Изобретение относится к металлургии, преимущественно к непрерывной разливке металлов.
Известен способ получения непрерывнолитых биметаллических заготовок [Патент RU 2086346. Способ получения непрерывнолитых биметаллических заготовок и устройство для его осуществления /В.В. Стулов, В.И. Одиноков. Опубл. 10.08.97, БИ 22], включающий заливку в кристаллизатор основного жидкого металла, формирование корочки на стенках кристаллизатора, выполненного с двумя парными вертикальными и двумя парными с наклонным верхним и вертикальным нижним участками стенками, первым из которых сообщают возвратно-поступательное движение, а вторым - вращательное движение, подачу в кристаллизатор ленты из другого металла в твердом состоянии после разрушения корочки и предварительного обжатия основного металла в двухфазном состоянии, дополнительное обжатие двух слоев металлов в твердом состоянии, калибрование поверхности затвердевшей биметаллической заготовки и ее выталкивание из кристаллизатора.
Недостатком известного способа получения биметаллических заготовок является возможность растрескивания основного металла со стороны парных вертикальных стенок, совершающих возвратно-поступательное движение. Кроме этого, введение одной ленты после разрушения корочки и предварительного обжатия основного металла приводит к недостаточной прочности биметаллического соединения и ограничивает сортамент получаемых заготовок.
Предложенный способ направлен на создание высокоэффективного процесса получения деформированных биметаллических заготовок.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого способа, заключается:
1. в повышении качества биметаллических заготовок,
2. в расширении сортамента заготовок.
Заявляемый способ характеризуется следующими существенными признаками.
Ограничительные признаки: заливка в кристаллизатор основного жидкого металла; формирование корочки на стенках кристаллизатора; кристаллизатор выполняют с двумя парными вертикальными и двумя парными с наклонным верхним и вертикальным нижним участками стенками, первым из которых сообщают возвратно-поступательное движение, а вторым - вращательное движение; подача в кристаллизатор ленты из другого металла в твердом состоянии; обжатие металлов; калибрование поверхности биметаллической заготовки и ее выталкивание из кристаллизатора.
Отличительные признаки: подача в кристаллизатор двух лент вдоль середины каждой из парных вертикальных стенок, совершающих возвратно-поступательное движение; ленты изготовлены из материала, имеющего более высокую температуру плавления, чем у основного заливаемого металла; вдоль середины каждой из вертикальных стенок подают ленты, изготовленные из различных металлов.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого способа и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.
Подача в кристаллизатор двух лент вдоль середины каждой из парных вертикальных стенок, совершающих возвратно-поступательное движение, обеспечивает защиту формирующейся корочки из основного заливаемого металла от непосредственного контакта с поверхностью вертикальных стенок, совершающих возвратно-поступательное движение. В результате уменьшается трение корочки с поверхностью стенок и величины касательных напряжений, приводящие к разрыву корочки в процессе деформации. Кроме этого, уменьшается вероятность сварки заливаемого металла с поверхностью вертикальных стенок.
Изготовление лент из материала, имеющего более высокую температуру плавления, чем у основного заливаемого металла, исключает возможность расплавления лент и обеспечивает получение прочного биметаллического соединения в процессе сварки металлов. Кроме этого, может быть значительно уменьшена толщина лент.
Подача в кристаллизатор вдоль середины каждой из вертикальных стенок лент, изготовленных из различных материалов, обеспечивает возможность получения заготовок из сочетания трех металлов.
Для реализации заявляемого способа заявляется устройство, уровень техники которого известен [Патент RU 2086346]. Известное устройство для получения непрерывнолитых биметаллических заготовок содержит разливочную емкость со средством для дозирования металла, водоохлаждаемый кристаллизатор с двумя парными вертикальными стенками, выполненными с возможностью возвратно-поступательного движения, и двумя парными стенками с наклонным верхним и вертикальным нижним участками, выполненными с возможностью вращательного движения, ленту с механизмом ее подачи.
Недостаток известного устройства заключается в том, что наличие одной ленты с механизмом ее подачи не обеспечивает возможности получения качественного биметаллического соединения. Кроме этого, отсутствие сведений о состоянии поверхности ленты ограничивает возможности реализации способа получения биметаллических заготовок.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается:
1. в повышении надежности работы устройства,
2. в расширении возможностей процесса получения биметаллических заготовок.
Заявляемое устройство характеризуется следующими существенными признаками.
Ограничительные признаки: разливочная емкость со средством для дозирования металла; водоохлаждаемый кристаллизатор с двумя парными вертикальными стенками, выполненными с возможностью возвратно-поступательного движения, и двумя парными стенками с наклонным верхним и вертикальным нижним участками, выполненными с возможностью вращательного движения; лента с механизмом ее подачи.
Отличительные признаки: две ленты с механизмами их подачи; на рабочей поверхности каждой ленты выполнены углубления с размером δ, связанные с толщиной ленты а соотношением δ=(0,1-0,2)а; углубления расположены перпендикулярно оси ленты на расстоянии l друг от друга, связанном с шириной ленты b, соотношением l=(0,05-0,1)b; на рабочую поверхность каждой ленты напылен слой материала из заливаемого в кристаллизатор основного жидкого металла.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достаточным техническим результатом заключается в следующем.
