Кристаллизатор для непрерывного горизонтального литья заготовок Советский патент 1992 года по МПК B22D11/04 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к непрерывной разливке металлов и сплавов на установках горизонтального типа.

Известен кристаллизатор машины горизонтального непрерывного литья заготовок, содержащий водоохлаждаемую гильзу, соединенную с металлоприемником и выполненную с клиновидной вставкой из материала с меньшей теплопроводностью, чем материал гильзы, расположенной основанием к металлоприемнику симметрично относительно оси гильзы, причем острие клина расположено на расстоянии 5 - 10% длины гильзы от ее выходного торца.

Недостатком известного кристаллизатора является бочкообразная деформация гильзы и ее неплотное прилегание к клиновидной графитовой вставке, что приводит к нарушению стабильности процесса непрерывного литья.

Известен также кристаллизатор, рабочая поверхность которого изготовлена из нитрида бора, связанного окисью кремния, огнеупорного соединительного стакана, в выточке которого установлена вставка также из нитрида бора. Другой конец соединительного стакана закреплен в футеровке

промежуточной емкости. Огнеупорный стакан и кристаллизатор жестко соединены скобами.

Недостаток такого кристаллизатора заключается в образовании на отливаемой заготовке шаговых неслитин. Кроме того, попадание и кристаллизация металла в соединительных поверхностях приводит к разрушению соединительного стакана и вставки из нитрида бора.

Известен также кристаллизатор для горизонтального непрерывного литья, включающий графитовую формообразующую вставку, установленную а водоохлаждае- мый корпус, состоящий из соосно установленных кольцевых втулок, а также передней и задней торцовых стенок.

Недостатком такого кристаллизатора является бочкообразное коробление внутренней кольцевой втулки. Это объясняется тем, что в процессе работы она прогревается до 200°С, а жесткое защемление кольцевой втулки меж/у/ передней и задней торцовыми стенками корпуса приводит к ее термическому удлинению и расширению и к бочкообразному короблению.

Через 10 - 15 разливок коробление кольцевой втулки, сопрягаемой с графито(Л

С

х| со о XJ XI

вой вставкой, достигает значительных величин, что приводит к необходимости переточки втулки.

Цель изобретения - повышение стабильности процесса литья и эксплуатационной стойкости кристаллизатора.

Поставленная цель достигается тем, что кристаллизатор для непрерывного горизонтального литья заготовок содержит графитовую вставку и корпус охлаждения , состоящий из торцовых и кольцевых боковых стенок.

Согласно изобретению толщина одной из торцовых стенок корпуса охлаждения составляет 0,015 - 0,025 его длины.

На чертеже приведено устройство кристаллизатора для непрерывного литья заготовок, продольный разрез.

Графитовая вставка 1 установлена в металлический водоохлаждаемый корпус, состоящий из кольцевых втулок: внутренней 2 и наружной 3. Торцовые стенки 4 и 5 создают с кольцевыми втулками 2 и 3 замкнутую полость, в которую через подводящие патрубки 6 подается охлаждающая вода. Графитовая вставка 1 сопрягается с кольцевой втулкой 2 по конусной посадке с углом конусности 1,5 - 2°. Толщина одной из торцовых стенок В составляет 0,015 - 0,025 от длины корпуса охлаждения А.

В процессе работы кристаллизатора внутренняя кольцевая втулка 2 нагревается до 150 - 200°С, что вызывает термическое расширение и удлинение кольцевой втулки, которая благодаря наличию тонкой стенки 4 В (0,015 - 0,025)А может беспрепятственно изменять свои размеры с одновременным прогибом (диафрагмированием) передней стенки 4. Диафрагмирование торцовой стенкой 4 от термического удлинения внутренней кольцевой втулки 2 исключает в процессе работы кристаллизатора его бочкообразную деформацию.

Оптимальной толщиной одной из торцовых стенок является ее величина, равная 0,015 - 0,025 длины корпуса кристаллизатора. Длина корпуса кристаллизатора на современных установках непрерывного горизонтального и вертикального литья с использованием графитовых вставок колеблется в пределах 150 - 200 мм.

Толщина торцовой стенки В 0,015 не

обеспечивает достаточной жесткости корпуса охлаждения, что может привести к его преждевременному выходу из строя.

Толщина передней торцовой стенки В

0,025 нецелесообразна, так как исключается компенсационная способность диафрагмированием термического удлинения корпуса охлаждения.

П р и м е р 1. Отливается заготовка

сечением 75x75 мм, при этом длина корпуса охлаждения составляет 200 мм, а толщина одной из торцовых стенок корпуса охлаждения равняется: В 0.015А 0,015-200 3,0 мм.

П р и м е р 2. Отливается заготовка сечением 0120 мм, при этом длина корпуса охлаждения составляет 200 мм, а толщина одной из торцовых стенок корпуса охлаждения составляет В 0,02-А 0,02-200 4 мм.

Примерз. Отливается заготовка сечением 200x100 мм, при этом длина корпуса охлаждения составляет 200 мм, а толщина одной из торцовых стенок корпуса

охлаждения составляет В 0.025А 0,025200 5 мм.

Предполагаемый технико-экономический эффект от внедрения кристаллизатора выразится в повышении производительности, уменьшении себестоимости и увеличении выхода годного литья.

Формула изобретения Кристаллизатор для непрерывного горизонтального литья заготовок, содержащий графитовую вставку и корпус охлаждения, состоящий из торцовых и кольцевых боковых стенок, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса литья и эксплуатационной стойкости кристаллизатора, толщина одной из тор- цовых стенок корпуса охлаждения составляет 0,015 - 0,025 его длины.

Использование: при непрерывном горизонтальном литье заготовок. Сущность изобретения: толщина одной из торцовых стенок корпуса охлаждения кристаллизатора составляет 0,015 - 0,025 его длины. 1 ил