, что приводит к загрязнению металла неметаллическими включениями. 3п

Целью изобретения является повыаение качества металла и обеспечение стабильности процесса литья.

Цель достигается тем, что индукторы расположены по периметру разливочной емкости на всю ее высоту че редующимися рядами с шагом, равным

1,0-1,3 толщины боковой стенки емкости, а крнсталлиэатор вмонтирован в боковую стенку разливочной емкости на расстоянии от ее дна, разном 2,0- .

2,5 внутреннего диаметра разливочной емкости

Индукторы питают током пониженной частоты 2-5 Гц н повышенной частоты

20-50 Гц. Повышение, верхнего предельного значения пониженной частоты (более 5 Гц) приводит к снижению проникновения индуцирующего тока в толщу металла, что не приводит к вращению всего металла и металл не поднимается до кристаллиэатора. Снижение ннж» него предельного значения пониженной частоты (менее 2 Гц) приводит к черезмерному глубокому проникновению в металл индуцирующего тока, что при малых диаметрах разливочной емкости может сопровождаться торможением внутренних слоев при разгоне ванны, а при стабильном вращении ванны часть

770650 электромагнитной энергии этой частоты будет оставаться не использованной за счет выхода электромагнитного поля из толщины вращаемого слоя на воздух в центральную часть параболоида.

Превышение верхнего предельного значения повышенной частоты (более

50 Гц) приводит к недостаточному торможению поверхностного слоя металла. Снижение нижнего предельного значения повышенной частоты (менее 25 Гц) 1 .приводит к торможению поверхностного слоя металла большой толщины, что ухудшает условия очистки металла.

Увеличение шага между индукторами сверх верхнего предела (более 1,3) 35 приводит к повышенному движению металла относительно футеровки емкости.

Снижение укаэанного шага (менее 1,0) приэодит к зиачительному увеличению рассеяния электромагнитного потока в Щ стенке футеровки.

Наилучший эффект обеспечивается при непрерывной подаче чистого металла в кристаллизатор на верху параболоида вращающегося металла и при непрерывном выпуске загрязненного металла из вершины параболоида — внизу емкости через обогреваемый канал.

Увеличение верхнего предельного значения (более 2,5) приводит к "разрыву" параболоида металла на дне емкости и прекращению непрерывного стекания загрязненного металла через центральный канал разливочной емкости..Снижение нижнего предельного значения (менее 2,0) приводит к умень-З5 шению степени очистки металла.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — то же поперечное сечение

A-А на фиг. 1. 40

Устройство состоит из футерованной огнеупорной разливочной емкости

1, закрытой крышкой 2, снабженной воронкой 3. Разливочную огнеупорную емкость по всей ее высоте охватывают индукторы 4, питаемые током пониженной частоты (2-5 Гц), и индукторы

5, питаемые током повышенной частоты (25-50 Гц), расположенные чередующимися рядами с шагом, равным 1,0-1,3 толщины боковой стенки разливочной емкости 1. На нижнем уровне разливочной емкости, заполненной жидким металлом 6, сделан обогреваемый сливной канал 7 для выпуска загряэненного металла в форму 8. Обогреваемый сливной канал может закрываться на пусковой период огнеупорной пробкой

9. В боковой стенке разливочной емкости 1 вмонтирован кристаллизатор

10 на высоте от донной части, равной 40

2,0-2,5 внутреннего диаметра разливочной емкости 1, выполненный, например, из нитрида бора, связанного окисью кремния ° Часть кристаллизатора, помещенная в футеровке, не охлаж- g$ дается, напротив, вокруг этой части в футеровке разливочной емкости 1 вмонтирован электрический нагреватель 11. Выступающая из футеровки часть кристаллизатора охлаждается, например, проточной водой. Формирующаяся в кристаллизаторе заготовка 12 вытягивается валками 13 через зону

14 вторичного охлаждения. В устройстве также выполнен нагреватель 15 для поддержания высокой температуры стенок сливного канала 7 для того,чтобы не замерзал вытекающий загрязненный металл. Позицией 16 показана струя подаваемого металла.

