Литейное колесо роторной литейной машины Российский патент 2017 года по МПК B22D11/06 

Описание патента на изобретение RU2623559C1

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве медной и алюминиевой катанки, полученной из литой заготовки в непрерывном литейно-прокатном агрегате.

Известен литейно-прокатный агрегат для производства алюминиевой катанки, в состав которого входит литейная машина роторного типа, в литейном колесе которой нарезан калибр, имеющий в своем радиальном сечении трапециевидную форму (см. рис. 2 к статье «Современная тенденция развития непрерывных литейно-прокатных агрегатов алюминиевой катанки». В.А. Чеботарев, А.В. Самсонов, B.C. Коркушко. Тяжелое машиностроение. 10/1998. С. 4).

Недостатки известного технического решения:

- между плоским дном калибра и отливаемой заготовкой образуется толстый газовый слой, который является теплоизолирующим слоем; тем самым он замедляет теплопередачу от заготовки к стенкам литейного колеса; а это замедляет скорость литья заготовки;

- малые значения углов между дном калибра и его боковыми гранями приводят к появлению повышенных термических напряжений в этих углах, что снижает долговечность литейного колеса.

Технический результат изобретения - повышение производительности процесса литья заготовки за счет улучшения теплопередачи от отливаемой заготовки к литейному колесу благодаря уменьшению толщины теплоизолирующего газового слоя, а также повышение долговечности литейного колеса за счет снижения величины термических напряжений в углах дна калибра благодаря увеличению этих углов до максимально возможной величины.

Указанный технический результат достигают за счет использования литейного колеса роторной литейной машины с калибром в виде трапеции в радиальном сечении колеса, отличающегося тем, что дно калибра выполнено с впадиной в виде равнобедренного треугольника, в котором угол при вершине треугольника и углы, образованные сторонами треугольника и боковыми сторонами трапеции, равны между собой и составляют 123°…130°.

Предлагаемое изобретение проиллюстрировано следующими фигурами:

фиг. 1 - схема литейно-прокатного агрегата, в который входит предлагаемая литейная машина;

Фиг. 2 - радиальное сечение литейного колеса (сечение А-А на фиг. 1).

Предлагаемая литейная машина входит в литейно-прокатный агрегат, который состоит из литейной машины 1, правильной машины 2, ножниц 3 и короба 4 для сбора обрезков заготовки (см. фиг. 1).

Литейная машина 1 включает верхнее натяжное колесо 5 и нижнее литейное калиброванное колесо 6, которые охвачены бесконечной лентой 7. В литейном колесе 6 нарезан калибр, который совместно с лентой 7 образует литейный желоб 8, радиальное сечение которого показано на фиг. 2. В процессе вращения литейного колеса 6 по часовой стрелке (стрелка 9 на фиг. 1) литейный желоб 8 превращается в подвижный кристаллизатор, на вход 10 которого подают жидкий металл, а на выходе 11 из которого получают литую заготовку (на фиг. 1 она показана траекторией ее движения 12).

Для жидкого металла имеется ванна 13, которая трубкой-питателем 14 соединена с входом 10 подвижного кристаллизатора. С целью получения геометрически правильной формы радиального сечения литейного желоба 8 литейное колесо оборудовано прижимным роликом 15, продольная ось которого установлена по своей высоте на одном уровне с осью 16 литейного колеса 6.

Для повышения производительности роторной литейной машины 1 в радиальном сечении калибра литейного колеса 6 дно калибра выполняют с впадиной в виде равнобедренного треугольника 17 (см. фиг. 2). Такое усовершенствование позволяет нижнюю часть трапеции разделить точкой 18 на две зоны охлаждения: 19 и 20; в результате разделяется на две зоны и тонкий газовый слой, в каждой из которых он становится в 2…3 раза тоньше; и таким образом улучшаются условия теплопередачи от охлаждаемого металла к литейному колесу 6, что в свою очередь повышает производительность роторной литейной машины 1. Появление на дне калибра угла β1 (см. фиг. 2) позволяет увеличить углы β2 и β3. Увеличение указанных углов до максимально возможной величины значительно снижает вероятность появления температурных трещин в литейном колесе 6. Максимальным каждый из углов β1; β2 и β3 будет в том случае, когда все три угла будут равны между собой и будут находиться в диапазоне, при этом их величина составит 123…130° (см. также приложение). Если углы β1; β2 и β3 будут меньше, то при выходе заготовки из калибра будет происходить ее закусывание в калибре и, как следствие, трещинообразование в слитке. Если углы β1; β2 и β3 будут больше, то форма поперечного сечения заготовки будет неоправданно искажена, что потребует в процессе ее прокатки дополнительных проходов.

Итак, при использовании калибра с такими геометрическими параметрами в предлагаемом изобретении обеспечивается получение следующих результатов:

1. Выполнение дна калибра с впадиной в виде равнобедренного треугольника разделяет надвое газовый слой, содержащийся между отливаемой заготовкой и дном калибра, уменьшая тем самым его толщину и улучшая условия теплоотвода от заготовки и, в конечном счете, повышая производительность литейного комплекса.

