Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, в частности к способам повышения качества слитков и выхода годного металла. Способ применим для получения слитков из черных и цветных металлов, как в изложницах, так и на установках непрерывной разливки стали.
Известны различные способы вибрационной обработки кристаллизующегося слитка. Причем упругие колебания вводятся в расплав либо через дно изложницы /1, 2/ с помощью вибраторов, либо через стенку изложницы посредством ударника /3/.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ введения упругих колебаний в кристаллизующийся расплав с помощью вибратора, прикрепленного к вибростолу, на котором стоит изложница с расплавом /1/. Упругие колебания вводятся электромеханическим вибратором инерционного типа с горизонтальной плоскостью вращения дебалансов.
Указанный способ имеет следующие недостатки:
-во-первых, энергия вибратора расходуется не только на обработку расплава, но и на вибрирование всей массы стола и изложницы, что снижает эффективность воздействия;
-во-вторых, как показали экспериментальные данные, введение упругих колебаний через дно изложницы менее эффективно, чем при вводе их через стенку изложницы на уровне зеркала металла;
-в-третьих, необходимы дополнительно громоздкие приспособления (вибростол, упругие и крепежные элементы и пр.), что требует значительно больших трудозатрат, материалов, энергии, а также производственных площадей.
Целью предложенного способа является повышение качества слитка и выхода годного, а также упрощение технологии виброобработки кристаллизующегося слитка.
W
Ё
VI VI о о VI
о
Указанная цель достигается тем, что электромеханический промышленный вибратор крепится непосредственно к боковой стенке изложницы на уровне свободной поверхности расплава и внешнее низкочастотное вибровоздействие на кристаллизующийся расплав производится в горизонтальной плоскости так, что изложница с расплавом совершает сложные горизонтально-круговые колебания. Одновременно, за счет того, что изложница не закреплена на поддоне, она поворачивается на некоторый угол вокруг своей оси, меняя направление поворота с определенной частотой, зависящей от частоты вращения и мощности вибратора.
Применение горизонтально-круговой вибрации, приложенной на уровне свободной поверхности затвердевающего слитка, позволяет получить эффект интенсивного кристаллического дождя,
Опускающиеся из верхней части расплава центры кристаллизации (кристаллический дождь) и малый градиент температуры в объеме приводят к одновременной (объемной) кристаллизации расплава. Это позволяет получить слиток с минимальной усадочной раковиной, измельченной структурой и равномерно распределенными по объему примесями (т.е. подавляются ликвационные процессы).
Сравнительный анализ прототипа с заявляемым способом показывает, что предлагаемый вариант введения упругих колебаний непосредственно через боковую стенку изложницы на уровне свободной поверхности, при котором изложница с расплавом подвергается сложному горизонтально-круговому вибровоздействию, соответствует критерию Новизна.
Кроме того, использование промышленного механического вибратора (при вод может быть электрическим, пневматическим и т.д.), прикрепленного непосредственно к боковой стенке изложницы без дополнительных опорных конструкций и создание им горизонтально-круговой вибрации соответствует критерию существенные отличия,
На фиг. 1 изображена схема ввода упругих колебаний; на фиг. 2 - график зависимости глубины залегания усадочной раковины h от уровня крепления вибратора на высоте изложницы Н; на фиг. 3 - контрольные слитки, полученные без вибровоздействия (а), при действии вертикальной вибрации (б), при горизонтально-круговой вибрации (в).
Из графика на фиг. 2 видно, что усадочная раковина минимальна при вибровоздействии на изложницу на уровне свободной поверхности расплава. Опыты
проводились на легкоплавком кристаллическом веществе (смесь салола 85% с парафином 15%), охлаждаемом при комнатной температуре. При прочих равных условиях эксперимента изменяли высоту расположения вибратора на боковой стенке изложницы. После остывания слитки распиливали и определяли глубину залегания усадочной раковины, наличие пористости и размеры кристаллических зерен (фиг. 3).
Результаты сравнивали с контрольными слитками, полученными без вибровоздействия (фиг. За), а также слитками, полученными при действии вертикальной вибрации (фиг. 36). Наилучшие результаты получены
при горизонтально-круговой вибрации, приложенной на уровне свободной поверхности расплава (фиг. Зв).
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет:
- за счет создания мощного кристаллического дождя измельчить зерно, устранить физико-химическую неоднородность слитка и повысить его качество;
-уменьшить объем усадочной ракови- ны;
-максимально упростить технологию виброобработки кристаллизующегося слитка;
-исключить металлоемкое дополни- тельное оборудование и приспособления.
Формула изобретения Способ получения слитка, включающий заливку жидкого металла в изложницу, механическое вибрационное воздействие на
изложницу с направлением колебаний в горизонтальной плоскости в процессе кристаллизации металла, охлаждение и извлечение слитка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитка и
увеличения выхода годного за счет интенсификации процесса образования кристаллического дождя, подавления ликвации и измельчения макроструктуры, механическое вибрационное воздействие оказывают
на металл с использованием вибратора с вращающимся в горизонтальной плоскости дебалансом через боковую стенку изложницы на уровне зеркала металла с горизонтально-круговой траекторией перемещения
верхней части изложницы, при этом используют свободно стоящую на поддоне изложницу.
/У4 , 7v /VN
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ обработки затвердевающего слитка | 1988 |
|
SU1570844A1 |
Способ получения слитка | 1986 |
|
SU1353572A1 |
СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ КРИСТАЛЛИЗУЮЩЕГОСЯ МЕТАЛЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1995 |
|
RU2087251C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ЗАТВЕРДЕВАЮЩЕГО СЛИТКА | 2015 |
|
RU2593059C1 |
Способ получения слитков | 1987 |
|
SU1468652A1 |
Способ обработки слитков | 1987 |
|
SU1509175A1 |
Способ обработки слитка полуспокойной стали | 1989 |
|
SU1678521A1 |
Способ вибрационного воздействия на затвердевающий металл | 1987 |
|
SU1532197A1 |
Устройство для возбуждения вибрации расплава | 1979 |
|
SU884851A1 |
Способ получения слитка | 1986 |
|
SU1342592A1 |
Использование: отливка стальныхслитков. Сущность изобретения: способ включает заливку жидкого металла в.свободно стоящую на поддоне изложницу, механическое вибрационное воздействие на изложницу с использованием вибратора с направлением колебаний в горизонтальной плоскости в процессе кристаллизации металла, охлаждение и извлечение слитка. Вибрационное воздействие оказывают на металл через боковую стенку изложницы на уровне зеркала металла с горизонтально-круговой траекторией перемещения верхней части изложницы и используют вибратор с вращающимся в горизонтальной плоскости дебалансом. 3 ил.
гл
/
to
Фиг. I
И1.ZSH
Фат. 2
i-y чя
- J
%af ,
н
Приспособление для разматывания лент с семенами при укладке их в почву | 1922 |
|
SU56A1 |
Машина для добывания торфа и т.п. | 1922 |
|
SU22A1 |
Способ виброимпульсного воздействия на кристаллизующийся металл и устройство для его осуществления | 1983 |
|
SU1202700A1 |
Машина для добывания торфа и т.п. | 1922 |
|
SU22A1 |
Способ получения слитков | 1979 |
|
SU846091A1 |
Машина для добывания торфа и т.п. | 1922 |
|
SU22A1 |
Авторы
Даты
1992-10-23—Публикация
1990-06-26—Подача