Кристаллизатор с охлаждаемым дорном Советский патент 1981 года по МПК B22D11/45 

1

Изобретение относится к металлур:, гии, конкретнее к непрерывному литью полых заготовок на установках горизонтального типа.

Известен кристаллизатор с неохлаждаемьпу дорном для литья полых заготовок 1 .

Однако такой кристаллизатор не обеспечивает достаточной скорости . литья, качества получаемых заготовок, надежности процесса литья.

Известен кристаллизатор с водоохлаждаемым дорном, в котором подвод и отвод охлаждающей,среды к Дорну производится попеременно в двух точках по длине дорна со стороны вытягивания слитка 2.

Недостатком такой конструкции является ненадежность в работе, невозмо ность получения длинных по.пых заготовок i Сборка системы охлаждения требует большой точности, а в процессе работы возможен выход ее из строя вследствие сильного нагрева заготовкой .

.Известен криста.плизатор для непрерывного литья ПО.ПЫХ заготовок, включающий охлаждаемую металлическую рубаижу, графитовый вкладыш, графи.товый дорн, металличесюай .сшиавку.

систему охлаждения с предохранительной, трубой, систему центровки графитового дорна с поджимной пружиной и детали кредления. Внутренняя поверхность графитового дорна и наружная поверхность металлической оправки выполнены в виде конусов, причем большее основание конуса обращено к внутреннему торцу кристаллизатора

to 3.

Недостатком данного кристаллизатора является то, что предохранительная труба системы охлаждения выполнена цельной, что приводит к нагреву

15 механизма центровки и возможности его перекоса, а следовательно, к перекосу дорна, в результате чего заготовка по мере продвижения по дорну получается разностенной, может так20же произойти поломка дорна.

К поломке дорна может привести также и отсутствие системы ограничения натяга пружины, обеспечивающей ллотный контакт между графитовым дорном

25 и металлической оправкой.

К недостаткам конструкции кристаллизатора относится и то, что его разработка возможна только через полость металлоприемника, а так как после 30 окончания процесса в металлоприемнике остается часть закристаллизовавшегося металла, то при таком использовании предохранительной трубы,графитового дорна и металлической оправки многократное использование последней невозможно.

Кроме того, конструкция металлической оправки не обеспечивает безопасности работы, так как в ней предусмотрены отверстия для вторичного .охлаждения, что в случае прорыва металла по внутренней части заготовки приводит к паровому взрыву и выбросу жидкого металла.

Целью изобретения является повышение работоспособности кристаллизатора, надежности процесса литья и безопасности работ, обеспечение многократного использования металлической оправки.

Поставленная цель достигается тем что кристаллизатор с охлаждаемым дорном для изготовления полых чугунных заготовок методом горизонтального непрерывного литья, включающий наружную металлическую водоохлаждаемую рубашку, графитовый вкладыш, пустотельный графитовый дорн,охлаждаему металлическую оправку,систему охлаждения,с предохранительной трубой и систему центровки дорна с поджимной, 1 пружиной,причем графитовый дорн и охлаждаемая металлическая оправка выполнены конусными, снабжен системой ограничения натяга, состоящей из графитовой заглушки и болта, установленных на наружном торце металлической оправки, а предохранительная труба системы охлаждения выполнена состоящей из стального стакана, втулки из теплоизолирующего материала и двух графитовых втулок, причем одна из втулок имеет конический торец, которым она сопряжена с другой графитовой втулкой,выполненной со сферическими торцами, при этом внутренняя поверхность графитового дорна и наружная поверхность металлической оправки обращены большими основаниями конуса к -наружному торцу кристаллизатора.

На чертеже изображен кристаллизатор в разрезе.

Кристаллизатор с охлаждаемым дорном содержит графитовый вкладыш 1, пустотелый графитовый дорн 2, охлаждаемую металлическую оправку 3, систему охлаждения ее, состоящую из труб 4 и 5, пустотелой тяги 6, смесит лей 7 и 8.

