RU2011105764A

RU2011105764A - Способ и устройство для последовательного литья металлов, имеющих близкие температурные интервалы кристаллизации

Info

Publication number: RU2011105764A
Application number: RU2011105764/02A
Authority: RU
Inventors: Роберт Брюс ВАГСТАФФ (US); Роберт Брюс ВАГСТАФФ; Эрик У. РИВЗ (US); Эрик У. РИВЗ; Уэйн Дж. ФЕНТОН (US); Уэйн Дж. ФЕНТОН; Джим БУРМЭН (US); Джим БУРМЭН
Original assignee: Новелис Инк. (Ca); Новелис Инк.
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2012-09-10
Also published as: EP2303490A1; AU2009276267B2; AU2009276267A1; EP2303490B1; JP5250697B2; WO2010012099A1; CA2726211A1; CN102112254B; US20100025003A1; JP2011529398A; CN102112254A; BRPI0913981B1; BRPI0913981A2; KR101489395B1; RU2497628C2; CA2726211C; EP2303490A4; US8096344B2; ZA201008752B; KR20110038724A

Abstract

1. Устройство для литья составного металлического слитка, содержащее: ! сквозную формообразующую полость кристаллизатора, которая в целом имеет прямоугольное сечение и содержит входную часть, выпускное отверстие, охлаждаемые стенки, окружающие полость кристаллизатора и состоящие из взаимно противоположных боковых стенок и взаимно противоположных торцевых стенок кристаллизатора, и подвижный нижний блок, выполненный с возможностью посадки в выпускное отверстие и перемещения вдоль оси кристаллизатора в направлении литья, ! по меньшей мере одну охлаждаемую разделительную перегородку во входной части кристаллизатора для разделения входной части по меньшей мере на две питающие камеры, ! трубопровод для подачи металла для внутреннего слоя в одну из указанных по меньшей мере двух питающих камер и по меньшей мере один трубопровод для подачи металла по меньшей мере для одного наружного слоя по меньшей мере в одну другую из указанных питающих камер, чтобы тем самым сформировать на выходе выпускного отверстия слиток в целом прямоугольного сечения, имеющий взаимно противоположные боковые поверхности и взаимно противоположные торцевые поверхности и содержащий внутренний слой и по меньшей мере один наружный слой, ! оборудование для управления подачей металла по указанным трубопроводам для поддержания верхних поверхностей металла в разных питающих камерах на разных уровнях по вертикали, и ! оборудование вторичного охлаждения, расположенное рядом с выпускным отверстием кристаллизатора и содержащее узлы, расположенные вблизи каждой из указанных боковых стенок и торцевых стенок кристаллизатора, при этом узл�

Claims

1. Устройство для литья составного металлического слитка, содержащее:

сквозную формообразующую полость кристаллизатора, которая в целом имеет прямоугольное сечение и содержит входную часть, выпускное отверстие, охлаждаемые стенки, окружающие полость кристаллизатора и состоящие из взаимно противоположных боковых стенок и взаимно противоположных торцевых стенок кристаллизатора, и подвижный нижний блок, выполненный с возможностью посадки в выпускное отверстие и перемещения вдоль оси кристаллизатора в направлении литья,

по меньшей мере одну охлаждаемую разделительную перегородку во входной части кристаллизатора для разделения входной части по меньшей мере на две питающие камеры,

трубопровод для подачи металла для внутреннего слоя в одну из указанных по меньшей мере двух питающих камер и по меньшей мере один трубопровод для подачи металла по меньшей мере для одного наружного слоя по меньшей мере в одну другую из указанных питающих камер, чтобы тем самым сформировать на выходе выпускного отверстия слиток в целом прямоугольного сечения, имеющий взаимно противоположные боковые поверхности и взаимно противоположные торцевые поверхности и содержащий внутренний слой и по меньшей мере один наружный слой,

