КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ ЛИТЬЯ СЛИТКОВ Российский патент 2000 года по МПК B22D11/04 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, например, при отливке слитков из алюминия и его сплавов.

Известен кристаллизатор для отливки слитков, содержащий гильзу и корпус (см. "Плавка и литье алюминиевых сплавов", справочник, М., Металлургия, 1983, стр. 147, рис. УП 3 и рис. УП 4).

Известен кристаллизатор для литья слитков, содержащий камеру, стенки и крышку с отверстием, в которое вставлена формирующая гильза (см. SU 1154033, B 22 D 11/04, 07.05.85) прототип.

Недостатком известного кристаллизатора является низкое качество отливаемых слитков ввиду малой возможности, регулирования интенсивности охлаждения стенок формирующей гильзы, что приводит к неравномерному отводу тепла по высоте слитков разных типоразмеров. Кроме того параметры L-образной пластины зависят от толщины отливаемых слитков, высоты гильзы, которая зависит от вида отливаемых сплавов, для чего эти пластины должны постоянно заменяться.

Задача изобретения - повышение качества отливаемых слитков.

Техническим преимуществом заявляемого кристаллизатора является возможность отливки различного типоразмера и формы слитков улучшенного качества за счет равномерного дифференцированного теплоотвода по периметру и высоте гильзы и слитка обтекающей, охлаждающей жидкости, т.е. отливка слитков происходит в водяной рубашке, необходимой регулируемой толщины охлаждающей жидкости. Расход охлаждаемой жидкости регулируется с возможностью направленного ее потока на формирующую гильзу.

Установка охлаждаемой камеры на водозаборную раму посредством патрубков способствует равномерному наполнению всей полосы камеры с ламинарным истечением охлаждающей жидкости по стенкам гильзы и слитка. Возможность отливки любого типоразмера и формы слитков групповым методом, который за счет увеличения производительности при отливке слитков сокращает время нахождения металла в жидком состоянии в миксере и, следовательно, улучшает качество металла в отливаемых слитках.

Изобретение имеет общие признаки с прототипом:
- кристаллизатор для литья слитков содержит охлаждающую камеру, стенки и крышку с отверстием, в которое вставлена формирующая гильза;
новые признаки:
- кристаллизатор снабжен водозаборной рамой, на которую установлена охлаждающая камера,
- соединенная с рамой посредством патрубков,
- а охлаждающая камера снабжена шайбами, одна из которых установлена на крышке в отверстии под формирующую гильзу с возможностью вертикального перемещения,
- а другая жестко прикреплена к свободному концу стенки охлаждающей камеры с образованием T-образного элемента в поперечном сечении;
- патрубки расположены вблизи со стенкой охлаждающей камеры, противоположной стенке формирующей гильзы;
- толщина шайбы, установленной на крышке охлаждающей камеры, выполнена меньше толщины крышки на 15-20%.

На фиг. 1 изображен кристаллизатор, общий вид, на фиг. 2- узел B на фиг. 1 увеличено, на фиг. 3 - вариант групповой отливки круглых слитков, вид A на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант групповой отливки плоских слитков, вид A на фиг. 1.

Кристаллизатор для литья слитков содержит водозаборную раму 1, на которую установлена охлаждающая камора 2, имеющая стенки 3,4 и крышку 5 с отверстием, в которое вставлена формирующая гильза 6. Охлаждающая камера 2 соединена с водозаборной рамой 1 посредством патрубков 7 и снабжена шайбами 8,9, при этом шайба 8 установлена на крышке 4 в отверстии под формирующую гильзу 6, с возможностью вертикального перемещения, а шайба 9 жестко прикреплена к свободному концу стенки 4 охлаждающей камеры 2. Шайба 3 прикреплена с образованием T-образного элемента в поперечном сечении.

Патрубки 7 расположены вблизи со стенкой 3 охлаждающей камеры 2, противоположной стенке формирующей гильзы 5. Толщина шайбы 8, установленной на крышке 4 охлаждающей камеры 2, выполнена меньше толщины крышки 4 на 15-25%.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Перед началом литья с помощью шайбы 8 выбирается необходимый зазор (2-5 мм) между ней и неподвижной шайбой 9 таким образом, чтобы щелевое отверстие 10 обеспечивало необходимый, достаточный, минимальный расход охлаждающей жидкости на формирующую гильзу 6, соответствующую типоразмеру и форме отливаемого слитка 11. В формирующую гильзу 6 подается жидкий металл, охлаждаемая жидкость из водозаборной рамы 1 через патрубки 7 подается в охлаждающую камеру 2 и через щелевое отверстие 10 подается на поверхность гильзы 6 и формируемого слитка 11.

Пример
В заявленном кристаллизаторе было отлито 10000 т круглых слитков из алюминиевого сплава, диаметром 215 мм и плоских - размером 300 х 1600 мм улучшенного качества. Зазор между шайбами при литье круглых слитков составил 3 мм, плоских слитков 4 мм.

Предлагаемая конструкция кристаллизатора по сравнению с известным позволяет более эффективно регулировать теплоотвод охлаждающей жидкостью по периметру и высоте гильзы и слитка в верхней их части, т.е. в зоне кристаллизации, и тем самым повысить качество поверхности слитков.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при отливке слитков из алюминиевых сплавов. Кристаллизатор содержит формирующую гильзу и водозаборную раму, на которую установлена охлаждающая камера с крышкой. Камера с рамой соединены посредством патрубков. На крышке, в отверстии под формирующую гильзу установлена шайба с возможностью вертикального перемещения. К свободному концу стенки охлаждающей камеры жестко прикреплена шайба с образованием Т-образного элемента в поперечном сечении. Желаемым техническим результатом является повышение качества слитков. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Кристаллизатор для литья слитков, содержащий охлаждающую камеру, имеющую стенки и крышку с отверстием, в которое вставлена формирующая гильза, отличающийся тем, что он снабжен водозаборной рамой, на которую установлена охлаждающая камера, соединенная с рамой посредством патрубков, а охлаждающая камера снабжена шайбами, одна из которых установлена на крышке в отверстии под формирующую гильзу с возможностью вертикального перемещения, а другая жестко прикреплена к свободному концу стенки охлаждающей камеры с образованием Т-образного элемента в поперечном сечении. 2. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что патрубки расположены вблизи со стенкой охлаждающей камеры, противоположной стенке формирующей гильзы. 3. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что толщина шайбы, установленной на крышке охлаждающей камеры, выполнена меньше толщины крышки на 15 - 25%.