Кристаллизатор для полунепрерывного и непрерывного литья заготовок меди и медных сплавов Советский патент 1988 года по МПК B22D11/55 

13

74

О5

со

о о

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции кристаллизаторов для непрерывного и полунепрерывного литья слитков из меди и медных сплавов.

Цель изобретения - повьшение производительности кристаллизатора.

На чертеже изображен кристаллизатор, продольный разрез.

Кристаллизатор состоит из корпуса 1, разделенного горизонтальной перегородкой 2 на верхний и нижний объемы (камеры) с патрубками 3 и регулировочным краном 4, гильзы 5, зак- 5 кой поверхности торца гильзы опреде

но (основная масса) вытекает из зазора 6, смывает выступающую часть гильзы и направляется далее для охлаждения слитка вне кристаллизатора. Кроме того, в начальный период работы часть воды по нижнему протоку 12 поступает в нижнюю камеру, создавая в ней определенный подпор (при закрытых кранах 4 и 15).

Давление воды в нижней камере определяет скорость выходящего из зазора 6 потока воды, что при последующем ее движении по полупараболичес

Изобретение относится к металлургии, в частности к кристаллизаторам для непрерывного и полунепрерывного литья слитков меди и- медных сплавов. Цель изобретения - повьшение производительности кристаллизатора, Кристаллизатор состоит из корпуса 1 и гильзы 5, установленной в водоох- лаждаемом кожухе 10 с зазором 11. Нижняя часть 7 гильзы выступает за пределы корпуса на 0,,3 ее высоты, а ее внутренняя поверхность имеет форму конуса, в котором выполнены отверстия под углом 30-60 диаметрами, составляющими 0,15-0,30 толщины гильзы, при этом водоохлаждаемый кожух перекрывает по высоте пояса отверстий в гильзе. Такая конструкция кристаллизатора позволяет увеличить скорость литья за счет возможности регулирования интенсивности охлаждения слитка вне кристаллизатора. 4з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

ляет траекторию - направление потока воды относительно поверхности слитка. Предусмотрено (путем выбора сечения зазоров, щели и наклонных отверстий

репленной в верхней части с корпусом 1 и образующей с ним в нижней части зазор 6. Нижняя часть 7 гильзы выступает за пределы корпуса на 0,050,50 ее высоты, внутренняя поверхность 20 и крутизны полупараболы), что при гильзы в ее нижней части, составля- закрытом кране 4 достигается такое ющей 0,3-0,25 высоты гильзы, имеет давление воды в нижней камере и такая форму расщиряющегося книзу конуса. скорость ее потока через зазор 6, ко- В эту конусную часть гильзы выходят торая обеспечивает срыв воды с верх- отверстия 8, наклоненные вниз под уг- 25 ней точки полупараболического тор- лом 30-60 к вертикальной оси гильзы с выходом их в верхнюю часть конуса гильзы, а их диаметр составляет 0,15-0,30 толщины стенки гильзы.

ца гильзы с образованием сплошной водяной завесы вокруг слитка. По мере открытия крана 4, вслед за снижением давления воды и скорости ее двиТорец гильзы с наружной стороны 9 30 жения через щель, происходит смеще

выполнен по полупараболе. Между корпусом 1 и гильзой 5 установлен водоох- лаждаемый кожух 10, охватывающий гильзу с зазором 11 и образующий с корпусом протоки 12 для прохода воды. Кожух выполнен с горизонтальными отверстиями 13, нижний его торец перекрывает поле входа наклонных отверстий 8, а ниже сливного патрубка 3 установлены дополнительные патрубки 14 с регулировочными кранами 15.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Охлаждающая вода через входной патрубок 3 поступает в верхнюю камеру и заполняет ее. Далее через верхний проток 12 вода поступает в зазор 11 и, стекая вниз вдоль стенки гильзы, охлаждает ее. Часть воды из верхней камеры через отверстия 1 3 в виде струй подается в зазор 11 перпендикулярно основному вертикальному потоку и создает турбулентное движение воды у стенки гипьзы, увеличивая тем самым эффективность ее охлаждения. Вода из зазора частично направляется по отверстиям 8 на поверхность слитка внутри кристаллизатора для создания зоны пароводяного охлаждения, частич

