RU1792357C - Способ отливки крупногабаритных слитков пр моугольного сечени из технического алюмини - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к цветной металлургии и позвол ет повысить производи- тельность процесса лить  слитков и повысить их качество, поскольку скорость лить  задзют по формуле, св зывающей все основные технологические параметры процесса и геометрические размеры слитков S ббШ 64-89-°-958т 1,6 + 393,12 F + 300 В 36 ,35h (М) ± 1,107 , где5скорость литьй, м/с; Т - температура металла , °С; F - объемный расход охлаждаемой воды, м /с; В - толщина слитка, м; h - ширина слитка, м, при этом температуру металла поддерживают 690-720°С, объемный расход охлаждающей воды задают 0,025-0,0361 м/с на каждый слиток. 1 табл. СП С

Description

Изобретение относитс  к цветной металлургии и может быть использовано при отливке крупногабаритных слитков пр моугольного сечени  из алюмини  с периметром 2,8-4,0 м.

Технологический процесс полунепрерывного лить  слитков состоит из трех пери- одов: начальный (нестационарный), в течение которого осуществл етс  пуск литейной машины и разгон до рабочей скорости; основной (стационарный), в течение которого скорость лить  поддерживаетс  посто нной, величина скорости определ ет- с  технологическими параметрами процесс (геометрические размеры слитка, температура жидкого металла, расход охлаждающей воды и пр.); окончание процесса, в течение

которого скорость лить  постепенно снижаетс  от рабочей до нул .

По времени начальный период и окончание процесса составл ют 1-3,5 мин, основной период 0,5-2 ч.

Качество слитков и производительность процесса полунепрерывного лить  крупногабаритных слитков определ етс  главным образом услови ми лить  в основной период .

Согласно утвержденным технологическим инструкци м, например, ТИ 0109-2-13- 88, Красно рский алюминиевый завод. скорость лить  в зависимости от геометрических размеров (ширина, толщина слитка) и от температуры металла измен етс  от среднего значени  скорости лить  в основ

ЧЭ Ю СА СЛ VI

СО

ной период на 18-20%, а объемный расход охлаждающей воды на 10-12%, от среднего расхода в основной период лить .

Основным недостатком существующей технологии  вл етс  отсутствие обоснованных количественных зависимостей между основными технологическими параметрами: скорость дить , объемный расход охлаждающей воды, температурой развиваемого

металла. ; .,,, ,  -

. При увеличении температуры металла на 10оС С1 орбШ лйт й| аеЬ-с  на 7- 10%, что ве ДеТtf снижению производительности процесса и снижению качества слитков....Цель изобретени  - улучшение качества слитков и повышение производительности процесса.: ,

Качество поверхности слитка и его структура в значительной степени завис т от тёплофизичёскЪтЬ режима его формировани  к кристаллизации.

При медленном отводе тепла от слитка его структура крупнозерниста  и поверхность удовлетворительного качества.

При быстром отводе тепла структура слитка мелкозерниста , но на поверхности слитка образуютс  неслитины, наплывы, трещины по широкой грани слитка.

Дл  устранени  вышеуказанного противоречи  между качеством внутренней структуры слитка и качеством его поверхности в данном изобретении установлены количественные зависимости основных технологических параметров, обеспечивающие высокое качество поверхности и структуры слитка.

Определены пределы изменени  наиболее инерционного параметра - температуры . Это позвол ет обозначить минимальные границы вариации параметров , обеспечивающие высокое качество отливаемых слитков, устанавливать максимально допустимые, экспериментально обоснованные, скорость лить  в основной период, что в едет к повышению производительности процесса лить .

Скорость Л йҐь . задаваемую в основной период, устанавливают по математическому выражению:

S

1

60000

64,89 - 0.958Т + 393,12 F + 300 Ё

- Зб.ЗбН (ПЕГ) 1-6 ± 1,107 Ю 4-- tJп

где S - скорость лить , м/с;

Т - температура металла в миксере, °С;

F - объемный расход охлаждающей воды на кристаллизатор и слиток. м3/с:

В - толщина слитка, м:

h -- ширина слитка, м:

при этом температура металла в миксере поддерживаетс  равной 690-720°С. а объемный расход охлаждающей воды на каждый слиток устанавливают равным 0,025-0,0361 м3/с.

Последний член математической зависимости скорости лить  слитков в основной . период от основных технологических параметров имеет два знака: плюс и минус, т.е. задаетс  интервал множества значений скорости лить , который обеспечивает хорошее качество слитков при максимально возможной производительности лить .

Наличие данного интервала обусловлено погрешност ми измерительных приборов.

