Устройство для непрерывного литья полых слитков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >944763

Союз Советсиик

Социалистичесиии

Респубпии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)NL. Кл. (22)Заявлено 29.09.80 (21) 2987547/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 22 0 ll/04

3евударотаппвй комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) Й К 621. 746. . 27 (088. 8) Опубликовано 23. 07. 82. Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 23. 07. 82 (72) Авторы изобретения

Б.В. Щукин, М.Д. Коврешкин и. А.К. Савичев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

ПОЛЫХ СЛИТКОВ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, а конкретнее к устройствам для регулирования процесса непрерывного литья полых слит- ков.

Известно устройство для крепления оправки при непрерывном литье полых слитков, содержащее неподвижную опорную часть и держатель оправки с приводом возвратно-поступатель- о ного перемещения. Держатель оправки подвешен на опорной части устройства с помощью плоских пружин, что обеспечивает подвижность оправки вдоль ее продольной оси с амплитудой до 1 мм (1 1.

Недостатком данного устройства является его ненадежность при многоручьевом литье слитков, в процессе которого предотвратить зависание зо нескольких слитков на оправках за счет лишь возвратно-поступательного перемещения последних не представпяс т < я я()змо>«н1.1м .

Известно устройство для непрерывного литья полых слитков, содержащее оправку со штоком, установленные с возможностью совместного возвратнопоступательного перемещения от системы гидроцилиндров, связанных с системой охлаждения оправки и механизмом подачи расплава, и неподвижную опору $ 2).

Однако известное устройство не может обеспечить стабильность процесса многоручьевой разливки полых слит ко в °

Целью изобретения является повышение стабильности процесса разливки.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для непрерывного лит ья полых сли т ков, содержащем оправку со штоком, установленную .с возможностью совместного воэвратнопоступательного перемещения, неподвижную опору и систему охлаждения оправки, шток снабжен золотником, 944763 винтом и пружиной, причем золотник жестко связан со штоком, а пружина установлена между золотником и неподвижной опорой.

На чертеже изображено устройство, общий вид в осевом разрезе.

На неподвижной опоре 1 смонтирован .наружный кристаллизатор 2, в полости которого концентрично расположена пустотелая оправка 3, жестко связанная со штоком 4, снабженным сквозным осевым каналом 5. Канал 5 сообщается с внутренней полостьюоправки 3. На опоре 1 фиксированно установлен также цилиндр б,соосно которому в отверстии опоры жестко укреплена направляющая втулка 7.

Шток 4 установлен во втулке 7 с возможностью возвратно-поступательного осевого перемешения и соосно входит в полость цилиндра 6. На конце штока 4 фиксированно укреплен золотник 8, помещенный внутри цилиндра 6 с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения вместе со штоком.

Золотник 8, функционально представляющий собой одно целое со штоком 4, подпружинен к верхнему торцу втулки 7 с помощью цилиндрической пружины 9. На верхней крышке цилиндра 6 жестко установлен винт 10, имеющий общую ось с системой золотник †. шток — оправка и снабженный многозаходной винтовой нарезкой, угол наклона которой к плоскости оси меньше угла трения. Аналогичная нарезка, входящая в зацепление с нарезкой винта 10, выполнена в осевом отверстии золотника 8. Указанное резьбовое соединение золотника 8 и винта 1О в совокупности образует направляющие вращения, обеспечивающие возможность поворота вокруг вертикальной оси системы золотник шток - оправка при ее возвратнопоступательном перемещении. Полость оправки 3 через канал 5 штока", систему отверстий золотника 8, боковые окна цилиндра 6 и штуцер 11 сообщается с источником подачи охлаждающей жидкости например воды. Оправка. 3 снабжена также газоотводной трубкой 12.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом цикла литья оправку 3 коаксиально устанавливают в кристаллизаторе 2, закрытом снизу l0

15 ю

25 зо зз

55 поддоном (не показан). В кольцевой зазор между оправкой и кристаллизатором начинают заливать расплавленный металл, одновременно включив систему подачи охлаждающей жидкости.

Подаваемая через штуцер 11 охлаждающая жидкость (например вода) проходит через боковые окна цилиндра 6, кольцевые щели и продольные отверстия золотника 8 и по каналу 5 штока поступает в полость оправки 3.

