Способ регулирования уровня мениска металла в кристаллизаторе при непрерывном вертикальном литье заготовок Советский патент 1989 года по МПК B22D11/16 

1

Изобретение относится к металлургии, конкретно - к вертикальному непрерывному литью заготовок преимущественно из алюминия и его сплавов, и касается регулирования уровня металла в кристаллизаторе.

Цель - повышение качества отлива- ;емых заготовок за счет уменьшения толщины кортикального слоя и рафинирования зернистой структуры.

На чертеже изображено устройство для осуществления предложенного способа (правая часть устройства) и спо- fсоба-прототипа (левая часть устройства) , продольный разрез.

Устройство содержит емкость 1 для подачи жидкого металла, поплавок 2 .регулирования уровня, кристаллизатор 3, охлаждаемый с помощью жидкости 4, которая, стекая, охлаждает оболочку металла 5 на участке 6 под кристаллизатором 3. Вокруг правой половины кристаллизатора установлена катушка 7, которая питается переменным напряжением 8 для создания направленного магнитного поля 9 и понижения уровня мениска от точки 10 при литье по известному способу (прототип) до точки 11 по предложенному способу. Точка 11 расположена на уровне 12 Пересе-

й -J

W 1

С

чения фронта 13 затвердевания (в результате косвенного охлаждения) и фронта 14 затвердевания (в результате непосредственного охлаждения),т.е. высота соприкосновения металла с кристаллизатором уменьшилась от h, до

V

П р и м е р. В алюминиевый кристаллизатор 3 диаметром 320 мм и высотой 100 мм подают алюминиевый сплав типа 2214 и вытягивают заготовку со скоростью 60 мм/мкн. Поплалок регулирует уровень металла на полувысоте кристаллизатора, а охлаждающая жидкость подается на отливаемую оболочку заготовки на расстоянии около 1 см киже торца кристаллизатора 3. Кристаллизатор окружен кольцевой катушкой с внутренним диаметром 372 мм, внешним диаметром 465 мм и высотой 48 мм, образованной 120 витками эмалированной медной проволоки диаметром 3,35мм и подсоединенной к переменному току частотой 50 Гц.

Результаты приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при увеличении напряжения магнитного поля толщина кортикального слоя, постепенно уменьшаясь, становится нулевой 40 при 180 Вт. Одновременно уменьшается размер зерен до 180 мк.

Использование изобретения позволяет повысить качество отливаемых за

0

5

0

5

0

готовок за счет уменьшения толщины кортикального слоя, т.е. слоя, состав и структура которого отличается от состава и структуры металла заготовки, и получения рафинированной зернистой структуры.

Форм у л а изобретения

1.Способ регулирования уровня мениска металла в кристаллизаторе при непрерывном вертикальном литье заготовок преимущественно из алюминия и его сплавов, включающий измене,- (ние уровня металла путем воздействияг

на жидкий металл переменным магнитным полем, вектор которого направлен лараллельно оси кристаллизатора, о т личающийся тем, что, с целью повышения качества отливаемых заготовок за счет уменьшения толщины кортикального слоя и рафинирования зернистой структуры, напряженность магнитного поля увеличивают при понижении и уменьшают при повышении уровня миниска металла в кристаллизаторе от заданного.

2.Способ поп.1, отличающийся тем, что на жидкий металл воздействуют магнитным полем промышленной частоты.

3.Способ по п. 1, о т л и ч a torn, и и с я тем, что воздействие магнитным полем максимальной напряженности осуществляют на расстоянии

1/3... 1/2 высоты кристаллизатора от его нижнего торца.

4.Способ поп.1, отличающийся тем, что напряженность магнитного поля увеличивают постепен- но от минимального значения в момент начала цроцесса литья до максимального значения при стабилизации процесса литья.

К

Изобретение относится к металлургии, конкретно к вертикальному непрерывному литью заготовок преимущественно из алюминия и его сплавов, а именно к регулированию уровня металла в кристаллизаторе. Цель - повышение качества отливаемых заготовок за счет уменьшения толщины кортикального слоя и рафинирования зернистой структуры. При отливке заготовок на жидкий металл в кристаллизаторе воздействуют переменным магнитным полем, напряженность которого увеличивают при понижении и уменьшают при повышении уровня мениска металла от заданного значения. На жидкий металл воздействуют полем промышленной частоты на уровне 1/3 ... 1/2 высоты кристаллизатора от его нижнего торца. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Составитель Л.Дымшиц Редактор А.Маковская Техред Л.Олийнык Корректор М.Васильева

Заказ 1731/58

Тираж 710

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное