Устройство для подвода расплавленного металла в кристаллизатор

Устройство для подвода расплавленного металла в кристаллизатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА . РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОР, содержащее футерованную промежуточную емкость и насадку из огнеупорного материала, отличающееся тем, что, с целью повышения качества литой заготовки, насадка встроена в днище промежуточной емкости горизонтально, причем рабочий канал насадки состоит из двух участков, площадь поперечного сечения первого участка, соединенного калиброванным отверстием с внутренней полостью промежуточной емкости, в 1,5—2 раза превышает площадь поперечного сечения литейной канавки кристаллизатора, а длина .его равна 1,6-2,0 высотам литейной канавки кристаллизатора, площадь поперечного сечения второго участка равна площади поперечного сечения литейной канавки и длина равна 4—8' высотам литейной канавки кристаллизатора.О);5Ш* «I f№®iJy5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУБЛИН

„.Я0„„717 1

+> 4 В 22 D ll/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2630392/22-02

° (22) 10,05.78 (46) 07.12.85. Бюл. М 45 (71) Государственный научна-исследовательский и проектный институт сплавов и обработки цветных металлов (72) В, А. Данков, А. А. Грибов, Н. Н. Гланц и Т. А. Петухова (53) 621.746.27 (088.8) (56) 1. Патент США У 3455374, кл. 164—

276, опублик. 1969. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА

РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА В КРИСТАЛ—

ЛИЗАТОР, содержащее футерованную промежуточную емкость и насадку из огнеупорного материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества литой заготовки, насадка встроена в днигце промежуточной емкости горизонтально, причем рабочий канал насадки состоит из двух участков, площадь поперечного сечения первого участка, соединенного калиброванным отверстием с внутренней полостью промежуточной емкости, в 1,5 — 2 раза превышает плошадь поперечного сечения литейной канавки кристаллизатора, а длина .его равна

1,6 — 2,0 высотам литейной канавки кристаллизатора, площадь поперечного сечения второго участка равна площади поперечного сечения литейной канавки и длина равна 4 — 8 высотам литейной канавки кристаллизатора.

717831 1

20

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к установкам непрерывной разливки металлов.

Известно устройство для подвода расплавленного металла в литейную канавку кристаллизатора, представляющее собой футерованную огнеупором емкость, располагаемую над крнсталлизатором, Приемная ванна емкости имеет порог, за которым располагается насадка, подводящая расплав к литейной канавке кристаллизатора fl), Одним из существенных недостатков устройства является подача в крнсталлнэатор расплава из верхних слоев, имеющихся в приемной ванне. Эти слои, как правило, загрязнены различного рода неметаллнческими включениями (частицы футеровки, окисные плены и т,д.), попадаюшими затем вместе со струей в канавку кристаллизатора и ухудшающими впоследствии качество получаемой литой заготовки.

Другим существенным недостатком этого устройства является то, что при движении по насадке (фактически по наклонной плоскости) с относительно большой высоты струя расплава приобретает дополнительную. скорость, в результате чего движение по литейной канавке расплава, поступаюшего из разливочного устройства, сопровождается образованием гидравлического прыжка и возникновением в литой заготовке дефектов, характерных для такого движения струи расплава.

Как известно из курсов гидравлики в зоне гидравлического прыжка происходит захватывание жидкостью пузырьков воздуха н замешивание их в глубину потока.

При движении металлических расплавов захват потоком пузырьков воздуха приводит к. образованию большого количества газовых раковин, пор и часто окислов в верхней части отливки, ухудшаюших качество получаемой литой заготовки. В тех случаях, когда получаемая в карусельном кристаллиэаторе заготовка предназначена для лоследующей обработки давлением, дефектную поверхность приходится удалять с помощью фреэеровки илн строжки, что приводит к сушественному (на 6 — 10%) снижению выхода годного.

