Способ полунепрерывного литья чугунных труб

Способ полунепрерывного литья чугунных труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<11952420 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

РЦМ.К . (22) Заявлено 130181 (21) 3233604/22-02

В 22 D 11/00 с присоединением заявки Hо.Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53} УДК 621. 746. . 27 (088. 8) Опубликовано 230882.Бюллетень 8о 31

Дата опубликования описания 23.08.82 (71) Заявители

Синарский трубный завод и Центральный научноисследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (54) СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ

ТРУБ

Изобретение относится к металлургии, а более конкретно к полунепрерывному литью чугунных труб.

Известен способ литья чугунных труб с применением ультразвуковых колебаний. По этому способу при заливании металла в полость, образованную наружным и внутренним крис" таллизаторами, наружный кристалли" затор подвергается воздействию ультразвуковых колебаний от преобразователей, размещаемых в сечении соответствующем стыку фронтов кристаллизации, а частота колебаний подбирается так, что по высоте кристаллизатора на жидкотвердую зону приходится целое число четвертей волн и по крайней мере одна пучность колебаний, а по диаметру кристаллизатора устанавливается целое число полуволн иэгибных колебаний (lj.

Однако известный способ позволяет уменьшить усилие вытягивания трубы лишь за счет снижения сил контактного трения между наружным кристаллиэатором и внешней стенкой формирующейся отливки. При этом силы контактного трения между внутренней стенкой трубы и внутренним кристаллиэатором практически не меняются.

-При использовании ультразвука по известному способу колебания воздействуют на затвердевающий металл в основном в области фронта кристаллизации, движущегося от стенки наружного кристаллиэатора. Воздействие же на фронт кристаллизации, движущейся от стенки внутреннего кристаллизатора, и жидкую Фазу в области этого фронта весьма мало. В результате воздействия ультразвука на процессы тепломасообмена и жидкой фазе и на затвердевающий металл при реализации известного

15 способа недостаточно. Это особенно относится к зоне пульсирующего контакта между стенкой кристаллиэатора и затвердевающим чугуном, где величина теплового потока от эатвердевающего металла в обычных условиях снижена по сравнению с зоной сплошного контакта.

В силу недостаточного влияния ультразвука на снижение сил внешнего трения и на повышение величины отводимого теплового потока со стороны внутреннего кристаллизатора при использовании известного способа практически невозможно значительно повысить скорость вытягивания труб, 952420

Ультразвуковые колебания в стенках кристаллиэатора возбуждают на частоте 20-22 кГц, причем на наружном кристаллиэаторе колебания возбуждают от трех электромеханических преобразователей максимальной мощ" ностью З,б кВт каждый в сечении, соответствующем максимальной глубине жидкой фазы слитка. Исходный уровень суммарной мощности ультразвука на наружном кристаллиэаторе устанавливают б кВт.

Целью изобретения является увеличение скорости литья и снижение усилия вытягивания слитка.

Цель достигается тем, что при подаче металла в полость, образованную наружным и внутренним кристаллизато- 5 рами, и при воздействии ультразвуковых колебаний на наружный кристаллизатор в сечении, соответствующем максимальной глубине жидкой фазы слитка, дополнительно.воздействуют ульт- 10 развуковыми колебаниями на внутренний кристаллизатор на уча"тке, соответствующем длине жидкой фазы слитка, при этом мощность ультразвука, подводимого к внутреннему крис- 15 таллизатору, в 1,5".2 раза меньше мощности ультразвука, подводимого к наружному кристаллизатору..