ляет траекторию - направление потока воды относительно поверхности слитка. Предусмотрено (путем выбора сечения зазоров, щели и наклонных отверстий

и крутизны полупараболы), что при закрытом кране 4 достигается такое давление воды в нижней камере и такая скорость ее потока через зазор 6, ко- торая обеспечивает срыв воды с верх- ней точки полупараболического тор-

ца гильзы с образованием сплошной водяной завесы вокруг слитка. По мере открытия крана 4, вслед за снижением давления воды и скорости ее дви5

0

ние вниз по параболе точки отрыва потока и вода, двигаясь по касательной к данной точке параболы, попадает на поверхность слитка на определенном расстоянии от торца гильзы. В зтом случае вышестоящий участок слитка (до торца гильзы) охлаждается паро- . воздушной-пароводяной смесью, а остальная нижняя его часть омывается водой (сосредоточенное жесткое охлаждение) .

С увеличением степени открытия крана 4 верхний участок сравнительно мягкого охлаждения сокращается, а при полном открытии крана 4 предусматривается, чтобы поток воды огибал всю полупараболическую поверхность торца гильзы и направлялся на слиток сразу под торцом гильзы. При этом достигается наибольшая интенсивность охлаждения слитка вне кристаллизатора. При необходимости ее уменьшения дальнейшее регулирование обеспечивает последовательное открытие кранов 15 на дополнительных сливных патруб- 5 ках, расположенных ниже основного. В этом случае увеличивается слив воды в водосборе, уменьшается высота ее столба в нижней камере и соответст5

31400769

венно снижается давление воды, чтоотличающийся тем, что,

приводит к уменьшению скорости пото-с целью повьппения производительности

ка и соответственно количества воды,кристаллизатора, рабочая поверхность

выходящей из зазора 6 и поступающейгильзы выполнена из цилиндрического

на охлаждение слитка.и расширенного книзу конического

При расположении пояса входа нак-участка, выступающего за торец корпулонных отверстий 8 в пределах зазораса на 0,05-0,50 высоты гильзы, при

11, вследствие постоянства давленияэтом по периметру конического участводы в зазоре, обеспечивается посто- IQка выполнены сквозные отверстия, а

янная скорость движения струй и соот-охлаждаемьй кожух установлен относиветственно постоянство поступлениятельно гильзы с зазором, площадь севоды через эти отверстия. Это позво-чения которого составляет 1,1-1,3

ляет стабилизировать режим пароводя-суммарной площади зазора между гильного охлаждения слитка внутри крис- 5з° корпусом в нижней его части и

таллизатора независимо от измененияотверстий в гильзе, давления воды в нижней камере и не- 2. Кристаллизатор по п. 1, о т зависимо от выбранного режима охлаж-личаюций ся тем, что суммардения слитка вне кристаллизатора.мая площадь сечения отверстий кониИспользование кристаллизатора поз- 2оческого участка гильзы составляет 10воляет увеличить производительность15% сечения зазора между кожухом и

кристаллизатора при литье медных слит-гильзой.

ков на 25-30%, латуней на 40-50% и 3. Кристаллизатор по пп. 1 и 2,

медноникелевых на 50-55% за счет уве-отличающийся тем, что выличения скорости литья, ввязанного с 25сота конического участка гильзы сосвозможностью регулирования охлаждениятавляет 0,25-0,30 ее высоты, слитка как внутри, так и вне кристал- 4. Кристаллизатор по пп. 1 и 3,

лизатора.отличающийся тем, что отверстия в гильзе выполнены под углом

Формула изобретения Q30-60° к оси кристаллизатора, а их

из меди и медных сплавов, включающий 5. Кристаллизатор по пп. 1-4, о ткорпус с патрубками для подвода и от-личающийся тем, что охлажвода воды, состоящий из верхней идаемый кожух установлен в корпусе с

нижней камер, установленную в корпу-перекрытием отверстий в гильзе, нижсе с зазором относительно его ниж-ний торец рабочей поверхности которой

ней части гильзу и охлаждаемый кожух,вьтолнен по полупараболе.