RU2086346C1 - Способ получения непрерывнолитых биметаллических заготовок и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ получения непрерывнолитых биметаллических заготовок и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2086346C1 RU2086346C1 RU94018198A RU94018198A RU2086346C1 RU 2086346 C1 RU2086346 C1 RU 2086346C1 RU 94018198 A RU94018198 A RU 94018198A RU 94018198 A RU94018198 A RU 94018198A RU 2086346 C1 RU2086346 C1 RU 2086346C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- metal
- tape
- faces
- bimetallic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение направлено на изготовление непрерывнолитых биметаллических заготовок произвольной формы и толщины. Это обеспечивается заливкой в кристаллизатор жидкого металла с подачей одной ленты из другого металла, причем ленту металла вводят после разрушения корочки с предварительным обжатием металла в двухфазном состоянии с дополнительным обжатием двух слоев металлов в твердом состоянии, калибровкой поверхности и выталкиванием заготовки. Для снижения расхода энергоресурсов на подогрев лент и охлаждающей воды кристаллизатор для получения биметаллических заготовок имеет щелевое отверстие со средством для прижатия лент к рабочей поверхности кристаллизатора. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, преимущественно к непрерывной разливке металлов.
Известен способ получения прокаткой листового биметалла, заключающийся в обжатии только алюминиевого сплава без деформации стального слоя /Биметаллический прокат, П.Ф. Засуха и др. М. Машиностроение, 1970, 263 с / (1).
Недостаток способа получения листового биметалла заключается в раздельных операциях нагрева алюминиевых сплавов в конвейерной электропечи, наложении нагретых заготовок на холодные и подогретые стальные полосы, подаче собранного пакета в валки и прокатке пакета в валках.
Наиболее близким к предлагаемому способу получения непрерывнолитых биметаллических заготовок относится способ непрерывного литья металлов, заключающийся в одновременной заливке жидкого металла в два кристаллизатора большего и меньшего поперечного сечений, причем в кристаллизатор большего сечения другой металл начинают подавать только после поступления затвердевшего металла из первого кристаллизатора с последующим вытягиванием из второго кристаллизатора полученной биметаллической заготовки /Медовар В.И. Металлургия вчера, сегодня и завтра, Киев, Наукова Думка, 1990, 192 с./(2).
Недостатки известного способа заключаются в следующем.
1. Жесткие требования к технологии разливки: строго заданная температура подаваемого в кристаллизатор металла, изменение уровня металла в кристаллизаторах допускается в пределах 5-10 мм от верхней отметки, равномерная заливка металла по периметру кристаллизатора, повышенные требования к равномерности охлаждения металла в кристаллизаторе, согласование скорости заливки металлов и вытягивании заготовки.
2. Наличие холодных и горячих трещин, газовых раковин в заготовках, надрывы и прорывы корочки.
3. Ограничение толщины получаемых биметаллических заготовок.
4. Получение биметаллической заготовки в основном из двух различных металлов.
5. Трудности управления процессом затвердевания на границе двух металлов.
6. Невозможности получения биметаллической заготовки произвольной формы.
Предложенный способ направлен на создание высокопроизводительного и ресурсосберегающего процесса получения сплошных биметаллических заготовок.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого способа, заключается в следующем.
1. Снижение затрат энергоресурсов, необходимых для получения биметаллических заготовок.
2. Повышение производительности процесса.
3. Улучшение качества поверхности и внутренней структуры получаемой биметаллической заготовки.
4. Получение заготовок произвольной формы и толщины.
Заявляемый способ характеризуется следующими существенными признаками.
Ограничительные признаки: заливка в кристаллизатор жидкого металла; подача ленты в кристаллизатор из другого металла в твердом состоянии; вытягивание биметаллической заготовки.
Отличительные признаки: ленту металла вводят после разрушения корочки с предварительным обжатием другого металла, в двухфазном состоянии, дополнительное обжатие двух слоев металла в твердом состоянии, калибровка поверхности биметаллической заготовки, выталкивание заготовки.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого способа и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.
Разрушение корочки при заливке жидкого металла в кристаллизатор приводит к увеличению количества тепла, отводимого от расплава в единицу времени за счет увеличения поверхности контакта и увеличения температуры металла, контактирующего со стенкой кристаллизатора. Увеличение количества тепла, отводимого от металла в единицу времени, приводит к увеличению скорости кристаллизации и понижению температуры металла.
Обжатие металла в двухфазном состоянии приводит к уплотнению его структуры, а соответственно к повышению его качества. Поверхность металла, выходящего из зоны обжатия с температурой выше температуры пластической деформации, еще не успевает окислиться и остыть ниже температуры, при которой схватывание двух разных металлов не обеспечивается.
Дополнительное обжатие двух слоев металла в твердом состоянии при введении с одной стороны на участке С /см. фиг. 1/ зоны обжатия ленты из другого металла с предварительно подготовленной поверхностью приводит при деформации к разогреву ленты с последующим схватыванием ее с более горячим металлом и обеспечивает поступление на калибровочный участок сплошной биметаллической заготовки. Разогрев ленты происходит за счет ее контактирования, с одной стороны, с металлом, а с другой стороны, со стенкой кристаллизатора. Высокие давления обжатия в десятки и сотни атмосфер обеспечивают получение прочной биметаллической заготовки.
