Способ непрерывного литья полых заготовок Советский патент 1980 года по МПК B22D11/00 

. Изобретение относится к металлургии, в частности к производству непрерьюно питой попой заготовки. Известен способ непрерьшной разлив ки полых заготовок, заключающийся в перерасплаве расходуемых электродов с отжатием жидкого металла от дорна {i ti Недостатком этогб jcnoco6a является низкая производительность. Известен также способ непрерьтного литья полых заготовок, включающий заполнение промежуточной емкости расплавом, введение в нее дорна с зазором, наматывание ленты на водоохлаждаемый дорн и кристаллизацию заготовки на движущейся через расплав охлаждаемой ленте 12. Цель-изобретения - повышение производительности и улучшение кач.ества заго товки. Удсазанная цель достигается тем, что кристаллизующуюся на ленте заготовку перемещают снизу вверх со скоростью, равной произведению числа оборотов заготовки относительно ее продольной оси, на шаг винтовой линии, образуемой наматываемой на дорн лентой, при этом в зазор между лентой и емкостью непрерьшно подают газ, предотвращающий поступление расплава в этот зазор. Кристаллизующийся слой заготовки непрерьюно перемешают относительно расплава и одновременно обрабатывают газом. Ленту наматьшают так, чтобы верхняя кромка последующего витка ложилась на нижнюю кромку ленты предьщущего витка. Полую заготовку без предварительного нагрева по/шергают двухстороннему обжатию. На чертеже схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа. В промежуточную емкость 1 через проем в днище введен охлаждаемый кристаллизатор (дорн) 2, закрепленный на враш.ающейся опоре 3. Снизу к промежуточной емкости подсоединены кожух 4, образующий герметичнуй) полость 5, охйатьшаюшую кристаллизатор. Ко«ух снабжен патрубком 6 для подачи газа в герметичную полость. В полости 5 установлен рулон 7 металлической ленты. Диаметр проема э днище емкости 1 выбирают таким , чтобы между стенками проема и лентой, намотанной на кристаллизатор, оставался зазор 8. Часть кристаллизатора, расположенная ниже поверхности днища емкости 1, выполнена цилиндрической, а выше - конической, с уменьшающимся кверху поперечньвл сечением. Правильно-тянущая клеть содержит не менее одной пары валков 9, установленных с противоположных сторон заготовки 10 и вращающихся в одном направле вии, при этом ось каждого валка пересекается с вертикалью под одним и тем же острым углом, а крепление эьшолнено с возможностью изменить этот угол, что позволяет обжимать заготовку и сооб щать ей при этом вращательно-поступательное движение относительно продольной оси с заданньгми скоростями вращения и перемещения. Для двухстороннего обжатия заготовки в зоне действия валков 9 установлен вапок 11, поверхность которого имеет цилиндрический участок, с диаметром поперечного сечения равным диаметру внутренней полости отливаемой заготовка. Валок 11 соединен с толстостенной трубой 12 с возможностью вращения относительно про дольной оси. Для уменьшения нотерь тепла емкость 1 снабжена крышкой 13. Тру ба 12 предназначена не тояько дла крепления на ней опорного вашш, ио и являет ся основным элементом системы охйажде ния кристаллизатора и заголовки, по этой трубе подается вода, которая струями через отверстия 14 поступает к охлаждаемым поверхностям, а Затем самотеком через полость, образованную заготовкой, кристаллизатором и это Грубой, удаляется за пределы устройстзва.. В трубе 12 могут быть предусмотрены отверстия для подачи воды на валок 11. Между кожухо 4 и кристаллизатором 2 предусмотрено уплотнение 15. Способ осуществляется сяедуюшим образом. Цилиндрическую затравку, диаметр полости которой больше Диаметра кристаллизатора, с помощью грузоподъемного устройства и валков 9 сверху вводят в ПОЛОСТЬ 5. Соединяют металлическую лен ту с затравкой так, чтобы их поверхност плотно прилегали друг к другу, и, вкпю чив тянущую клеть, начинают поанимать затравку, одновременно вращая ее, при этом лента наматьшается на вращающийся дод воздействием затравки и ленты кристаллизатор и одновременно скользит относительно него вверх. Для уменьшения трения между лентой и кристаллизатором можно применять известные смазки. Ленту наматывают на кристаллизатор так, чтобы верхняя кромка ленты последующего витка ложилась на кромку предьшущего витка, что исключает контакт расплавленного металла с поверхностью кристаллизатора, повышает его стойкость. Достигается это регулированием скорости вращения затравки (заготовки) и скорости ее поступате 1ьного движения путем изменения угла наклона осей валков 9. Через патрубок в в герметичную полость 5 подают газ, расход Iи давление которого устанавливают таким, чтобы исключить поступление .