Кристаллизатор для непрерывного литья заготовок Советский патент 1982 года по МПК B22D11/59 B22D11/45 

(5) КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК

I

Изобретение относится к области, металлургии и предназначено для непрерывного литья металлов.

Известен кристаллизатор установок горизонтального непрерывного литья, имеющий водоохлаждаемую металлическую рубашку и графитовую гильзу. Графитовая гильза удлинена по отношению к охлаждаемой рубашке. Хвостовик гильзы входит во внутреннее пространство металлоприемника и омывается металлическим расплавом (.1 .

Основными недостатками такого кристаллизатора являются низкая стойкость графитовых гильз и большая трудоемкость их изготовления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является кристаллизатор для горизонтального непрерывного , литья, содержащий медный водоохлаждаемый кожух с вставленной в него графитовой гильзой, неохлаждаемая часть которой входит в металлоприемникС 2.

Несмотря на то, что гильзу изготавливают из специального высокоплот ного мелкозернистого графита, ее стойкость остается недостаточно высокой. Кроме того, графит является дорогим и дефицитным материалом. Большое контактное термическое сопротивление между гильзой и рубашкой ведет к снижению производительности процесса литья. Для уменьшения контактного

to теплового сопротивления между гильзой и рубашкой их сопрягают по конической пове1)хности, а контактные поверхности обрабатывают для обеспечения минималЬной шероховатости. Процесс под15гонки и сборки кристаллизаторов является очень ответственной .и трудоемкой операцией.

Целью изобретения является повышение долговечности кристаллизатора.

го

Цель достигается тем, что в кристаллизаторе для непрерывного литья заготовок, содержащем охлаждаемую и неохлаждаемую зоны, с комбинированНОЙ гильзой, имеющей внутренний рабочий слой из износостойкого материала и охлаждаемую наружную металлическую оболочку, гильза выполнена армированной и содержит промежуточны слой из низкотеплопроврдного материала, расположенный на участке, длина которого составляет 0,5-1,5 длины неохлаждаемой зоны кристаллизатора, Промежуточный слой выполнен из окиси алюминия. На фиг. 1 изображен предлагаемый кристаллизатор, продольный разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1. Кристал/жзатор имеет охлаждаемую 1 и неохлаждаемую 2 зоны. Комбинированная гильза кристаллизатора содержит внутренний рабочий слой 3, охлаждаемую наружную металлическую оболочку Ц и промежуточный слой 5 из низкотеплопроводного материала. Наружная металлическая оболочка Ц выполнена по всей длине кристаллизатора. Гильза кристаллизатора армирована штырями 6 и проволокой 7, сваренными между собой. Штыри 6 залиты в наружную металлическую оболочку Ц кристаллизатора. Проволока 7 приваре на к внутреннему рабочему слою 3 и залита в наружную металлическую оболочку 4. Кристаллизатор работает следующим образом. Часть неохлаждаемой зоны 2 кристаллизатора вставлена в метаплоприемник И под воздействием расплава подогревается до высокой, температуры что предотвращает затвердевание ме.талла на этом участке. По мере удале ния от металлоприемника температура рабочего слоя гильзы понижается, а расплав охлаждается с большей интен сивностью, что приводит к образовани начальной корки. Такие кристаллизаторы имеют ряд преимуществ. В частности, отпадает необходимость в при менении соединительных огнеупорных стаканов, что упрощает конструкцию установки непрерывного литья и обес печивает устранение характерных дефектов отливок - кольцевых неспаев (отсечек). Радиальный и осевой температурны перепады вызывают в гильзе температурные деформации и напряжения. При этом внутренний рабочий 3 и промежуточный 5 слои испытывают действие сжимающих напряжений, а охлаждаемая 9 наружная металлическая оболочка k растягивающих. Литая наружная оболочка Ц имеет высокую прочность на растяжение и служит для обеспечения прочности и жесткости кристаллизатора. Промежуточный слой 5 создает большое термическое сопротивление и уменьшает величину теплового потока в неохлаждаемой зоне 2 кристаллизатора. Армирующие элементы в виде штырей 6 и проволок 7 создают жесткий каркас и упрочняют гильзу кристаллизатора. Твердая смазка, содержащаяся во внутреннем рабочем слое 3, уменьшает усилие вытяжки отливки и ее эрозионное воздействие на слой 3. Пример. Кристаллизатор для непрерывного горизонтального литья чу гунных заготовок диаметром 60 мм выполнен с охлаждаемой и нвохлаждаемой зонами, длина которых равна соответственно 200 и 80 мм. Гильза с толщиной стенки 15 мм содержит рабочий 3 мм из никеля с дослои толщиной бавкой 20 об. графита. Промежуточный 9 мм и длиной 8 мм слой толщиной изготовлен из окиси алюминия методом плазменного напыления. Охлаждаемая медная оболочка залита по всей длине кристаллизатора. Гильза армирована молибденовыми штырями с плотностью один штырь на один проволокой диаметром 0,5 мм. Наличие износостойкого рабочего теплоизолирующего промежуточного и упрочняющего наружного слоев, а также армирование многбслойной гильзы кристаллизатора повышает ее износостойкость и жесткость. Увеличение долговечности кристаллизатора пооьшает производительность труда, создает возможности для более полного использования преимуществ непрерывного литья, а также способствует расширению его применения в народном хозяйстве. Формула изобретения 1. Кристаллизатор для непрерыв ного литья заготовок, содержащий охлаждаемую и неохлаждаемую зоны, с комбинированной гильзой, имеющей внутренний рабочий слой-из износостойкого материала и наружную охлаждаемую металлическую оболочку, отличающийся тем, что, с целью