Устройство работает следующим образом.

Перед разливкой металла разливочную емкость 1 нагревают горелкой до

1200 С. При этом включают нагреватео ли 15 и 11. После наполнения метаплом 6 разливочной емкости до необходимой высоты при закрытом сливном канале 7 включают индукторы 4 с пониженной частотой (2-5 Гц) и индукторы

5 с повышенной частотой (25-50 Гц) для вращения слоев металла в разных направлениях. При этом жидкий металл

6, приобретая вращательное движение, в основной своей массе за счет воздействия индукторов 4 с пониженной частотой поднимается по внутренней стенке разливочной емкости 1 и полностью перекрывает полость крнсталлиэатора 10, в который к этому времени введена затравка (не показана).

Основная масса металла вращается в одном направлении и лишь пристеночный слой металла тормозится и остается неподвижным под воздействием индукторов 5 с повышенной частотой (25-50 Гц), Валками 13 сначала вытягивают затравку, а за ней заготовку 12. При этом с момента вытягивания заготовки в разливочную емкость непрерывно подают металл через воронку 3 струей

16 на боковую поверхность образовавшегося параболоида металла. Таким образом поддерживается заданный уровень металла в разливочной емкости 1. При установившемся непрерывном процессе разливки огнеупорной пробкой 9 открывают сливной канал 7 для слива загрязненного металла в форму 8. Регулированием скорости вращения металла создают параболоид такой формы, при котором дно разливочной емкости обнажается таким образом, что загрязненный металл стекает по боковым поверхностям сливного канала. При этом выпуск загрязненного металла осуществляется непрерывно или периодически.

При периодическом сливе загрязненного металла продолжительность истечения его иэ сливного канала устанавливается опытным путем. При выходе из кристаллизатора 10 заготовка 12 подвергается вторичному охлаждению

770650 (эона 14). Для исключения настылей в футеровке разливочной емкости вокруг части кристаллиэатора 10 непрерывно .остается включенным электрический нагреватель 11. Толщину пристеночного заторможенного слоя металла в процессе отливки изменяют в некоторых пределах, чтобы не возникал гарниссаж на стенке разливочной емкости 1. Укаэанное изменение толщины слоя осуществляется путем регулирования подаваемой мощности индукторов

5 с повышенной частотой в пределах от 0,3 до 1,0 от максимальной глощности. По мере вытягивания заготовки из кристаллизатора ее режут на мерные куски эа пределами тянущих валков.

После окончания отливки заготовки остаток загрязненного металла выпускают из разливочной емкости через сливной канал в форму.

Предлагаемое устройство обеспечивает получение высококачественных непрерывных заготовок с пониженным количеством неметаллических включений и повышенной плотностью металла, обладающих изотропностью механических свойств по их истечению.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного литья заготовок, содержащее огнеупорную разливочную емкость с закрепленным в ее боковой стенке кристаллизатором и донным сливным каналом и индукторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества металла и обеспечения стабильности процесса литья, индукторы расположены по периметру разливочной емкости на всю ее высоту чередующимися рядами с шагом, равным 1,0-1,3 толщины боковой стенки разливочной емкости, а кристаллизатор вмонтирован в боко15 вую стенку разливочной емкости на расстоянии от ее дна, равном 2,02,5 внутреннего диаметра разливочной емкости.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 229759, кл. В 22 0 11/10, .1965.

2. Верте Л. А. Электромагнитная разливка и обработка жидкого металла.

M., 1967, с. 26-27, рис. 9 (прототип) 770650

Заказ 7343/11

Тираж 889

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4

Составитель Битков

Редактор Н. Корченко Техред Е.Гаврилешко Корректор В. Бутяга