металла через зазор 8 в полость 5. В трубу 12 подают воду, расход которой устанавливают из расчета обеспечения заданной интенсивности охлаждения кристаллизатора и отливаемой заготовки. Заполняют емкость 1 расплавленным металле до уровня, который расположен выше верхнего торца кристаллизатора, ,а затем в процессе работы поддерживают уровень металла постоянным. При контакте металла с охлаждаемой лентой на поверхности ленты кристаллизуется . корка полой заготовки, при этом крис таллизация протекает избирательно и направленно а кристаллизующийся: слой заготовки непрерывно обрабатывают пузы рями газа, подаваемого в зазор 8. Все это, а также движение кристаллизующейся поверхности заготовки относительно расплава, способствует более полному удалению неметаллических включений, повьш1ёнию качества металла отливаемой заготовки. Коническая поверхность верхней части кристаллизатора облегчает перемещение заготовки, что повьидает стойкость кристаллизатора. К моменту схода заготовки с кристаллизатора прочность ее стенки должна исключать возможность скручивания заготовки правильно-тянущей клетью. Непосредственный контакт воды с заготовкой в зоне вторичного о.хлаждения, расположенной под кристаллизатором, обеспечивает более интенсивный отвод тепла и более высокую скорость кристаллизации заготовки. Выше уровня расплава на заготовку воду не подают, что Позволяет выравнять температуру по толщине стенки заготовки и обеспечить опти мальные условия для ее двухстороннего обжатия, в результате чего заготовка приобретает заданные размеры и качество поверхности. За правильно -тяну1цей . клетью заготовку разрезают на мерные длины и складируют. Расход ленты зависит от соответствия ее ширины параметрам опксьлваемого процесса и устройства для его осуществления, при этом качество ленТы (исключая ее прочностные характеристики) существенного значения не имеет. В процессе отливин заготовки по предлагаемому способу топпщну ее стенки можно регулнрйвать путем изменения Скорости продольного перемёшения, интенсивности охлаждения, уровня расплава в промежуточной емкости расхода газа (в сторону его увеличения над мкнимапь но возможным), степени обжатия заготовки, а также путем одновременного изменения двух или более из перечисленных параметров. opMyjia изобретения 1. Способ непрерывного яитья полых заготовок, включающий запопн&ние промежуточной емкости распла&см, введение в нее дорна с зазором, наматывание пенТЫ на водоохлаждаемый дорн и кристаллизацию заготовки на движущейся через расплав охлаждаемой ленте, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшен ния качества заготовки, перемещают кристаллизующуюся на ленте заготовку снизу вверх со скоростью, равной произведению числа оборотов заготовки относительно ее продольной оси, на шаг винтовой линии, образуемой наматываемой на дорн лентой, при этом в зазор между лентой и емкостью непрерьшно подают газ, предотвращающий поступление расплава в этот зазор. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что кристаллизующийся слой заготовки непрерьтно перемещают относительно расплава и одновременно обрабатьшают газом. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а юи и с я тем, что ленту наматывают ак, чтобы верхняя кромка ленты послеующего витка ложилась на нижнюю ленты предьщущего витка. 4.Способ по п. 1, о т л и ч а юи и с я тем, что полую заготовку без редварительного нагрева подвергают вухстороннему обжатию. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 487134. кл. В 22 D 11/ОО, 1973. 2.ГерманнЭ. Непрерьюное литье о, 1961, сГ343.,