Установка для непрерывного или полунепрерывного литья слитков в электромагнитном кристаллизаторе Советский патент 1981 года по МПК B22D11/01 

Изобретение относится к области технологии производстваслитков из черных и цветных металлов и сплавов на установке непрерывной или полунепрерывной разливки металлов в элек тромагнитный кристаллизатор. Известно устройство для непрерывного или полунепрерывного литья слит ков, которое содержит индуктор,формирующий слиток в электромагнитном поле, электромагнитный экран, охладитель и распределительное сито 1J -Наиболее близка к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату установка для литья слитков из алюминия и ряда его сплавов, т.е. металлов и сплавов с относительно плотной и прочной окисной пленкой на поверхности мениска расплава в зоне электромагнитного кристаллизатора 2. Однако и эта установка для металлов и сплаврв с более высокими тем- пературами плавления и кристаллизации, а также и сплавов, которые не образуют прочной и плотной окисной пленки, не может обеспечить формирования слитка с хорошей наружной поверхностью вследствие большого теплоизлучения с верхней части мениска расплава,при котором на его верхней части образуется тонкая корочка закристаллизовавшегося металла. Эта корочка металла разрывается кбТюентивными потоками расплава и относится к поверхности мениска, налипая, нарушает условия равномерной кристаллизации расплава с боковой поверхности мениска. Применение в электромагнитном кристаллизаторе покровных флюсов, аналогично кристаллизатору скольжения, невозмох{но вследствие интенсивного их сбрасывания на боковую поверхность, откуда они стекают, не выполняя своей роли. Эти нежелательные явления, - самопроизвольная кристаллизация металла на верхней части мениска, перенос к боковой поверхности его участков закристаллизовавшегося металла, окисных, шлаковых и им подобных интерметаллических включений, - делают практически невозможным применение данной установки для производства слитков из металлов и сплавов с более высокими температурами плавления и кристаллизации и с менее прочной и плотной окисноП пленкой, чем у алюминия и ряда сплавов на его основе.

Целью изобретения является создание устройства, которое снижает потери тепла с верхней мениска расплава и улучшает качество слитка. Для этого установка снабжена защитным тепло-экранирующим устройством из огнеупорного, химически инертного к расплаву и немагнитного материала, выполненным в виде установленной с возможностью перемещения вдоль технологической оси установки крышки и съемных фланц-экранов, размещенных в расточках ее.

В процессе литья нижняя часть крышки устройства, заглубленная по периметру мениска в расплав, удерживает образующиеся и скапливающиеся на поверхности мениска различные окисные и шлаковые образования и препятствует попаданию их в зону формирования боковой поверхности отливки. Благодаря удержанию окислов и шлаков на верхней части мениска расплава в области крышки, оставшаяся часть мениска по периферии слитка остается в процессе литья чистой, свободной о окислов и шлаков, что обеспечивает формирование слитка с плотной кристаллической структурой и качественной боковой поверхностью.

Фланц-экраны, предварительно подогретые вместе с крышкой до 30050О с, предохраняют мениск расплава от потерь тепла, благодаря чему устраняется кристаллизация расплава на верхней части мениска и повышается устойчивость процесса литья.

Как показали исследования авторов такое защитное тепло-экранирующее устройство позволяет отливать слитки в электромагнитном кристаллизаторе с хорошей боковой поверхностью и плотной кристаллической структурой из металлов и сплавов с более высокими температурами плавления и кристаллизации, а сплавов, которые не образуют такую прочную и плотную окисную пленку, как алюминий и ряд сплавов на его основе.

На чертеже изображена установка, общий вид.

Установка содерхшт защитное теплоэкранирующее устройство, состоящее из крышки 1, в лапки корпуса 2 которой установлены регулировочные винты 3 для изменения глубины погружения крышки в расплав независимо от перемещения электромагнитного экрана

, индуктора 5 и кольцевого охладителя 6. Фланц-экраны 7, установленные в расточках крышки, имеют в центре отверстия для коллектора 8, чеpe3 который расплав поступает в зону формирования слитка.Соосность отверстий фланц-экранов и величина зазора между ними обеспечиваются глубиной расточек в корпусе, защитного тепло-экранирующего устройства.

Через фланц-экраны пропущена направляющая втулка 9, в которую установлен поплавковый указатель 10 уровня расплава.

Устройство работает следующим образом. Перед началом процесса литья

устройство настраивается на определенную глубину погружения в расплав, подогревается до 300-500°С и после подачи на индуктор 5 напряжения, а в кольцевой охладитель б - воды

устанавливается на место. Изменение высоты жидкой зоны слитка в процессе литья контролируется поплавковым указателем 10 уровня расплава или визуально, непосредственно по от1 рытой

части жидкой зоны слитка.

Формула изобретения Установка для непрерывного или

полунепрерывного литья слитков в электромагнитном кристаллизаторе, включающая индуктор, формирующий слиток, электромагнитный экран, кольцевой охладитель, отличающаяс я тем, что, с целью снижения потерь тепла с верхней части мениска расплава и улучшения качества слитка, она снабжена защитным тепло-экранирующим устройством из огнеупорного,

химически инертного к расплаву и немагнитного материала, выполненным в виде установленной с возможностью перемещения вдоль технологической оси установки крышки и съемных фланцэкранов, размещенных в расточках ее.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 195068, кл. В 22 D 11/04, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР №-282615/ кл. В 22 О 11/04, 1968.