ПОДДОН ДЛЯ ОТЛИВКИ ПЛОСКИХ СЛИТКОВ Российский патент 1996 года по МПК B22D7/06 B22D11/06 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при отливке плоских слитков из металлов и сплавов, преимущественно из алюминиевых.

Известен поддон, в котором выполнено углубление сложной конфигурации с желобком в виде внешней части тора, отсеченной поверхностью цилиндра с осью, совпадающий с осью симметрии тора (см. "Плавка и литье алюминиевых сплавов". Справочное руководство, М. 1970, с. 207, рис. 78).

Известен поддон для отливки слитков, содержащий тело, в котором выполнено углубление в верхней его части с центральной и боковыми зонами (см. а.с. N 1097437, кл. В 22D 11/06, 1983). Прототип.

Общим недостатком известных поддонов является низкое качество отливаемых слитков.

Задача изобретения улучшение качества отливаемых слитков.

Это достигается новой совокупностью существенных признаков, общими из которых с прототипом являются углубление, выполненное в верхней части поддона; углубление имеет центральную и боковые зоны; а новыми боковые зоны выполнены ступенчатыми; глубина углубления центральной зоны составляет 5-25% глубина углубления, образованного ступенями боковых зон, составляет 5-15% толщины поддона; длина центральной и боковых зон составляет не более 90% общей длины поддона.

Наличие дополнительно двух боковых зон обеспечивает получение качественного донника слитка в момент его деформирования с максимальной толщиной подлива в центральной зоне и плавным выходом торцов слитка при деформации донной части слитка без опасных заклинивающих торцов слитка в теле поддона, тем самым помогает бороться с донными трещинами, особенно при малопластичных сплавах типа Д16, 1973, В95пч, оч, что улучшает качество отливаемых слитков.

При глубине центральной и боковых зон менее 5% толщины поддон, как показывает опыт, возникают трудности с получением качественной донной части слитка из-за возможного разрыва подлива алюминия в донной части слитка.

Глубина углубления центральной зоны более 25% а боковых зон более 15% толщины поддона приводит к неоправданному расходу подлива алюминия в донной части слитка.

При увеличении длины центральной и боковых зон углубления более 90% общей длины поддона при деформации донной части слитка происходит заклинивание его в теле поддона.

Наличие боковых зон в углублении поддона и регламентированные параметры центральной и боковых зон обеспечивают качественные формирования данной части слитка с минимально необходимым подливом алюминия в центральную часть слитка, отрыв его от поддона, таким образом, улучшает в целом качество отливаемых слитков.

Сущность изобретения показана на чертеже, где на фиг. 1 изображен вид спереди, на фиг. 2 вид сверху, на фиг. 3 вид сбоку поддона.

В теле поддона 1 выполнено углубление, имеющее наибольшую глубину В₁ в центральной зоне 2. Углубление имеет боковые зоны 3 и концевые зоны 4 с уменьшением глубины в центральной зоне 2. Углубление имеет боковые зоны 3 и концевые зоны 4 с уменьшением глубины в сторону широких граней 5. Зоны 2, 3, 4 образованы перевернутыми пирамидами.

Глубина В₁ углубления в центральной зоне 2 составляет 5-25% толщины поддона В. Глубина В₂ углубления в боковых зонах В составляет 5-15% толщины поддона В. Длина центральной 2 и двух боковых 3 зон составляет не более 90% от общей длины поддона. Поддон имеет отверстия 6 для крепления к подвижному столу литейной машины (на черт. ее показан).

Поддон изготавливают из конструктивных металлов, для отливки слитков из алюминиевых сплавов применяют твердые сплавы типа Д16, Амг2, Амг3.

Пример. Поддон для отливки плоских слитков из алюминиевых сплавов в ЭМК изготовлен из алюминиевого сплава АМг, имеет ширину 470 мм, длину 1715 мм и толщину 300 мм. Наибольшую глубину углубления имеет в центральной зоне, которая составляет 50 мм. Угол подъема всех зон углубления составляет 45^o. Длина центральной и боковых зон равна 1180 мм.

Предлагаемый поддон может быть использован при отливке слитков сплавов 1973, В95пч, оч, Д16.

Заявляемый поддон работает следующим образом.

В начале отливки слитка из алюминиевых сплавов на поддон, введенный внутрь кристаллизатора, заливают порцию жидкого алюминия, которым заполняют полностью углубления. С поверхности слоя алюминия снимают шлак и иные загрязнения, а после частичного затвердения подлива подают в кристаллизатор основной сплав, включают рабочий ход литейной машины и отливают слиток необходимой длины.

Нижнюю часть поддона с самого начала процесса орошают охлаждаемой водой. Алюминиевый подлив затвердевает и в нижней части слитка, приобретая выпуклую форму, соответствующую конфигурации углубления, имеет максимальную толщину в центральной зоне. Такой слой пластичного подлива хорошо сопротивляется возникновению донных трещин и предотвращает излишний изгиб в донной части отливаемого слитка. Кроме того, выбранная высота углубления в центральной зоне и конфигурация углубления поддона способствуют выравниванию температурных полей в нижней части слитка, повышая равномерность охлаждения и плавный выход узких граней формируемого слитка, что снижает изгиб донника и вероятность образования донных трещин.

Изобретение позволяет повысить качество отливаемых слитков в электромагнитном кристаллизаторе и технологичность изготовления поддона.

Поддон выполнен с центральным углублением в верхней его части в виде перевернутой усеченной пирамиды с прямоугольными основаниями глубиной 5... 25% высоты поддона и длиной не более 90% общей его длины, причем боковые стенки углубления, принадлежащие широким граням, выполнены со ступенью, расстояние до которой от верха поддона составляет 5...15% высоты поддона. 3 ил.

Поддон для отливки плоских слитков, выполненный в верхней его части с центральным углублением в виде перевернутой усеченной пирамиды с прямоугольными основаниями, отличающийся тем, что центральное углубление выполнено глубиной 5,0 25,0% высоты поддона и длиной не более 90% общей его длины, причем боковые стенки углубления, принадлежащие широким граням, выполнены со ступенью, расстояние до которой от верха поддона составляет 5,0 - 15,0% высоты поддона.