оборудование для управления подачей металла по указанным трубопроводам для поддержания верхних поверхностей металла в разных питающих камерах на разных уровнях по вертикали, и

оборудование вторичного охлаждения, расположенное рядом с выпускным отверстием кристаллизатора и содержащее узлы, расположенные вблизи каждой из указанных боковых стенок и торцевых стенок кристаллизатора, при этом узлы указанного оборудования вторичного охлаждения, расположенные вблизи торцевых стенок, выполнены с возможностью начала вторичного охлаждения в ином месте по длине слитка в направлении литья, нежели узлы оборудования вторичного охлаждения, расположенные вблизи по меньшей мере одной боковой стенки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оборудование для управления подачей металла выполнено с возможностью установки самой нижней поверхности металла в положение до 3 мм выше нижнего края указанной по меньшей мере одной разделительной перегородки, или установки самой нижней поверхности металла в положение ниже указанного нижнего края, так чтобы в процессе литья указанная поверхность находилась в контакте с полутвердым металлом, выходящим из примыкающей питающей камеры.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что узлы оборудования вторичного охлаждения, расположенные вблизи торцевых стенок, выполнены с возможностью начала вторичного охлаждения в ином месте по длине слитка, нежели узлы оборудования вторичного охлаждения, расположенные вблизи обеих боковых стенок.

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что узлы оборудования вторичного охлаждения поддерживаются каждой из боковых и торцевых стенок кристаллизатора, причем по меньшей мере одна из боковых стенок выполнена подвижной в направлении литья относительно других стенок кристаллизатора.

5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что узлы оборудования вторичного охлаждения поддерживаются каждой из боковых и торцевых стенок кристаллизатора, причем взаимно противоположные торцевые стенки выполнены подвижными в направлении литья относительно по меньшей мере одной боковой стенки кристаллизатора.

6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что охлаждаемые стенки кристаллизатора окружены рубашкой, содержащей охлаждающую жидкость, при этом оборудование вторичного охлаждения снабжено отверстиями в рубашке вблизи выпускного отверстия кристаллизатора для выпуска струй охлаждающей жидкости на поверхности слитка.

7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что по меньшей мере один из узлов вторичного охлаждения выполнен с возможностью перемещения в направлении литья на величину 6,4-25,4 мм.

8. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оборудование для управления подачей металла соединено с резервуарами, содержащими расплавленные металлы с перекрывающимися температурными интервалами кристаллизации.

9. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оборудование для управления подачей металла соединено с резервуарами, содержащими расплавленные металлы, которые в твердом состоянии отличаются по теплопроводности на величину более 10 Вт/м·°К.

10. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оборудование вторичного охлаждения выполнено так, что вторичное охлаждение торцевых поверхностей слитка начинается на базовом уровне относительно кристаллизатора, а вторичное охлаждение по меньшей мере одной боковой поверхности начинается на уровне ином, нежели базовый уровень.

11. Устройство для литья составного металлического слитка, содержащее:

сквозную формообразующую полость кристаллизатора, которая в целом имеет прямоугольное сечение и содержит входную часть, выпускное отверстие, охлаждаемые стенки, окружающие полость кристаллизатора и состоящие из взаимно противоположных боковых стенок и взаимно противоположных торцевых стенок кристаллизатора, а также подвижный нижний блок, выполненный с возможностью посадки в выпускное отверстие и перемещения вдоль оси кристаллизатора в направлении литья,

оборудование для управления подачей металла по указанным трубопроводам для поддержания верхних поверхностей металла в разных питающих камерах на разных уровнях по вертикали, причем уровень самой нижней поверхности металла поддерживается в положении до 3 мм выше нижнего края указанной по меньшей мере одной разделительной перегородки, или в положении ниже указанного нижнего края, так чтобы в процессе литья указанная поверхность находилась в контакте с полутвердым металлом, выходящим из примыкающей питающей камеры,

оборудование вторичного охлаждения, расположенное рядом с выпускным отверстием кристаллизатора и содержащее узлы, расположенные вблизи каждой из указанных боковых стенок и торцевых стенок кристаллизатора, при этом указанная по меньшей мере одна разделительная перегородка выполнена с возможностью перемещения в направлении литья, а оборудование для управления подачей металла выполнено с возможностью регулирования для поддержания верхней поверхности металла по меньшей мере в одной из указанных питающих камер на фиксированном уровне относительно указанной по меньшей мере одной разделительной перегородки.