Полученна  эмпирическа  формула позвол ет задавать в основной период максимальную скорость лить  (на 7-10% выше,

чем по освоенной технологии), обеспечивающую высокое качество поверхности и мелкозернистых структур слитка.

Литье со скорост ми, превышающими заданные по формуле, ведет к снижению

качества поверхности слитка, образованию неслитин и проливов. Повышаетс  веро тность образовани  трещин из-за роста термических напр жений.

Литье со скорост ми меньшими, чем заданные по формуле ведет к укрупнению кри- сталлической структуры слитка, к ухудшению качества поверхности слитка (пережимы, задиры).

Способ реализуетс  следующим образом .

На вертикальной установке полунепрерывного лить  отливали а водоохлаждае- мый кристаллизатор одновременно по два слитка из технического алюмини  марки А6.

Слитки различных типоразмеров сечением 0,4x1,05 м; 0,,26 м; 0,,56 м; 0.34 1,1 м; 0,,3 м отливались при двух фиксированных значени х температуры металла 695°Си715°С.

При этом оценивалась производительность процесса, качество поверхности, и макроструктура слитков. Данные технологических процессов по существующей технологии и по предлагаемой технологии

приведены в таблице.

Предлагаема  технологи  позвол ет повысить качество слитков, улучшить их структуру . Н.а 7-10% повышаетс 

производительность процесса за счет лить 

на повышенных скорост х, обеспечивающих высокое качество слитков.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ отливки крупногабаритных слитков пр моугольного сечени  из технического алюмини , включающий подачу

   жидкого металла в водоохлаждаемый кристаллизатор скольжени , кристаллизацию и выт гивание слитка с переменной скоростью , измерение температуры металла в миксере и расхода охлаждающей воды, о т личающийс  тем, что. с целью улучшени  качества слитков и повышени  производительности процесса, скорость лить , задаваемую в основной период, устанавливают по математическому выражению

   где S - скорость лить , м/с.

   Т - температура металла в миксере. °С.

   F - объемный расход охлаждаюющей воды на кристаллизатор и слиток, м1 /с: b - толщина слитка, м:

   h - ширина слитка, м,

   при этом температуру металла в миксере поддерживают равной 690-720°С, а объемный расход охлаждающей воды на каждый слиток устанавливают равным 0,025-0,0361 м3/с.

   S ёпйнк 64,89-0.958Т +393.12 F +300 В- ьииии

   -36.35hM%V-e ± 1,Ю7 10ЛЈ

   В

   Сравнительные покмателм производительности  ить и качеств : слитков по предлагаемой и традиционной технологи  при литье плосннж слипсо и технического апюммми 

   Расход охлаждлчей воды (иа

   ОДИН СЛИТОК),

   Скоростьпо сучеств. лить  слитка, технологии

   по предлагаемой технологии

   Производитель- по существ

   НОСТЬ ЛИТЬ,ИЧИОЛОГИИ

   «А1/НИН I СЛИТОК

   0,02%0,527«0 ,00170,0(117

   0,0015%O.OOlJOf .

   0,0000530.000033

   о,оо15йo,cei«

   0,00003}0,000033

   по предлагаемой технологии

   Качество поверхности слитка по п тибалльной системе

   по сувеств. технологии

   по предлагаемой технологии

   Количествопо су еств.

   ерен алвмн-технологии

   и « I „ред агам рошл а«нои .техноло1C3 .I

   юз.)

   ,«

   М

   32

   М,5 100,9 ,0 45

   0,03061 0.0306 О.ОЗЗЗГ0,03331 0.0278t 0,0278t0,03061 0,0306i

   0,0017 0.0017 0,00170,0017 0,0017 0,00170,0017 0,0017

   . O.OOIbO 0,00125 0,0012310.00106; 0,00158 0,001«ЈO.OOHSt 0,00130

   0,000033 0,000033 0.0000330,000033 0,000033 0,0000330,000033 0,000033

   0, 0,00137- 0,00120:0,00158: 0,00158: 0,00155:0, 0,

   0,000033 0,000033 0,000033о.оооозз 0.000033 0,000033 0,000033 0.000033

   11,3 102.0 124,7109.5 9S.5 36,8103,8 93

   114,3 П1.6 12.7121.3 95.9 93,9103,8 101,«

   ,5 ,0 ,0,0 ,5 45,5 ,5

   ,5 5,0 ,0,5 ,5 5,0«.О 5,0

   2832 26 30 27 А 33 55 31 50

   3«38 33 35 3 65 33 5

   3«38 33 35 3 65 33 5