На фиг.1 приведена схема, поясняю щая предлагаемый способ полунепре- 2О рывного литья чугунных труб с применением ультразвукау на фиг.2 эпюра распределения амплитуд колебательных смещений вдоль внутреннего кристаллизатора E 25

Способ реализуется при следующей последовательности операций. При полунепрерывной разливке труб,.например, из серого чугуна, диаметром

600 ьм расплавленный металл 1 из разливочного ковша 2 подают по желобу 3 во вращающуюся литниковую чашу 4, из которой металл поступает в полость 5 между внутренним б и наружым кристаллизатором 7 и далее между 35 водоохлаждаемой раструбной частью . 3 и ее стержнем 9. В процессе поступления жидкого металла 1 в полость 5 наружный кристаллизатор 7 подвергают воздействию ультразвуковык колебаний от электромеханических преоб- 4О разователей 10 в сечении, соответствующем максимальной глубине жидкой фазы 11 слитка. Со стороны внутреннего кристаллиэатора металл подвергают воздействию ультразвуковых ко- 45 лебаний сначала в зоне сплошного контакта 12, затем в зоне прерывистого контакта 13 выше максимальной глубины жидкой фазы 11 и ниже Ье.

После достижения определенного уров- 5( ня металла в кристаллизаторе производят извлечение затвердевающей трубы.

Внутренний кристаллизатор возбуждают в каждой из трех зон от четырех преобразователей максимальной мощностью 2,0 кВт. Суммарную мощность преобразователей на внутреннем кристаллиэаторе устанавливают 12 кВт.

При указанных уровнях мощности в стенках обоих кристаллизаторов 6 и 7 возникают изгибные колебания на частоте возбуждения. Со стороны внутреннего кристаллизатора пучности колебаний приходятся соответственно как на зону сплошного, так и

Пульсирующего контактов стенки с затвердевающим металлом выше максимальной глубины лунки, а также ниже указанной глубины. Это приводит как в зоне сплошного, так и пульсирующего контактов к интенсивному воз.действию на жидкую фазу, в частности, увеличению тепломассообмена, выравниванию температурного градиен1 та в радиальном направлении и увеличению теплового потока от эатвердевающего металла, а также к снижению сил внешнего трения между стенкой кристаллизатора и затвердевающим металлом.

Реализация ультразвукового возбужденця по предлагаемому способу приводит к воздействию на твердую и. жидкую фазу не только в области фронта, двигающегося от стенки наружного кристаллизатора, как в известном способе, но и в области фронта, двигающегося от стенки внутреннего кристаллизатора. Увеличение мощности ультразвука со стороны внутреннего кристаллизатора по сравнению с мощностью наружного кристаллизатора в 1,5-2 раза приводит к существенному увеличению теплового потока, сниженного по сравнению с величиной теплового потока от наружного кристаллизатора в два раза при реали-. зации известных способов.

Воздействие ультразвука со стороны внутреннего кристаллизатора сначала в зоне сплошного, затем пульсирующего контакта выше максимальной глубины жидкой фазы слитка, а также ниже ее создает условия для оптимального воздействия при изменении скорости вытягивания.

Увеличение уровня мощности на внутреннем кристаллиэаторе выше укаэанного интервала приводит к неоправданным потерям энергии ультразвука в стержне кристаллизатора на тепло и снижает эффективность воздействия ультразвука на процессы теплообмена. Снижение уровня мощности ниже указанного интервала приводит к уменьшению амплитуды колебаний стенки и в конечном итоге к уменьшению влияния ультразвука на снижение усилия вытягивания и в повышении процессов тепломассообмена.

952420

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 6025/16 Тираж 852 . Подписное

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

Реализация предлагаемого изобретения позволяет повысить скорость вытягивания на 50-60% при сокращении усилия вытягивания на 20-403 по сравнению с известными способами °

Способ полунепрерывного литья чугунных труб, включающий подачу металла в полость, образованную наружным и внутренним водоохлаждаемы. — . ми кристаллиэаторами, вытягивание слитка и воздействие ультразвуковых колебаний на наружный крнсталлизатор в сечении, соответствующем максимальнпй глубине жидкой фазы слитка, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости литья и снижения усилия вытягивания слитка, дополнительно воз- действуют ультразвуковыми колебаниями на внутренний кристаллиэатор на участке, соответствующем длине жидкой фазы слитка, при этом мощность ультразвука, подводимого к внутреннему кристаллизатору, в

1,5-2 раза выше мощности ультразвука, подводимого к наружному кристаллизатору.

Источники информации, 15 принятые во внимание при кэкспертиз

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2613920/22-02, кл. В 22 D 11/04;. 1978.