12. Способ литья составного металлического слитка из металлов с близкими температурными интервалами кристаллизации, содержащий операции, в процессе которых последовательным образом отливают составной слиток в целом прямоугольного сечения, содержащий по меньшей мере два металлических слоя и имеющий взаимно противоположные боковые поверхности и взаимно противоположные торцевые поверхности, путем пропускания металлов с близкими температурными интервалами кристаллизации через кристаллизатор, оснащенный охлаждаемыми стенками и по меньшей мере одной охлаждаемой разделительной перегородкой, тем самым подвергая металлы первичному охлаждению для формирования слитка, а затем охлаждают слиток после его выхода из выпускного отверстия кристаллизатора путем применения вторичного охлаждения к боковым и торцевым поверхностям слитка, при этом по меньшей мере к одной из боковых или торцевых поверхностей слитка вторичное охлаждение применяют в точке, положение которой по длине слитка отличается от положения точки или точек подачи охлаждающей воды по меньшей мере на одной другой из указанных поверхностей.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что металлы подают для формирования слитка, содержащего внутренний слой и два наружных слоя, причем вторичное охлаждение поверхностей двух наружных слоев начинают в иной точке в направлении литья, отстоящей от точки, в которой начинают вторичное охлаждение торцов слитка.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что положение точки применения вторичного охлаждения варьируют в направлении литья с целью получения максимального сцепления между слоями.

15. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что эффективное расстояние, на котором начинают вторичное охлаждение по меньшей мере одной боковой поверхности, отличается от эффективного расстояния, на котором начинают вторичное охлаждение торцевых поверхностей, на величину от 6,4 мм до 25,4 мм.

16. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что вторичное охлаждение торцевых поверхностей начинают в точке, соответствующей базовому уровню относительно кристаллизатора, а вторичное охлаждение по меньшей мере одной боковой поверхности начинают в точке, отличающейся от базового уровня.

17. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что вторичное охлаждение осуществляют путем направления струй воды на слиток со стенок кристаллизатора, при этом по меньшей мере одну из стенок кристаллизатора смещают относительно по меньшей мере одной другой стенки с целью создания разницы эффективных расстояний до точек начального применения вторичного охлаждения к поверхностям слитка.

18. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что металлы выбирают так, чтобы разность величин их теплопроводности в твердом состоянии была более 10 Вт/м·°К.

19. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что указанные металлы выбирают так, чтобы у них были перекрывающиеся температурные интервалы кристаллизации.

20. Способ литья составного металлического слитка из металлов с близкими температурными интервалами кристаллизации, содержащий операции, в процессе которых последовательным образом отливают составной слиток в целом прямоугольного сечения, содержащий по меньшей мере два металлических слоя и имеющий взаимно противоположные боковые поверхности и взаимно противоположные торцевые поверхности, путем пропускания металлов с близкими температурными интервалами кристаллизации через кристаллизатор, оснащенный охлаждаемыми стенками и по меньшей мере одной охлаждаемой разделительной перегородкой, тем самым подвергая металлы первичному охлаждению для формирования слитка, а затем охлаждают слиток после его выхода из выпускного отверстия кристаллизатора путем применения вторичного охлаждения к боковым и торцевым поверхностям слитка, при этом указанную по меньшей мере одну охлаждаемую разделительную перегородку выполняют с возможностью перемещения в кристаллизаторе в направлении литья и устанавливают так, чтобы максимально увеличить надежность литья и взаимное сцепление слоев указанных металлов.