2. Выполнение дна калибра с впадиной в виде равнобедренного треугольника позволяет максимально увеличить углы у основания радиального сечения калибра, что снижает вероятность появления термических трещин в углах калибра.

3. Выполнение всех трех углов у основания трапециевидного радиального сечения калибра одинаковыми по своей величине дополнительно снижает вероятность появления термических трещин в углах калибра.

На фиг. 2 приведено радиальное сечение калибра. Исходные данные для вывода рабочей формулы:

Из геометрических соображений получаем два уравнения:

Значение (1) подставляем в выражение (3) и (4); получаем рабочую формулу

Значение (2) подставляем в выражение (5), получаем

β=(2/3)4,5°+120°=123°

β=(2/3)15°+120°=130°

Похожие патенты RU2623559C1

название год авторы номер документа
Способ получения медного сортового проката в литейно-прокатном агрегате с использованием литейной машины роторного типа 2015
  • Сивак Борис Александрович
  • Чеботарев Владимир Абрамович
  • Самсонов Андрей Вениаминович
  • Гесслер Юрий Владимирович
RU2628804C2
Роторная литейная машина для получения медной заготовки в литейно-прокатном агрегате 2015
  • Сивак Борис Александрович
  • Чеботарев Владимир Абрамович
  • Самсонов Андрей Вениаминович
  • Гесслер Юрий Владимирович
RU2628805C2
Литейно-прокатный агрегат для производства медной литой заготовки 2016
  • Чеботарев Владимир Абрамович
  • Самсонов Андрей Вениаминович
  • Гесслер Юрий Владимирович
  • Алёхин Владимир Яковлевич
RU2643286C1
ЛИТЕЙНАЯ РОТОРНАЯ МАШИНА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНОЙ ЗАГОТОВКИ 2014
  • Наливайко Александр Владимирович
  • Самсонов Андрей Вениаминович
  • Чеботарев Владимир Абрамович
  • Гесслер Юрий Владимирович
RU2574915C2
КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВКИ 2019
  • Сальников Александр Владимирович
  • Викторовский Иван Станиславович
  • Пелевин Александр Геннадьевич
  • Фролов Виктор Федорович
  • Алабин Александр Николаевич
RU2712683C1
ЛИТЕЙНО-ПРОКАТНЫЙ АГРЕГАТ 1995
  • Берент Валентин Янович
RU2089335C1
Роторная машина для непрерывного литья катанки из цветных металлов и сплавов 1988
  • Коркушко Владимир Степанович
  • Маленьких Анатолий Николаевич
  • Горбунов Владимир Анатольевич
  • Кравченко Валентин Иванович
  • Чеботарев Владимир Абрамович
  • Софинский Павел Ильич
SU1627315A1
СПОСОБ ДВУХПОТОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА КАТАНКИ И СОРТОВОЙ ЗАГОТОВКИ ИЗ ЛЕГИРОВАННЫХ МАРОК СТАЛЕЙ И ЛИТЕЙНО-ПРОКАТНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2020
  • Злобин Анатолий Аркадьевич
  • Жеребцов Александр Валентинович
RU2747939C1
УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ И ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛА 1995
  • Сидельников С.Б.
  • Довженко Н.Н.
  • Ешкин А.В.
RU2100136C1
МАШИНА НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ С РОТОРНЫМ КРИСТАЛЛИЗАТОРОМ 2013
  • Сивак Борис Александрович
  • Самсонов Андрей Вениаминович
  • Смоляков Анатолий Соломонович
  • Чеботарев Владимир Абрамович
RU2528925C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 623 559 C1

Реферат патента 2017 года Литейное колесо роторной литейной машины

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве медной и алюминиевой катанки. Литейное колесо, которое охвачено бесконечной лентой 7 роторной литейной машины, содержит калибр, который совместно с лентой 7 образует литейный желоб 8. Дно калибра выполнено с впадиной в виде равнобедренного треугольника 17. Угол при вершине треугольника и углы, образованные сторонами треугольника и боковыми сторонами трапеции, равны и составляют 123-130°. Обеспечивается улучшение теплопередачи от охлаждаемого металла к литейному колесу за счет уменьшения теплоизолирующего газового слоя. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 623 559 C1

Литейное колесо роторной литейной машины, содержащее калибр в виде трапеции в радиальном сечении, отличающееся тем, что дно калибра выполнено с впадиной в виде равнобедренного треугольника, в котором угол при вершине треугольника и углы, образованные сторонами треугольника и боковыми сторонами трапеции, равны между собой и составляют 123°…130°.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2623559C1

RU 2014113719 A, 20.10.2015
Кристаллизатор машин непрерывного литья роторного типа 1975
  • Софинский Павел Ильич
  • Ершов Игорь Михайлович
  • Шевченко Арнольд Юрьевич
SU550225A1
ЛИТЕЙНО-ПРОКАТНЫЙ АГРЕГАТ 1995
  • Берент Валентин Янович
RU2089335C1
US 2865067 A, 23.12.1958.

RU 2 623 559 C1

Авторы

Сивак Борис Александрович

Чеботарев Владимир Абрамович

Самсонов Андрей Вениаминович

Гесслер Юрий Владимирович

Даты

2017-06-27Публикация

2015-12-22Подача