Устройство для регулирования теплоотвода от кристаллизующегося непрерывного слитка Советский патент 1984 года по МПК B22D11/124 

Изобретение относите к разливке металла, конкретнее к непрерывному литью чугуна. Известно устройство для регулиро вания теплоотвода от кристаллизующегося слитка, содержащее секционный экрсШ с электроподогревом,охва ты вагаций непрерывный слиток по пери метр у, при чем секции расположены по периметру слитка в мест&х наибольшего теплоотвода . Недостатком данного устройства я ляется необходимость в затрате эл роэнергии на подогрев, устройство сложно .в изготовлении и эксплуатадни. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования теплоотвода от кристаллизующегося непрерывного слитка, содержащее экран, охватыва нщий слиток по периметру, в котором каждая стенка выполнена в виде пакета из 5-8 параллельных листов с зазором, ограниченным торцами и изолированным с торцов 2j . Недостатком известного устройства является неравномерность теплоотьода по периметру слитка прямоуголь ного сечения вследствие торцевых эф фектов, так как экран повторяет форм слитка. Цель изобретения - повышение кач ства слитка за счет выравнивания те пературы по его сечению. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования теплоотвода от кристаллизукяцего ся непрерывного слитка, содержащем экран, охватывающий слиток по периметру, экран в поперечном сечении имеет вид фигуры, образованной пара болами, описанными уравнением причем 0, 0,6, где а- длина стороны поперечного сечения слит Кроме того, фокусы парабол рас положены на вершинах углов попереч го сечения слитка. Внутренняя поверхность экрана покрыта материалом с высокой отражательной способностью. На Лиг.1 изображено устройство для регулирования теплоотвода, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на 4яг.3- пример построения экрана для слитка квадратного поперечного сечения; на фиг.4 - то же, для прямоугольного сечения. Устройство содержит металлоприемник 1, кристаллизатор 2, в котором форьфгруется непрерывный слиток 3 и экран 4, охватывающий слиток 3 по периметру. Экрчн 4 в поперечном сечении имеет вид фигуры, образованной параболаки, фокусы которых совпадают с вершинами углов слитка. Внутренняя поверхность экрана 4 покрыта материалом с высокой отражательной способностью, например алюминием, сталью и латунью, полированным никелем, нанесенным, гальваническим способом на железо и затем полир о в анным. Устройство работает следуюпщм образом. Непрерывнолитой слиток 3 вытягивают из кристаллизатора 2 , установленного на металлоприемнике I, далее слиток 3 проходит через экран 4. После выхода непрерывного слитка из кристаллизатора теплопередача от него осуществляется в основном излучением, и интенсивность теплоотвода меньше, чем в . кристаллизаторе. В результате происходит разогрев поверхностных слоев слитка за счет еще незатвердевщей сердцевины. Так,например, температура поверхности середины граней чугунного слитка квадратного или щ)ямоугольного сечения повышается до 1050С. Поэтому при непрерывном литье чугуна в случае образования отбела в поверхностных слоях слитка вследствие интенсивного охлаждения его в кристаллизаторе, наблюдается явление самообжига чугана, т.е. самопроизвольный распад цемента при температуре, выше 900 С под действием внутреннего тепла слитка. Однако температура на ребрах слитка квадратного или прямоугольного сечения вследствие торцевого эффекта как правило ниже 900 С или очень быстро снижается до 900 С. Поэтому самоотжиг в этих местах не происходит или он протекает неполностью. Устройство позволяет устранить отбел непрерывнолитых чугунных заготовок квадратного или прямоугольного сечения за счет выравнивания температуры по периметру слитка в результате разогрева его ребер, используя только внутреннее тепло отливки.Это-: го достигают тем,что высокотемпературное излучение середиюл граней непрерывного слитка 3, отражаясь от внутренней поверхности экрана 4 фокусируется на ребрах. Происходит их разогрев и тем самым создаются условия для полного протекания само отжига. Свойством фокусировать пучок папаллельных лучей в одной точке обладает параболическая поверхность. Поэтому экран 4 в поперечном сечени выполняют в виде фигуры, образованной параболами, фокусы которых нахо дятся на вершинах углов непрерывного слитка, описанныкм уравнением 2 у 2рх, где р- параметр параболы, т.е. рас стояние от фокуса до директрисы. Как видно из уравнения (1), чтобы построить нужную параболу, необходимо задаться параметром р, увязав его с размерами сечения конкрет ного слитка. Поэтому (|иг.З) за ось абсцисс принимают одну из сторон квадрата FGEN, например сторону FG. Фокус F параболы совпадает с вершиной угHa NFG. Так как интенсивность излучения максимальна в середине граней слитка в направлении,перпендикулярном поверхности излучения то ветвь параболы должна пересекат сторону FN в точке М, которая нахо дится на расстоянии 0,5 а от точки F, где а- длина стороны квадрата FGEN. Тогда из определения параболы следует,что параметр ее должен быть равен ,5a. Однако,стенки экрана не должны касаться поверхности раскаленного слитка, поэтому должно выполняться неравенство Но,с другой стороны, при ,6 суDiecTBeHHO увеличивается фокусное расстояние ОР - , а значит умен шается оптическая сила системы. Поэтому 0,5 ,6а. Строят пар болу, например,при ,6 а. Аналог но строят параболы и для других сторон квадрата FGEN. Таким образом, стенки экрана 4 выполняют в виде соприкасаю1151хся парабол, описываемых уравнением у 2рх, причем 0,5 ,6а, где а - дпина стороны поперечного сечения слитка.. Для слитка прямоугольного сечения с четырьмя и более внешними углами построение кривых параболического вида, образующих поперечное сечение экрана, аналогично построению экрана для слитка квадратного сечения. Различие будет заключаться в том, что при определении параметра параболы для каждой из сторон сгштка берут дпину соответствущей стороны. Пример , Слиток прямоугольного сечения FNEG (фиг.4). При построении парабол дпя стороны FN параметр параболы изменяется в пределах 0,5а ,6а, где а - длина стороны FN. Уравнения соответствующих парабол . При построении парабол для стороны FG параметр соответствукндих парабол принимают 0,5а- р 6 0,6а; где а- длина стороны FG. Уравнение данных парабол . Предлагаемое устройство для регулирования теплоотвода от кристаллузующегося непрерывного слитка имеет следукщие технико-экономические преимущества: повышает.качество непрерывноли.тых заготовок квадратного или прямоугольного сечения за счет выравнивания темпартуры по сечению слитка в результате разогрева его ребер,причем используется только внутреннее тепло отливки; устраняется отбел при непрерывном литье чугуна и затраты, связанные с отжигом отбеленных отливок. Экономический эффект составит 7,2 руб. на тонну годного литья.

1.УСТРОЙСТЮ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛООТЮДА ОТ КРИСТАПШЗУКЩЕГОСЯ НЕПРЕРЫВНОГО СЛИТКА, содержащее экран, охватывадоций слиток по периметру, отличающееся тем,-, что,с целью повышения качества слитка путем выравнивания температур по его сечению,экран в поперечном сеченин имеет вид фигуры, образованной параболами, описанныгю уравнением у 2рх, причем 0,,6 а, где а - длина стороны поперечного сечения слитка. 2.Устройство поп.1,отличаю щ е е с я тем,что фокусы парабол расположешл на вершинах углов поперечного сечения слитка. 3.Устройство по пп. 1 и 2,отличающееся тем,что внутренняя поверхность экрана материалом с Я91сокой отражательной (Л способностью. СХ) СХ) 00