SU1138232A1 - Способ горизонтального непрерывного лить заготовок и машина дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии и предназначено дл  использовани  преимущественно непрерывного горизонтального лить  металлов и сплавов. Известен способ непрерывного лить , включающий подачу металла в металлоприемник , периодическое выт гивание заготовки из кристаллизатора, и который реализуетс  с применением кристаллизатора, имеющего цилиндрическую основную часть в начальной зоне и суженную часть по всей оставшейс  длине 1. Однако в процессе непрерывного лить  происход т зависани  заготовки с повыщенным износом кристаллизатора. Это обусловлено тем, что в суженной части кристаллизатора заготовка может легко зависать в результате ее овальности или частичной выработки цилиндрической части кристаллизатора, что неизбежно приводит к прекращению процесса. Наличие суживающейс  части кристаллизатора в случае уже образующейс  овальности (ромбичности ) заготовки, наход щейс  в ее цилиндрической части, способствует развитию этого отрицательного  влени  вследствие больщего теплоотвода от на иболее удаленных один от другого частей поверхности заготовки. При применении предлагаемой конструкции кристаллизатора при литье цветных металлов графитова  вставка кристаллизатора будет «сколота на первых минутах процесса непрерывного лить  заготовок . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ горизонтального непрерывного лить  заготовок , включающий подачу металла в металлоприемник и периодическое выт гивание заготовки из кристаллизатора. Способ реализуетс  в мащине дл  горизонтального непрерывного лить  заготовок, содержащей металлоприемник, кристаллизатор и т нущее устройство 2. Однако в известном устройстве входна  часть кристаллизатора щарнирно укреплена на горизонтальной оси, а выходна  часть снабжена подъемным устройством. Длительный процесс непрерывного лить  в кристаллизаторе невозможен из-за быстрого нарушени  соединени  металлоприемника и кристаллизатора. Это обусловлено тем, что при опускании или подъеме выходной части кристаллизатора в процессе непрерывного лить  трудно сохранить .герметичность узла «металлоприемник - кристаллизатор. Поэтому применение известного кристаллизатора при непрерывном литье заготовок неизбежно ведет к прекращению процесса лить . Целью изобретени   вл етс  повышение качества отливаемых заготовок. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу горизонтального непрерывного лить  заготовок преимущественно круглого поперечного сечени , включающему подачу металла в металлоприемник и периодическое выт гивание заготовок из кристаллизатора, заготовку на выходе из кристаллизатора отклон ют от технологической оси на 0,008-0,025 диаметра заготовки . Кроме того, заготовку отклон ют по дугообразной траектории с угловой скоростью 0,05-0,3 об/с. Машина дл  горизонтального непрерывного лить  заготовок, содержаща  металлоприемник , кристаллизатор и т нущее устройство, снабжена втулкой, установленной с возможностью вращени  и расположенной между кристаллизатором и т нущим устройством, при этом внутренн   поверхность втулки выполнена цилиндрической со смещением ее продольной оси относительно технологической оси мащины, причем минимальное рассто ние от внутренней поверхности втулки до технологической оси машины составл ет 0,975-0,992 радиуса рабочей полости кристаллизатора. Рассто ние между кристаллизатором и втулкой составл ет 0,2-3,0 диаметра рабочей полости кристаллизатора. Втулка установлена с возможностью перемещени  в плоскости, перпендикул рной технологической оси машины. Отклонение заготовки на выходе из кристаллизатора от технологической оси машины позвол ет улучшить качество отливаемых заготовок, а именно уменьшить ассиметрию макроструктуры заготовки, за счет устранени  зон ограниченного контакта загото вки с кристаллизатором или сокращени  времени существовани  огра-, ничённого контакта, обеспечивающих более равномерный теплоотвод по периметру заготовки . Движение заготовки в плоскости, перпендикул рной технологической оси, по дугообразной или кругообразной траектории позвол ет устранить смещение теплового центра путем уменьщени  преимущественного контактировани  заготовки с нижней частью кристаллизатора и увеличени  степени контактировани  заготовки с верхней частью кристаллизатора, т.е. путем компенсировани  преимущественного нарастани  оболочки заготовки в нижней ее части в зоне начала формировани , которое обусловлено горизонтальным расположением кристаллизатора. Снабжение машины втулкой, установленной с возможностью вращени  и расположенной между кристаллизатором и т нущим устройством, у которого внутренн   поверхность выполнена цилиндрической со смещением ее продольной оси относительно технологической оси машины, позвол ет осуществить непрерывное или периодическое движение заготовки в плоскости, перпендикул рной технологической оси машины. Установка втулки с возможностью перемещени  в плоскости, перпендикул рной технологической оси машины, позвол ет при литье цветных металлов в графитовый кристаллизатор, которое сопровождаетс  некоторым увеличением диаметра отливаемой заготовки путем постепенного износа графита, скорректировать положение втулки дл  устранени  ограничений в движении ее, вызванных увеличением диаметра заготовки. Возможность перемещени  втулки позвол ет использовать ее дл  более щирокого сортамента отливаемых заготовок , достига  повышение качества и выхода годного металла. Выбор граничных параметров обусловлен тем, что отклонение заготовки от технологической оси на рассто ние менее 0,008 |Диаметра заготовки малоэффективно-, так как оно не может создать достаточно плотного контакта заготовки с рабочей плоскостью кристаллизатора. Если величина этого параметра больше 0,025 диаметра, то возможен скол графитовой втулки или заклинивание заготовки между -втулкой и кристаллизатором. Если углова  скорость движени  втулки выше 0,3 об/с, то происходит «раскачивание заготовки, понижающее эксплуатационную стойкость графитового кристаллизатора . Если величина этого параметра меньше 0,05 об/с, то повышение качества отливаемых заготовок достигаетс  не полностью из-за чрезмерно медленного движени  заготовки по дугообразной траектории. Если минимальное рассто ние от внутренней поверхности втулки до технологической оси машины больше 0,992 рад поперечного сечени  рабочей полости кристаллизатора , то смещение заготовки недостаточно дл  создани  плотного контакта заготовки с верхней частью рабочей полости кристаллизатора. Если этот параметр меньше 0,975 рад рабочей полсти кристаллизатора, то возможно заклинивание заготовки между втулкой и кристаллизатором. Если втулка расположена за кристаллизатором на рассто нии, превышающем 3,0 диаметра поперечного сечени  рабочей полости кристаллизатора, то из-за чрезмерного увеличени  длины заготовки между зоной ограниченного контакта заготовки с рабочей полостью кристаллизатора и местом соприкосновени  заготовок с втулкой, управление перемещением заготовки в полости , перпендикул рной технологической оси машины, затруднительно и повышает веро тность заклинивани  заготовки между втулкой и кристаллизатором. Если величина этого параметра меньше 0,2, то в этом случае полностью достичь цель изобретени  не удаетс  из-за трудности контрол  величины зазора между заготовкой и рабочей поверхностью кристаллизатора . На фиг. . 1 изображена предлагаема  горизонтальна  машина дл  непрерывного лить  металлов и сплавов, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Машина дл  непрерывного лить  металлов и сплавов содержит металлоириемник 1, металлопровод 2, кристаллизатор 3, т нущее устройство 4, при этом машина снабжена втулкой 5, расположенной за кристаллизатором 3 и установленной с возможностью вращени . Внутренн   рабоча  поверхность 6 втулки 5 выполнена цилиндрической со смещением ее продольной-оси 0 -0 относительно продольной оси Oj-Oj наружной поверхности втулки 5 и технологической оси машины, причем минимальное рассто ние С от внутренней рабочей поверхности б втулки 5 до технологической оси машины составл ет 0,975-0,992 рад рабочей полости графитового кристаллизатора. Втулка 5 расположена за кристаллизатором 2 на рассто нии В, равном 0,2-3,0 диаметра рабочей полости кристаллизатора. Позицией 7 обозначена заготовка. Втулка 5 может быть установлена с возможностью перемещени  в плоскости, перпендикул рной технологической оси машины. Способ осуществл етс  следующим образом . . Жидкий металл подают в металлоприемниk 1, который затем попадает в кристаллизатор 3, наход щийс  в кожухе, где происходит формирование оболочки заготовки 7, котора  периодически выт гиваетс  устройством 4 и режетс  на мерные длины . В процессе периодического выт гивани  заготовки 7 втулке 5 периодически сообщают вращательное движение в плоскости , перпендикул рной технологической оси, отклон   заготовку на 0,008-0,025 ее диаметра от технологической оси, что обеспечивает плотный контакт заготовки 7 с верхней частью кристаллизатора 3. Движение заготовки 7 в плоскости, перпендикул рной технологической оси, целесообразно осуществл ть по дугообразной траектории с угловой скоростью движени , равной 0,05-0,3 об/с. В процессе лить  при увеличении диаметра заготовки 7, вызванном износом графитового кристаллизатора, целесообразно переместить втулку 5 вниз в плоскости, перпендикул рной технологической оси мащины . Пример. Процесс лить  с отклонением заготовки от технологической оси, составл ющем 0,01 диаметра заготовки (Д 100мм) осуществл ют по дугообразной траектории с угловой скоростью 0,2 об/с. Параметры машины следующие: мм, что составл ет 0,99 радиуса рабочей полости кристаллизатора; мм, ,0. Повыщение качества отливаемых заготовок , а именно уменьшение ассиметрии макроструктуры и обеспечение .однородности механических свойств достигаетс  путем устранени  длительного ограниченного контакта между заготовкой и верхней частью рабочей полости кристаллизатора, а также путем уменьшени  степени контактировани  заготовки с нижней частью рабочей полости кристаллизатора. В результате использовани  предлагаемого способа непрерывного лить  металлов и сплавов и машины дл  его реализации смещение теплового центра от геометрической оси заготовки уменьшаетс  на 80°/о