Наличие двух лент с механизмами их подачи увеличивает прочность биметаллического соединения и исключает растрескивание в процессе затвердевания основного металла.
Наличие на рабочей поверхности каждой ленты углублений увеличивает поверхность ее контакта с основным заливаемым металлом. В результате увеличивается величина силы сцепления поверхности ленты с основным металлом.
Уменьшение соотношения δ<0,1а (где δ - размер углубления, а - толщина ленты) приводит к недостаточному увеличению поверхности контакта ленты с основным металлом и возможности проскальзывания ленты относительно затвердевающего металла в процессе возвратно-поступательного движения вертикальных стенок.
Увеличение соотношения δ>0,2а ослабляет поперечное сечение ленты и приводит к концентрации напряжений в местах углублений, что уменьшает прочность лент и биметаллической заготовки в целом.
Расположение углублений перпендикулярно оси ленты обеспечивает достижение максимального сопротивления проскальзыванию ленты относительно основного заливаемого металла.
Уменьшение соотношения l<0,05в, (где l - расстояние между углублениями, в - ширина ленты) увеличивает трудоемкость изготовления углублений на поверхности ленты и незначительно отражается на прочность сцепления ленты с основным металлом.
Увеличение соотношения l >0,1в приводит к уменьшению прочности сцепления ленты с основным металлом.
Напыление на рабочую поверхность каждой ленты слоя материала из заливаемого в кристаллизатор основного жидкого металла уменьшает время формирования прочного соединения на границе двух металлов и обеспечивает возможность увеличения производительности процесса.
На фиг. 1 и 3 приведен внешний вид заявляемого устройства; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.4 - внешний вид ленты.
Устройство на фиг.1-3 состоит из разливочной емкости 1 со средством для дозирования металла 2, водоохлаждаемого кристаллизатора 3 с двумя парными вертикальными стенками 4 и двумя парными стенками 5 с наклонным верхним 6 и вертикальным нижним участком 7, ленты 8 с механизмами их подачи 9. Охлаждение кристаллизатора осуществляется за счет подачи воды в каналы 10 и 11.
Лента на фиг. 4 имеет рабочую поверхность 12 с напыленным на нее слоем материала 13 из заливаемого в кристаллизатор основного жидкого металла, углубления 14 и нерабочую поверхность 15.
Перед заливкой основного жидкого металла в кристаллизатор 3 вдоль вертикальных стенок 4 заводятся ленты 8 с механизмов их подачи 9 и устанавливается затравка, предотвращающая выливание жидкого металла. Включается подача воды в каналы 10 и 11.
Способ реализуется заявляемым устройством следующим образом. Жидкий металл из разливочной емкости 1 через средство для дозирования металла 2 поступает в водоохлаждаемый кристаллизатор 3 и заполняет его. После достижения расплавом определенного уровня заливки включается привод стенок 4 и 5. В результате парные стенки 5 совершают вращательное движение с обжатием затвердевшего металла на наклонном верхнем участке 6 и калибрование поверхности биметаллической заготовки на вертикальном участке 7, а две парные вертикальные стенки 4 совершают возвратно-поступательное движение относительно нерабочей поверхности 15 лент 8 с выталкиванием биметаллической заготовки. Наличие углублений 14 на рабочей поверхности 12 лент 8 и слоя напыленного материала 13 обеспечивает получение надежного биметаллического соединения с основным металлом.
Изобретение относится к металлургии, преимущественно к непрерывной разливке металлов. Технический результат - повышение качества биметаллических заготовок, надежности работы устройства, расширение сортамента заготовок. Способ получения непрерывнолитых деформированных биметаллических заготовок включает заливку в кристаллизатор основного жидкого металла, формирование корочки на стенках кристаллизатора, выполненного с двумя парными вертикальными и двумя парными с наклонным верхним и вертикальным нижним участками стенками, первым из которых сообщают возвратно-поступательное движение, а вторым - вращательное движение, подачу в кристаллизатор двух лент из другого металла в твердом состоянии вдоль середины каждой из парных вертикальных стенок, обжатие металлов, калибрование поверхности биметаллической заготовки и ее выталкивание из кристаллизатора. Ленты изготовляются из различных материалов, имеющих более высокую температуру плавления, чем у основного заливаемого металла. Устройство для получения непрерывнолитых деформированных биметаллических заготовок содержит разливочную емкость со средством для дозирования металла, водоохлаждаемый кристаллизатор, конструкция которого описана выше, и две ленты с механизмами их подачи. На рабочей поверхности каждой ленты выполнены углубления с размером δ, связанные с толщиной а ленты соотношением δ= (0,1-0,2)а и расположенные перпендикулярно к оси ленты на расстоянии l друг от друга, связанном с шириной b ленты соотношением l= (0,05-0,1)b. На рабочую поверхность каждой ленты напылен слой материала из заливаемого в кристаллизатор основного металла. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1994 |
|
RU2086346C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1998 |
|
RU2151662C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ПОЛЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК | 1995 |
|
RU2093299C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ЗАГОТОВОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1998 |
|
RU2146573C1 |
Способ непрерывного литья | 1973 |
|
SU452413A1 |
Способ получения творожного продукта с паприкой | 2016 |
|
RU2645460C2 |
ФИКСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО К МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ | 0 |
|
SU374128A1 |
Авторы
Даты
2003-11-27—Публикация
2000-09-25—Подача