Металлический холодильник для формирования слитка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Опубликовано 15. 02. 82, Бюллетень Жа 6

Дата опубликования описания 1с . 02 . 82 (Sl)M. Кл, В 22 D 11/04

9кударствеииый комитет

СССР ао делам изебретеиий и открытий (53) УДК621 ° 746..27(088.8) (5"1 МЕТАЛЛ ЧЕСКИй ХОЛОДИЛЬНИК ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

CjlNTKA

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при непрерывной разливке стали.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является охлаждаемый металлический холодильник, выполненный из высокотеплопроводного материала, в частности из меди.

Холодильник внутри охлаждается водой и представляет собой цилиндрический стакан с конической частью небольшой протяженности со стороны дна. Верхняя часть холодильника соединяется с вибратором, а цилиндрическая и коническая части помещаются во время работы в металл. При погружении в жидкий металл на поверхности холо дильника намораживается коро ка металла, которая под действием энергии вибрации периодически сбрасывается в жидкую сердцевину слитка. Коническая часть стержня выполнена для не2 которрго облегчения условий сбрасывания с его поверхности образующихся обломков кристаллов и корочек металла, главным образом в виде чулка I.li.

Недостатком известной конструкции является то, что она не позволяет формировать в единицу времени достаточного количества необходимых центров кристаллизации в виде переохлаждаемых кристаллов. Вследствие этого макроструктура слитка улучшается незначительно. Повышение частоты колебания стержня для увеличения центров кристаллизации в единицу времени и улучшения макроструктуры слитка ограничено техническими возможностями выпускаемых вибрирующих устройств и непосредственно стойкостью самих металлических стержней.

Целью изобретения является улучшение структуры слитка путем увеличения количества зарождаемых центров кристаллизации в единицу времени.

15-203; талла. увеличит ь выход годного меФормула изобретения. Составитель Г. Борисов

Редактор С. Тимохина Техред А.Бабинец Корректор-Г. Назарова

Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 220/17

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

1. Металлический холодильник для формирования слитка, верхняя часть которого соединена с вибратором, отличающийся тем, что, целью улучшения структуры сли. ка путем увеличения количества зарождаемых центров кристаллизации в единицу времени, на его наружной поверхности выполнены продольные канавки, запол4877 6 ненные материалом с более низкой теплопроводностью, чем материал холодильника.

2. Холодильник по и. 1, о т л иS ч а ю шийся тем, что в качестве материала с низкой теплопроводностью применен огнеупорный материал, например металлокерамика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Применение внутренних холодильников при формировании непрерывного слитка цилиндрической и прямоугольной формы. Отчет ГПИ им. Д. А. Жданова

И Б 565024, Горький, 1977

90487

Поставленная цель достигается тем, чго на наружной поверхности холодильника выполнены продольные канавки, заполненные материалом с более низкой теплопроводностью, чем материал холодильника, например металлокерамикой.

На чертеже схематически представлен предлагаемый холодильник.

Холодильник имеет оболочку из высокотеплопроводного материала 1, в 10 частности из меди, на поверхности которой выполняются продольные участки в виде канавок 2, заполненных материалом с более низкой теплопроводностью, чем материал хслодильни- 15 ка. Количество продольных канавок зависит От размера холодильника и, как правило, составляет 2-4 шт. Холодильник охлаждается водой и имеет цилиндрическую форму, 20

Наличие канавок, заполненных материалом с более низкой теплопроводностью, чем материал холодильника, позволяет разделить поверхность холодильника на ряд независимых участ- 25 ков охлаждения. Выполнение таких полос из малотеплопроводного материала предотвращает возможность образования сплошной металлической корки пс периметру и, тем самым, улучшает условия отделения намораживающейся оболочки от холодильника. В этом случае сплошная металлическая

Оболочка,чулок на поверхности холодильника не образуется, так как по поверхности из малотеп.попроводного материала находятся в температурном равновесии с жидкой сталью, т. е. разогреты до температуры разливаемого металла. 40

Проведенные исследования показывают „что для выполнения поставленной цели с учетом технологичности процесса в качестве материала для изготовления полос необходимо использовать металлокерамику. Последняя обладает высокой стойкостью к жидкой стали и очень низкой теплопроводностью, что предотвращает образование корочек металла на поверхности полосы.

В связи с этим образующиеся корочки металла на разделенных поверхностях холодильника получаются более тонкими, чем при использовании известного устройства. Кроме того, они егко отделяются от поверхности и злее сильно переохлаждены по тол7 4 щине. Затрачиваемая в данном случае на отделение закристаллизованных корочек металла энергия вибрации меньше, чем при использовании известного устройства.

Таким образом, предлагаемый холодильник для формирования слитка работает с меньшей затратой энергии вибрации, посылает в жидкий металл в единицу времени значительно большее количество закристаллизовавшихся корочек и более переохлажденных, что позволяет получать хорошее качество макроструктуры слитка без осевой пористости и ликвации.

il р и м е р. ХолОдильник для формирования слитка состоит из цилиндрической оболочки без конической части и выполнен из высокотеплопроводного материала, в частности из меди.

На наружной поверхности по всей высоте выполняются продольные канавки, которые заполняются малотеплопроводным материалом, например металлокерамическим составом, Например, при толщине оболочки холодильника 10 мм углубление для канавки полосы составляет

4- мм, а ширина — не более 5-8 мм.

Продольные участки в виде полосы могут как превышать размеры наружного: диаметра холодильника, так и быть выполненными заподлицо с поверхностью.

Полоски из металлокерамики наиболее приемлемо крепить в канавках на поверхности холодильника при помощи огнеупорной пасты.

Для надежности крепления форму канавки и полоски целесообразно выполнять в виде ласточкиного хвоста.

Наиболее рационально при этом устанавливать на поверхности холодильника три полоски из малотеплопроводного материала. Диаметр и высота холодильника в зависимости от сечения отливаемой заготовки определяется в каждом конкретном сгучае.

Верхняя часть холодильника жестко соединяется с вибратором, Использование предлагаемого холодильника для формирования слитка позволяет реализовать на практике возможность заметного улучшения микроструктуры слитка путем применения охлаждаемых стержней; использовать вибрирующ1е установки с меньшей мощностью; повысить механические свойства литого v катанного металла на