Кристаллизатор включает также неподвижную пружину 9, стальной стакан 10, асбестоцементный изолятор 11, графитовую втулку с коническим торцом 12, графитовую втулку со сферическими торцами 13, болт 14 и заглушку 15, конусную водоохлаждаемую рубашку 16, которая крепится к металйоприемнику 17.

Кристаллизатор с охлаждаемым дорном работает следующим образом.

После заливки расплавленного металла в металлоприемник 17 по трубе 4 подается вода, а через смеситель 7 в трубу 5 подается сжатый воздух. Эта охлаждающая среда, проходя через металлическую оправку 3, охлаждает графитовый дорн 2 и по концентрическому пространству между трубой 5 и тягой 6 через смеситель выходит на сброс.

На графитовом дорне кристаллизуется жидкий металл, поступающий под давлением из металлоприемника. В процессе работы из-за нагрева происходит расширение графитового дорна, что компенсируется усилием, прилагаемым к нему от пЬджимной пружины 9 через стакан 10, обеспечивая постоянный контакт с металлической оправкой. При этом конструкция предохранительной трубы системы охлаждения позволяет снизить нагрев механизма центровки, а возможное смещение стакана механизма центровки компенсируется поворотом графитовой втулки со сферическими торцами относительно втулки с коническим торцом и хвостовика дорна, имеющего конический торе причем сам дорн не перемещается, что исключает получение разносменной заготовки. Натяг поджимной пружины 9 ограничивается зазором между графитовы дорном 2 и графитовой заглушкой 15. Этот зазор устанавливается болтом 14

Наличие заглушки в наружном торце металлической оправки предотвращает доступ охлаждающей среды во внутреннюю полость заготовки 18.

Кристаллизатор с водоохлаждаемым дорном обладает по сравнению с известными ранее конструкциями повышенной работоспособностью, надежностью процесса литья, повышенной безопасностью..Конструкция кристаллизатора обеспечивает многократное использование металлической оправки.

Использование предлагаемой конструкции кристаллизатора для литья полых чугунных заготовок в промышленности позволит дополнительно перевести с литья в землю на непрерывный способ не менее 15 тыс. т (5 тыс. т только в станкостроении) чугунных втулок, гильз и тому подобных дета|лей. Среднее снижение себестоимости изготовления полых заготовок по сравнению с литьем в землю составит 100 руб. на 1 т.

Формула изобретения

Кристаллизатор с охлаждаемым дорном для изготовления полых чугунных заготовок методом горизонтального непрерывного литья, включающий наружную металлическую водоохлаждаемую

рубашку, графитовый вкладыш, пустотелый графитовый дорн, охлаждаемую металлическую оправку, систему охлаждения с предохранительной трубой и систему центровки дорна с поджимной пружиной, причем графитовый дорн и охлаждаемая металлическая оправка выполнены конусными, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности кристаллизатора, надежности процесса литья, обеспечения многократного использования металлической оправки и повышения безопасности работы, он снабжен системой ограничения натяга, состоящий из графитовой заглушки и болта, уставов-, ленных на наружном торце металлической оправки, а предохранительная труба системы охлаждения выполнена состоящей из стального стакана, втулки из теплоизолирующего материала и двух графитовых втулок,причем одна из втулок имеет конический торец,которым она сопряжена с другой графитовой втулкой, выполненной со сферическими торцами, при этом внутренняя поверхность графитового .дорна и наружная поверхность металлической оправки обращены большими основаниями конуса к наружному торцу кристаллизатора.

Источники,информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3478814, кл. 16475, 1976. 2.-Авторское свидетельство СССР

5 346907, кл. В 22 D 11/14, 1969.

3.Авторское свидетельство СССР -256175, кл. В 22 D 11/04, 1968 (прототип) .

10 ft fl -f 6 S J f fj V J8