Устройство для охлаждения слитка на машине непрерывного литья металла Советский патент 1975 года по МПК B22D11/04 B22D11/112 B22D11/114 

1

Изобретение относится к области непрерывного литья металлов.

Известно устройство для охлаждения непрерывного слитка, содержащее медный водоохлаждаемый кристаллизатор и внутренний холодильник, выполненный в виде полого стержня, частично погружаемого в жидкую лу1Н|Ку в кристаллизаторе. При этом стерж1ню сообщают колебания, а внутри него расположены трубки для подвода охладителя.

Однако, известное устройство не обеспечивает достаточной поверхности охлаждения, а следовательно, образования значительного процента твердой фазы во внутренних слоях слитка, потому не позволяет существенно повысить скорость, литья. Кроме того, известное устройство не достаточно эффективно с точки зрения получения слитка с мелкозернистой структурой.

Целью изобретения является повышение скорости литья и качества слитка.

Для этого устройство снабжено установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения плитой с отверстиями для подвода металла в кристаллизатор, к нижней поверхности которой подвещена полая водоохлаждаемая рещетка, причем стержни внутреннего холодильника прикреплены к нижней части решетки, а внутренние трубки - к верхней части решетки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из кристаллизатора 1, внутреннего холодильника 2, соединенного с плитой 3, имеющей систему вибраторов 4, две пары эксцентриков 5, находящихся на двух валиках, закрепленных в подщипниках 6 и через шестерни 7 связанных с приводом 8. Плита 3 фиксирована относительно плиты 9 четырьмя направляющими 10. Между плитами 3 и 9 имеются пружины И. Подшипники 6 и привод 8 крепятся к плите 9. Сверху плиты 3 крепится металлоприемник 12 с выходом струй металла через отверстия 13 в плите 3.

Внутренний холодильник 2 содержит медные полые стержни 14 квадратного сечения с находящимися внутри трубками 15 с ребрами. Стержни 14 и трубки 15 крепятся к полой решетке 16, при этом стержни 14 сообщаются с отводящими водопроводами 17, а трубки 15 - с подводящими водопроводами 18.

Формирующий слиток на выходе из кристаллизатора 1 имеет твердую корочку 19 и твердо-жидкую сердцевину 20.

Устройство работает следующим образом.

Из промежуточного разливочного устройства (металлоприемника) 12 системой дождевых струй через отверстия 13 в решетке непрерывно поступает жидкий металл (дождевыми

струями) и попадает в промежуток между стержнями 14 и по периметру кристаллизатора 1. При этом металл охлаждается как боковыми стенками кристалл изатора 1, что ведет к образованию твердой корочК|И снаружи, так и со сторояы стержней 14, что ведет к образованию «чулков из затвердевшего металла в центральной части слитка. При движении вверх стержней 14 в «чулки заливается жидкий металл, который частично вытесняется движущимися .вниз стержнями. Формирующийся слиток непрерывно тянется вниз.

Наложение вибрации приводит к отламыванию части корочки и кончиков кристаллов, что П|риводит к накоплению твердой фазы в центральной части слитка, а также доступу к поверхности стержня свежей жидкой фазы. Это существенно интенсифицирует процесс охлаждения металла и его кристаллизация, и как следствие, существенно снижает теплосодержание слитка по его сечению. Движение вниз стержней 14 способствует устранению в металле пустот усадочного происхождения и оказывает расклинивающее воздействие на внещнюю твердую корочку 19, что замедляет процесс образования зазора между наружными стенками кристаллизатора и твердой корочкой 19 и приводит к увеличению интенсивности охлаждения слитка внешним кристаллизатором.

Образование затвердевщих мостов по зеркалу заливаемого металла между стержнями исключается заданием некоторого перегрева жидкого металла (очевидно для этого необходимо еще осуществлять подогрев металлоприемника 12). Кроме того, в верхних горизонтах жидкой фазы между стерж1нями происходит циркуляция жидкого металла, что при-водит к смыванию твердой фазы с поверхности стержней 14. Наложение вибрации так же ускоряет циркуляцию и процесс разрущения твердой корочки в верхних горизонтах жидкой фазы. Вариацией частоты колебания и частоты возвратно-поступательного движения стержней 14, а также амплитуды этого движения можно добиться оптимальных параметров ускорения кристаллизации непрерывного слитка.

Предмет изобретения

Устройство для охлаждения слитка на мащине иепрерывного литья металла, содержащее кристаллизатор и внутренний соединенный с вибратором холодильник, состоящий из полых водоохлаждаемых стержней, изготовленных из теплопроводного материала, в которые помещены внутренние трубки для циркуляции охлаждающей воды, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости литья и качества слитка, оно снабжено установленной с возможностью «возвратнопоступательного перемещения плитой с отверстиями для подвода металла в кристаллизатор, к нижней поверхности которой подвешена полая водоохлаждаемая рещетка, причем стержни внутреннего холодильника прикреплены к нижней части рещетки, а внутрен ние трубки для циркуляции охладителя - к верхней части решетки.

IB П 13 Ю

, гЛ-гт

7 8

73