Фиг.2.

Claims (5)

1. Способ горизонтального непрерывного литья заготовок преимущественно круглого поперечного сечения, включающий подачу металла в металлоприемник и периодическое вытягивание заготовок из кристаллизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отливаемых заготовок, заготовку на выходе из кристаллизатора отклоняют от технологической оси на 0,008— 0,025 диаметра заготовки.

2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что заготовку отклоняют по дугообразной траектории с углоЬой скоростью 0,05—0,3 об/с.

3. Машина для горизонтального непрерывного литья заготовок, содержащая металлоприемник, кристаллизатор и тянущее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества отливаемых заготовок, она снабжена втулкой, установленной с возможностью вращения и расположенной между кристаллизатором и тянущим устройством, при этом внутренняя поверхность втулки выполнена цилиндрической со смещением ее продольной оси относительно технологической оси машины, причем минимальное расстояние от внутренней поверхности втулки до технологической оси машины составляет 0,975-0,992 радиуса рабочей полости кристаллизатора.

4. Машина по п. 3, отличающаяся тем, что расстояние между кристаллизатором и втулкой составляет 0,2—3,0 диаметра рабочей полости кристаллизатора.

5. Машина по п. п. 3 и 4, отличающаяся тем, что втулка установлена с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной технологической оси машины.