Устройство для получения непрерывнолитых деформированных заготовок Российский патент 2022 года по МПК B22D11/51 

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металлов.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство, описанное в патенте РФ №2463126, Бюл. №28, 2012, содержащее разливочный ковш со стаканом, вертикальный составной кристаллизатор, крепящийся на четырех приводных валах, содержащий два бойка, на первом из которых торцевая поверхность выполнена вертикальной, а на втором - в виде наклонного и вертикального участков, и пару боковых вертикальных стенок, плотно прилегающих к бойкам и выполняющих возвратно-поступательное движение от нижних приводных эксцентриковых валов с возможностью смещения по фазе к движению приводных бойков.

Недостаток известного устройства состоит в следующем. Не приводной боек и приводные валы, на которых он крепится, составляют значительную долю конструкции устройства, а, следовательно, влияют на ее стоимость изготовления. Кроме того в стоимость устройства входит и редуктор, передающий вращение от двигателя к четырем приводным валам, на которые установлены боковые бойки.

Заявляемое устройство содержит разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор. Кристаллизатор образован рабочим боковым приводным бойком с наклонным верхним и вертикальным нижним участками рабочей поверхности, упорной водоохлаждаемой вертикальной плитой, установленной и закрепленной между стойками станины, и парой рабочих стенок, плотно прилегающих к боковому бойку и вертикальной плите и совершающих возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. Водоохлаждаемая плита имеет с боковых сторон вертикальные пазы, а вертикальные стенки в плоскости соприкосновения с плитой имеют выступы, обеспечивающие строго вертикальное перемещение вертикальных стенок кристаллизатора.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в уменьшении габаритов устройства и редуктора, передающего вращение от двигателя валам устройства.

Ограничительные признаки: разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор, включающий приводной боек с наклонными верхним и нижним участками, совершающий вращательное движение с деформацией закристаллизовавшегося металла и калибровку заданного профиля на вертикальном участке, и парой рабочих стенок, совершающих возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости.

Отличительные признаки: вместо второго приводного бокового бойка установлена водоохлаждаемая плита. Установка имеет два приводных эксцентриковых вала.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем. Водоохлаждаемая плита, крепящаяся между стойками станины по своим габаритам и металлоемкости будет значительно меньше, чем боковой боек, установленный на двух приводных эксцентриковых валах. Уменьшение приводных эксцентриковых валов в два раза значительно упрощает конструкцию передающего редуктора, а, следовательно, и его металлоемкость.

На фиг. приведен внешний вид устройства и локальный вид фрагмента зацепления по стрелке «А».

Заявляемое устройство состоит из разливочного ковша 1 с погружным стаканом 2, вертикального кристаллизатора, включающего боковой боек 3 с наклонным участком 4 и калибрующим участком 5, водоохлаждаемой плиты 6, крепящейся на боковых стойках станины на штангах 7, и пары рабочих стенок 8, приводящихся в движение от нижнего приводного вала 9 с эксцентриками е₂. Боковой боек 3 приводится в движение от приводных валов 9 с эксцентриком е₁. Водохлаждаемая плита 6 имеет с боковых сторон пазы 10, а подвижные стенки 8 имеют выступы 11 в плоскостях соприкосновения с плитой 6.

Работа устройства: жидкий металл из ковша 1 через погружной стакан 2 поступает в составной кристаллизатор, образованный подвижным боковым бойком 3, водоохлаждаемой плитой 6 и подвижными стенками 8. Попадая в кристаллизатор, жидкий металл охлаждается за счет отвода тепла водоохлаждаемыми подвижными частями кристаллизатора (3, 8) и водоохлаждаемой плитой 6. При этом в объеме кристаллизатора наблюдаются три зоны: зона жидкого металла; зона жидкого металла с закристаллизовавшейся корочкой; зона твердого металла.

При повороте эксцентриковых валов 9 из точки «а» в точку «d» через точку «с» боковой боек 3 совершая вращательное движение с радиусом е₁, будет сближаться с плитой 6, деформируя закристаллизовавшийся металл. Так как шероховатая плита неподвижна, при перемещении бойка 3 в металле будут возникать значительные касательные напряжения, которые наряду с нормальными напряжениями способствуют глубокой проработке литого металла и залечивают имеющиеся дефекты (раковины, трещины и др.). При этом стенки 8 приводящиеся в движение от нижнего приводного вала 9, будут перемещаться вверх, так как эксцентрик привода стенок повернут относительно эксцентрика бойка 3 на 90°, и будет поворачиваться из точки «к» в точку «с» через точку «а». Прямолинейность движения стенок 8 вверх обеспечивается наличием в них выступов 11, скользящих внутри вертикальных пазов 10 в плите 6. При дальнейшем повороте эксцентриковых валов 9 из точки «d» в точку «а» через точку «к» боек 3 будет уходить вправо, а плиты 8 пойдут вниз, так как эксцентрик их привода на нижнем валу переместится из точки «с» в точку «к» через точку «d», увлекая закристаллизовавшуюся заготовку. Привод подвижных частей кристаллизатора осуществляется от двух приводных валов.

Изобретение относится к непрерывной разливке металлов. Устройство для получения непрерывнолитых деформируемых заготовок содержит разливочный ковш (1) со стаканом (2) и вертикальный кристаллизатор. Вертикальный кристаллизатор образован приводным боковым бойком (3), парой стенок (8) и вертикальной водоохлаждаемой плитой (6). Приводной боковой боек содержит наклонный верхний участок (4) рабочей поверхности и нижний участок (5) рабочей поверхности и закреплен на двух эксцентриковых параллельных горизонтальных валах (9). Пара стенок закреплена на нижнем приводном валу с возможностью возвратно-поступательного движения, смещенного по фазе к перемещению приводного бокового бойка. На боковых сторонах водоохлаждаемой плиты выполнены вертикальные пазы (10), контактирующие с соответствующими выступами (11) пары стенок, что задает вертикальное перемещение упомянутых стенок. Использование водоохлаждаемой плиты в качестве второго приводного бокового бойка обеспечивает уменьшение габаритов устройства и редуктора, передающего вращение от двигателя горизонтальным валам. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для получения непрерывнолитых деформируемых заготовок, содержащее разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор, образованный приводным боковым бойком, содержащим наклонный верхний участок рабочей поверхности и нижний участок рабочей поверхности, закрепленным на двух эксцентриковых параллельных горизонтальных валах, и парой стенок, закрепленных на нижнем приводном валу с возможностью возвратно-поступательного движения, смещенного по фазе к перемещению приводного бокового бойка, отличающееся тем, что в качестве второго приводного бокового бойка установлена вертикальная водоохлаждаемая плита.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подвижные стенки кристаллизатора в плоскости касания с вертикальной водоохлаждаемой плитой имеют вертикальные выступы, а в плите в этих местах имеются вертикальные пазы.