После включениФ привода перемещения поддона последний начинает опускаться вниз, вытягивая .из кристаллизатора 2 формирующийся полый слиток.

При возможном зависании слитка на оправке 3 возникающее усилие увлекает систему оправка - шток — золотник в сторону вытягивания слитка. Пружина 9 при этом сжимается и сообщает системе противоположно направRBHHog усилие, стремящееся вырвать оправку из слитка. В то же время при своем поступательном перемещении золотник 8 взаимодействует с винтовыми направляющими (нарезкой винта 10), в результате чего система золотник — шток — оправка приходит во вращение, поворачиваясь на некоторый угол вокруг своей оси, причем оправка 3 поворачивается в полости слитка, что способствует выведению ее из зацепления со слитком.

В процессе перемещения золотника

8 сверху вниз происходит плавное закрытие боковых окон цилиндра 6, через которые из штуцера 11 подается охлаждающая жидкость. Тем самым подача охладителя в полость оправки уменьшается или прекращается совсем. Интенсивность уменьшения подачи охладителя зависит от количества и взаимного расположения окон в цилиндре. Вследствие снижения теплоотвода температура участка слитка, прилегающего к оправке, повышается, и металл размягчается, что в свою очередь облегчает отделение оправки от слитка.

При дальнейшем опускании системы оправка — шток - золотник после полного закрытия окон цилиндра верхняя кольцевая проточка золотника совмещается с нижним окном цилиндра 6, а верхнее окно целиком открывается в цилиндр. В результате этого охлаждающая жидкость снова начинает в изобилии поступать в полость

944763!

30

15

5 оправки 3 и охлаждать последнюю.

Этот резкий тепловой скачок как бы

"раскачивает" оправку и в совокупности с другими Факторами (воздействием пружины 9 и поворотом оправки) автоматически выводит оправку из зацепления со слитком.

Усилием пружины 9 система снова возвращается в первоначальное положение, поворачиваясь при этом по нарезке винта 10 в противоположном направлении. При возникновении очередного зависания слитка на оправке описанный цикл повторяется в той же последовательности.

Следует иметь ввиду, что здесь описано освобождение от зависания только одного слитка; однако при многоручьевом литье аналогичным образом происходит неза исимое друг от друга автоматическое выведение каждой из оправок из зацепления с соответствующим слитком.

Количество окон цилиндра 6 и кольцевых канавок на, золотнике 8 зависит от намеченного расхода охлаждающей жидкости и необходимой оперативности создания перепада температур между оправкой и слитком.

Предложенное устройство для непрерывного литья полых слитков обладает следующими преимуществами по сравнению с известными:

1. За счет подпружиненного крепления штока на неподвижной опоре и снабжения его золотником, входящим в систему охлаждения оправки и установленным на винтовых направляющих вращения, достигается повышение стабильности процесса многоручьевой разливки слитков. Конструкция устройства обеспечивает надежное автоматическое отделение каждой оправки от слитка в случае зависания последнего.

2. Как показывают предварительные расчеты, в результате устранения причины возникновения технологических отходов, неизбежных при испо" льзовании известных устройств (обра" эование "коротышей", некратность слитка, случайные прорывы расплава через корку), следует ожидать повышения выхода годной продукции на

5-73. Кроме того, при литье полых слитков предполагается уменьшить расход оснастки на 10-15ь.

3. Стабилизация процесса многоручьевого литья позволяет отливать одновременно 10 слитков и больше вместо 1-2 слитков, отливаемых в настоящее время. Это обеспечивает соответственное повышение производительности литейных агрегатов.

4. Существенно снижается трудоемкость работы литейщика как на стадии заправки слитков, так и при устано вившемся процессе литья.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного литья полых слитков, содержащее оправку со штоком, установленную с возможностью совместного возвратно-поступательного перемещения, неподвижную опору и систему охлаждения оправки, отличающееся тем,что, с целью повышения стабильности процесса разливки, шток снабжен золотником, винтом и пружиной, причем золотник@жестко связан со штоком, а пружина установлена между золотником и неподвижной опорой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

М 538812, кл. В 22 0 11/04, 1976.

2. Германн Э. Непрерывное литье.

М., 1961, с. 310, рис. 884.

944763

Составитель Э. Шитов

Редактор В. Данко Техред М. Гергель Корректор О. Билак

Заказ 5213/13 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и октрытий

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

Филиап ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4