Кристаллизатор для непрерывного литья Советский патент 1992 года по МПК B22D11/06 

г 2

Изобретение относится к непрерывному литью металлов, конкретно к конструкции валкового кристаллизатора.

Известен кристаллизатор в виде вращающегося вокруг горизонтальной оси кольца из огнеупорного материала и неподвижного дугообразного корпуса из графита. При включении привода вращения кольца расплавленный металл подается в кристаллизатор. В качестве механизма вытягивания используются ролики, установленные по обеим сторонам кольца. Далее, проходя через зону вторичного охлаждения - охлажда- ющее устройство, примыкающее с наружной и внутренней сторон к стенкам кристаллизатора, с системой встроенных в него водяных трубок, - металл затвердевает, образуя металлическую полосу, которая при дальнейшем вращении кольца попадает между валками и наматывается на моталки 1.

Недостаток кристаллизатора в том, что на нем можно отливать только один вид изделий - металлическую ленту, т.е. ограничены его технологические возможности.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет- литья армированных дугообразных заготовок, повышение качества заготовок и произ- водительности путем исключения заклинивания заготовок при их извлечении из кристаллизатора.

Указанная цель достигается тем, что в кристаллизаторе, содержащем вращающееся вокруг горизонтальной оси кольцо с ребордами и примыкающую к нему неподвижную дугообразную охлаждающую стенку, на наружной поверхности кольца вдоль образующей выполнены перегородки с образованием полостей в виде кольцевых секторов, в которых установлены треугольные ложементы с треугольными подпружиненными вкладышами, при этом вкладыши выполнены в виде односторонних клиньев с пазами для арматуры и установлены с возможностью скольжения наклонными поверхностями по поверхности ложементов.

Кроме того, пазы для арматуры расположены перпендикулярно к формообразующей поверхности перегородок, а в средней части каждой из перегородок выполнена прибыльная полость.

На фиг. 1 показан кристаллизатор, вид сверху; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4-6 - разрез по В-В на фиг. 1.

Кристаллизатор состоит из 2-х частей: подвижной части в виде кольца 1 с ребордами 2, вращающегося вокруг продольной оси 3 и охлаждаемого изнутри, и неподвижной

стенки 4 в виде дугообразного отрезка; при этом реборды 2 примыкают к неподвижной стенке 4 с двух торцов кольца 1, а корпус кольца 1 образует с неподвижной стенкой 4

5 зазор 5. К неподвижной стенке 4 примыкает емкость 6 с непрерывно обновляющейся водой - т.н. зоной первичного охлаждения. Емкость 6 снабжена полочкой 7, обеспечивающей направленный поток охлаждающей

0 воды непосредственно на выходящую из зоны первичного охлаждения заготовку - т.н. зона вторичного охлаждения. Перегородки 9, установленные, как правило, диаметрально противоположно вдоль образующей

5 кольца 1, образуют две формообразующие полости 10 в виде кольцевых секторов. В каждой перегородке 9, на ее противоположных поверхностях выполнены треугольные ложементы, а в них установлены треуголь0 ные вкладыши 11, имеющие форму односто- ронних клиньев и удерживаемые в ложементы при помощи пружины 12, изначально частично растянутой при креплении ее к перегородке 9 и вкладышу 11. Вклады5 ши 11 снабжены пазами 13 для установки в них арматуры 14. В средней части каждой из перегородок 9 имеется прибильная полость 15.

Кристаллизатор работает следующим

0 образом. Кольцо 1 с ребордами 2 устанавливают таким образом, что обе перегородки 9 располагаются на одном уровне с горизонтальной осью 3. В этом положении перегородка 9 непосредственно примыкает к

5 неподвижной стенке 4. В пазы 13 сверху закладывают арматуру 14, С помощью разливочного желоба из миксера в верхнюю формообразующую полость со стороны неподвижной стенки 4 начинают подавать

0 жидкий металл. Одновременно начинают вращать кольцо 1 против часовой стрелки и открывают подачу охлаждающей воды в полость кольца 1 и в емкость 6 (зона первичного охлаждения), из которой далее с помощью

5 полочки 7 вода поступает в зону вторичного охлаждения 8. Соприкасаясь с поверхностью кольца 1, водоохлаждаемой стенкой 4 и с перегородками 9, металл охлаждается и начинается его кристаллизация. При даль0 нейшем вращении кольца 1 металл попадает в зону вторичного охлаждения 8 и окончательно затвердевает. Далее осуществляют поворот кольца 1 на 180й, затем его останавливают и одновременно прекраща5 ют подачу жидкого металла (перекрывают летку в миксере) в кристаллизатор. Отлитая заготовка теперь находится в нижнем положении, а соседняя формообразующая полость, будучи полой, оказывается наверху. В

пазы 13 закладывают арматуру 14, подают

металл с одновременным включением вращения кольца 1 (в том же направлении) и водоохлаждения. Цикл повторяется. Кольцо 1 снова поворачивают на 180, завершив при этом полный оборот на 360 . Заготовка, отлитая в первом полуцикле, оказывается теперь наверху и подлежит извлечению, например, с помощью струбцины, охватывающей заготовку с двух сторон, и последующей транспотировке к месту складирования с помощью кран-балки.

