СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОСЫ Российский патент 1995 года по МПК B22D11/06 B22C9/02 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению полосы намораживанием на валок.

Известен способ получения полосы, включающий намораживание металла на валок с перфорированным ободом, полость которого сообщена с источником охлаждающего газа, в частности азота.

Известный способ не всегда обеспечивает стабильное протекание технологического процесса и качество полосы, особенно при изменении режимов процесса.

Цель изобретения - повышение стабильности технологического процесса и качества получаемой полосы.

Это достигается тем, что в изобретении вакуумирование используют для обеспечения фильтрации охлаждаемого газа сквозь газопроницаемый облицовочный слой песка. Охлаждающий газ, протекая по щелям и зазорам между нагретыми песчинками, нагревается, отбирая тепло у песка, и отсасывается в полость перфорированного обода, сообщенную с вакуум-насосом. Теплоперенос осуществляют за счет теплопередачи и организованной направленным отсосом конвекции. При этом отпадает необходимость удаления слоя песка с валка. В качестве охлаждающего газа используют азот при температуре, близкой к его температуре кипения 195^о С. Жидкий (сжиженный) азот часто является побочным продуктом при получении кислорода из воздуха, кислород широко используется для дутья в металлургической печи.

Наносить воду или подавать пар на облицовочный слой для охлаждения нельзя, т. к. вода в холодных частях облицовки конденсируется, снижает газопроницаемость облицовки и нарушает стабильность техпроцесса. Таким образом газ должен быть таким, чтобы он не конденсировался при температуре выше 20^о С. Можно менять сухой воздух, прошедший через холодильник.

При подаче на поверхность песка газа после удаления с него герметизирующей пленки или намороженной полосы газовое давление на участке поверхности валка может приближаться к атмосферному, что разупрочняет песок, вызывая опасность его осыпания с валка. Поэтому местную разгерметизацию песка выполняют на поверхности, угол наклона образующей которой не превышает угол естественного откоса песка, что исключает его осыпание.

На фиг.1 изображена схема установки намораживания; на фиг.2 - схема конструкции валка в разрезе; на фиг.3 - участок валка в разрезе.

Способ реализуется на установке намораживания металлической полосы 1 на облицованный песком 2 валок. Ролики 3 служат для позиционирования движущейся полосы 1, сматываемой в рулон 4. Роликами 3 обеспечивается минимальный зазор между полосой 1 и кожухом 5 для подачи охлаждающего газа по трубе 6 из испарительной камеры 7 на поверхность валка. Может применяться другая конструкция источника охлаждающего газа. В предлагаемом примере испарительная камера содержит емкость 8 с жидким (сжиженным) газом, например азотом. Для герметизации поверхности валка из рулона 9 подают пленку 10 и валком 11 наносят ее на валок. Для вакуумирования облицовки из песка 2 применяют перфорированный обод, полость которого вакуумируют.

Во избежание подсоса воздуха через разгерметизированный участок поверхности валка расположением роликов 3 и валка 11 обеспечивают минимальный зазор (величиной 0,1-0,5 мм) между полосой 1 и пленкой 10 с кожухом 5.

На фиг.3 показан угол α между образующими поверхностями валка и горизонталью.

Способ осуществляют следующим способом.

Намораживаемую полосу 1 прижимают благодаря вакуумированию к песку 2 облицовки вращающегося валка. Она по мере вращения валка движется по направляющим роликам 3 и сматывается в рулон 4. После снятия полосы 1 с валка открывается поверхность песка 2 (производят ее разгерметизацию), на эту поверхность песчаной облицовки с минимальным зазором (0,1-1,0 мм) установлен кожух 5 для подачи охлаждающего газа по трубе 6. Охлаждающий газ, например, подают из испарительной камеры 7, где в емкости 8 находится жидкий (сжиженный) газ. Газ может подаваться из охладительной установки другой конструкции.

На поверхность валка сразу же за кожухом 5 по ходу вращения валка из рулона 9 подают пленку 10 и валком 11 наносят ее на валок. При контакте поверхности валка с жидким металлом герметизирующая облицовку синтетическая пленка 10 сжигается и вместо нее намораживается полоса 1 металла.

Облицовку из песка 2 наносят на перфорированный обод 12, имеющий полость, сообщенную с источником вакуумирования, и используют многократно. Песчаную облицовку валка разгерметизируют на верхнем участке, как это показано на фиг.3, при этом угол наклона разгерметизированной поверхности валка равен углу α , который не превышает угол естественного откоса песка, равный обычно 32-33^о. При этом песок не обсыпается с валка.

Охлаждение песчаной облицовки осуществляют за счет фильтрации газа, охлажденного до низкой температуры, сквозь газопроницаемый слой песка. При этом используется перепад давления (атмосферного - на верхней поверхности облицовки и разрежения величиной порядка 60±40 кПа - в глубине слоя у перфорированного обода). Охлаждающий газ, проходя по щелям и зазорам между нагретыми песчинками, отбирает тепло у песка и отсасывается в полость перфорированного обода 12. При этом либо не требуется увеличения мощности вакуумной станции, обеспечивающей вакуумирование полости перфорированного обода, либо необходимо незначительное (на 5-15%) ее увеличение.

Способ обеспечивает охлаждение песка без удаления его с валка, что значительно сокращает затраты на оборудование и энергопотребление. При этом улучшается качество полосы и повышается стабильность технологического процесса.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к получению полосы намораживанием на валок. Способ получения полосы намораживанием на валок включает герметизацию поверхности и вакуумирование сыпучего огнеупорного материала для закрепления его на поверхности валка, местную разгерметизацию поверхности и охлаждение сыпучего огнеупорного материала. Охлаждение сыпучего огнеупорного материала производят при фильтрации сквозь него охлажденного газа. В качестве охлажденного газа используют азот. Его подают на разгерметизированную поверхность облицовочного слоя и удаляют через перфорированный обод. Местную разгерметизацию сыпучего огнеупорного материала выполняют на поверхности, угол наклона образующей к горизонтали которой составляет не более угла естественного откоса сыпучего огнеупорного материала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОСЫ, включающий намораживание металла на валок с перфорированным ободом, полость которого сообщена с источником охлаждающего газа, в частности азота, отличающийся тем, что на обод методом вакуумно-пленочной формовки наносят облицовочный слой сыпучего огнеупорного материала, герметизируют и вакуумируют облицовочный слой для его удержания на поверхности обода, осуществляют местную разгерметизацию поверхности и охлаждение облицовочного слоя, при этом охлаждают облицовочный слой посредством фильтрации через него охлаждающего газа, подачу которого осуществляют на разгерметизированный участок поверхности облицовочного слоя, а его удаление - через перфорированный обод. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что местную разгерметизацию поверхности облицовочного слоя осуществляют на участке поверхности, угол наклона образующей к горизонтали которой не превышает величину угла естественного откоса сыпучего огнеупорного материала.