Цель изобретения — создание устройства для подачи расплава, позволяюшего устранить отмеченные выше недостатки прн вводе расплава в литейную канавку кристаллизатора, что позволит при получении заготовок, предназначенных для последующей обработки давлением, за счет улучшения их качества ликвидировать операции

55 механическдго удаления дефектной верхней части и увеличить выход годного.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве насадка встроена в днище промежуточной емкости горизонтально, причем рабо. чий канал насадки состоит из двух участков: площадь поперечного сечения первого участка, соединенною калиброванным отверстием с внутренней полостью промежуточной емкости, в 1,5 — 2 раза превышает площадь поперечного сечения литейной канавки кристаллиэатора, а длина его равна 1,5 — 2 высотам литейной канавки кристаллиэатора, площадь поперечного сечения второго участка равна площади поперечного сечения литейной канавки и длина равна 4 — 8 высотам литейной канавки кристаллизатора.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Устройство для подвода расплава в кристаллиэатор содержит промежуточную емкость 1, внутри футерованную огнеупором и выполненную иэ огнеупора насадку 2 с

1 калиброванным отверстием, соединяющим промежуточную емкость 1 с внутренним каналом насадки 2. Насадка 2 зафутерована горизонтально в днище промежуточной емкости 1. Внутренний горизонтальный рабочий канал насадки 2 состоит из двух участков. Участок а имеет площадь поперечного сечения, в 1,5 — 2 раза превышающую площадь поперечного сечения литейной канавки кристаллизатора и длину, равную

1,5 — 2,0 высотам литейной канавки крнсталлиэатора, а стыкующийся с ним участок 6 имеет площадь поперечного сечения, равную плошади поперечного сечения литейной канавки и длину, в 4 — 8. раз превышающую высоту (глубину) литейной канавки кристал. лизатора.

Прн соотношениях площадей и длин элементов насадкн меньше установленных пределов возрастает энергия потока, заполнение канавки становится турбулентным.

При превышении граничных значений увеличиваются габаритные размеры насадки, что, в свою очередь, приводит к повышенному расходу огнеупорных материалов, увеличению трудозатрат на изготовление насадок.

Промежуточная емкость 1 расположена максимально низко над карусельным кристаллиэатором 3.

Устройство работает следующим образом.

Поступающая нз летки печи 4 (или миксера), струя расплава попадает в промежуточную емкость 1, где в течение всей продолжительности процесса литья поддерживается постоянным уровень расплава.

Техред Т. Дубинчак Корректор М. Самборская

Редактор С. Титова

Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8124/1

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

3, 71783

Через входное отверстие насадки 2 расплав попадает последовательно в участки и внутреннего канала насадки 2, а выйдя из насадки 2 — в литейную канавку 5 карусельного кристаллизатора 3.

Благодаря размещению насадки 2 в днище приемной ванны 1 в литейную канавку кристаллизатора поступают свободные от различного рода неметаллических включений слои расплава, так как при выполнении ка- 1п либрованного отверстия и внутреннего канала насадки в зависимости от производительности литейной машины и отливаемого металла (сплава) поддерживают уровень расплава в приемной ванне, достаточный для всплывания неметаллическнх включений, что, в свою очередь, исключает их затягивание со струей расплава в литейную канавку.

На участке и внутреннего рабочего канала насадки 2, играющем роль своеобразного зумпфа, осуществляется гашение скорости вертикальной струи расплава, поступающей в канал через калиброванное отверстие из промежуточной емкости 1, и изменение направления ее движения на горизонтальное; на втором участке Ь движущийся поток

I 4 имеет поперечное сечение, равное по площади поперечному сечению литейной канавФ ки кристаллизатора, что позволяет при выбранных размерах внутреннего канала насадки и уровне расплава в приемной ванне иметь скорость потока иа выходе из насадки 2, равную линейной скорости движения карусельного кристаллизатора.

При таких условиях заполнение расплавом рабочей канавки кристаллиэатора будет спокойным, беэ образования гидравлического прыжка.

Обеспечение спокойного, без гидравлического прыжка, заполнения расплавом рабочей канавки 5 карусельного кристаллизатора 3 дает возможность получения литой заготовки, не имеющей в верхней части пор и раковин, благодаря чему такую заготовку не надо подвергать механической обработке (строжке или фрезеровке) перед последующей обработкой давлением. Это имеет важное значение в процессах, совмещающих непрерывное литье в карусельный кристаллизатор с прокаткой литой заготовки на катанку, и, особенно, при производстве катанки иэ цветных металлов и сплавов.