Наличие продольных разделительных перегородок 9, совместно с неподвижной дугообразной стенкой 4 и ребордами 2, обеспечивает получение формообразующих полостей 10 в виде кольцевых секторов, в которых и формируется корпус браслетного протекатора при вращении кольца 1 вокруг горизонтальной оси 3.

В процессе кристаллизации происходит усадка отливаемой заготоки, и арматура 14 оказывается зажатой в пазах 13, что препятствует свободному извлечению заготоки и ведет, с одной стороны, к снижению ее качества (заготовка травмируется при извлечении), с другой - к снижению производительности процесса литья (удлиняется операция извлечения заготовки). Выполнение одного из пазов 13 для арматуры 14 в треугольных вкладышах 11, установленных в треугольных ложементах с возможностью скольжения своими наклонными поверхностями по поверхности ложеметов, обеспе- чиваетсвободу передвижения вкладыша 11, а вместе с ним и заложенной в пазы 13 арматуры 14 при усадке заготовки в процессе ее кристаллизации (при этом вкладыш 11 частично выходит за границы поверхности перегородки 9, дополнительно растягивая пружину 12) и таким образом предотвращает заклинивание арматуры в пазах при извлечении заготоки из кристаллизатора. После извлечения заготовки пружина 12, сжимаясь под действием сил упругости, возвращает вкладыш 11 в исходное положение. В результате обеспечивается высокое качество заготовок, а также повышается производительность процесса литья.

Выполнение пазов 13 для установки арматуры 14 в перегородке 9 перпендикулярными к ее формообразующей поверхности обеспечивает параллельность выступающих концов арматуры на готовом изделии - браслетном протекторе, что предотвращает заклинивание арматуры 14 в пазах 13 при извлечении протектора из кристаллизатора.

Наличие прибыльной полости 15 в средней части разделительной перегородки

обеспечивает подпитку металлом отливаемой заготовки при ее окончательном затвердевании (кристаллизации).

Таким образом, совокупность существенных признаков позволяет обеспечить в кристаллизаторе предложенной конструкции качественное и производительное литье новой продукции - армированных дугообразных заготовок в виде браслетных

протекторов, предназначенных для защиты трубопроводов, проложенных по дну, от коррозии.

П р и м е р. В кристаллизаторе предложенной конструкции отлита партия браслетных протекторов весом 40 кг. Для армирования использовались стальные дугообразные прутки диаметром 16 мм. Размеры протектора: диаметр - 425 мм, длина- 1000 мм, толщина-50 мм. На одной

из продольных сторон протектора (со стороны прибыльной полости в разделительной перегородке) имеется прибыль шириной 50 мм, длиной 150 мм. Линейная скорость вращения кристаллизатора (по ребордам) - 210

мм/мин, производительность - 24 отливки в час.

Формула изобретения

1.Кристаллизатор для непрерывного литья, содержащий вращающееся вокруг горизонтальной оси кольцо с ребордами и примыкающую к нему неподвижную дугообразную охлаждающую стенку, отличающийся тем, что, с целью расширения

технологических возможностей за счет литья армированных дугообразных заготовок, повышения качества заготовок и произ- водительности путем исключения заклинивания заготовок при их извлечении

из кристаллизатора, на наружной поверхности кольца вдоль образующей выполнены перегородки с обазованием полостей в виде кольцевых секторов, в которых установлены треугольные ложементы с треугольными

подпружиненными вкладышами, при этом вкладыши выполнены в виде односторонних клиньев с пазами для арматуры и установлены с возможностью скольжения наклонными поверхностями по поверхности ложементов.

2,Кристаллизатор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что пазы для арматуры расположены перпендикулярно к формообразующей поверхности перегородок.

3. Кристаллизатор поп. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в средней части каждой из перегородок выполнена прибыльная полость.

Т

т

т

Т

Сущность: кристаллизатор содержит кольцо 1 и неподвижную охлаждающую стенку 4. На наружной поверхности кольца вдоль образующей выполнены перегородки 9, формирующие полости 5 в виде кольцевых секторов с треугольными ложементами и установленными в них треугольными подпружиненными вкладышами в виде одно; сторонних клиньев, имеющих пазы длчя арматуры, при этом вкладыши установлены с возможностью скольжения по поверхности ложементов. Пазы для арматуры могут быть перпендикулярны к формообразующей поверхности перегородки, а в средней части перегородки выполнена прибыльная полость 15. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. А-А

б-Б

Фиг.З

С

i

Ъь

Ой

-J

СП

со о со ел

I

В-в