Введение ленты выше участка С /на фиг. 1/ на участок А или В не обеспечивает получение качественной биметаллической заготовки за счет проникновения металла, находящегося в двухфазном состоянии, на наружную поверхность ленты. Кроме этого, возможно оплавление ленты жидким металлом при изменении скорости подачи ленты и температуры разливаемого металла.
Введение ленты ниже зоны С на калибровочный участок Д (на фиг. 1) не обеспечивает получение прочной биметаллической заготовки за счет охлаждения металла и недостаточного разогрева ленты. Участок Д предназначен для калибровки наружной поверхности уже полученной биметаллической заготовки.
Для реализации заявляемого способа замедляется устройство известное из (2).
Недостатки устройства для непрерывного литья биметаллических заготовок, выбранного в качестве прототипа заявляемого устройства, заключаются в необходимости наличия двух кристаллизаторов, расположенных друг над другом, и механизма вытягивания заготовки. Наличие двух кристаллизаторов усложняет эксплуатацию и обслуживание устройства, увеличивает его высоту. Наличие механизма вытягивания заготовки увеличивает вероятность обрыва корочки металла при нарушении автоматического контроля согласования скоростей разливки металлов и вытягивания заготовки. Кроме этого, переохлаждение разливаемых металлов приводит к расслоению получаемой биметаллической заготовки.
Технический результата, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в упрощении конструкции устройства; уменьшении производственного цикла получения биметаллической заготовки; экономии электроэнергии и материалов; повышении надежности работы устройства.
Заявляемое устройство характеризуется следующими существенными признаками.
Ограничительные признаки: разливочная емкость с дозирующим устройством и насадками; водоохлаждаемый кристаллизатор, лента с механизмом подачи.
Отличительные признаки: щелевое отверстие в кристаллизаторе с прижимным устройством; щелевое отверстие выполнено под определенным углом к вертикали параллельно поверхности кристаллизатора.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.
Наличие в кристаллизаторе щелевого отверстия позволяет, с одной стороны, повысить температуру подаваемой ленты, что улучшает свариваемость металлов, а с другой, уменьшить температуру кристаллизатора, что выступает в роли его дополнительного охлаждения. Нагрев ленты в щелевом отверстии определяется давлением контакта ее с поверхностью кристаллизатора /отверстия/. Наличие прижимного устройства позволяет увеличить контактный тепловой поток за счет увеличения давления на ленту, а соответственно увеличить скорость ее нагрева.
Выполнение щелевого отверстия под определенным углом к вертикали облегчает условия подачи в него ленты, а соответственно исключает нежелательную деформацию ленты в холодном состоянии, уменьшается усилие протягивания ленты через отверстие. Кроме этого, облегчаются доступ к зеркалу жидкого металла и условия замены погружных стаканов.
Выполнение щелевого отверстия параллельно поверхности кристаллизаторов обеспечивает максимальную плотность передаваемого теплового потока ленте, так как передача теплоты за счет теплопроводности к стенке кристаллизатора происходит в направлении скорейшего понижения температуры между поверхностью щелевого зазора и поверхности контактирующей с металлом /по нормали к ним/. В результате лента в единицу времени получает большее количество тепла, что приводит к разогреву ее до более высокой температуры. Повышается эффективность процессов охлаждения кристаллизатора /металла/ и нагрева ленты.
На фиг. 1 показан внешний вид заявляемого устройства; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.
Заявляемое устройство на фиг. 1 состоит из кристаллизатора 1, содержащего попарно грани 2 и 3, разливочной емкости 4 с дозирующим устройством и насадком 5. Кристаллизатор состоит из двух вертикальных граней 3, совершающих возвратно-поступательное движение, и двух граней 2, имеющих наклонный и вертикальный участки. Грани 2 совершают сложное вращательное движение. Рабочие поверхности граней 2, контактирующие с жидким металлом, выполнены в виде накладок 6 износостойких материалов. На внутренней поверхности накладки, контактирующей со стенкой кристаллизатора, сделано углубление, образующее при сборке щелевое отверстие 7 для прохода ленты 8. Во внутрь отверстия при сборке вставляется прижимное устройство 9, например пластины из пружинистой стали. Подача ленты в щелевое отверстие через придерживающие ролики 10 производится при вращении барабана 11. Соприкосновение ленты с металлом происходит после его предварительного обжатия. Накладки 6 крепятся к грани кристаллизатора при помощи струбцин.
По высоте граней 2 можно выделить следующие рабочие участка: А жидкого металла, В обжатия затвердевающего металла, С обжатие металла и ленты, Д - калибровочный участок.
Способ осуществляется заявляемым устройством следующим образом.
Жидкий металл с незначительным перегревом из разливочной емкости 4 через насадок 5 поступает на грани 2 и 3, на которых происходит его затвердевание. Часть жидкого металла проникает в зазор между вертикальными поверхностями граней 2 и 3. Перед разливкой донная часть кристаллизатора перекрывается затравкой, предотвращающей выливание металла из кристаллизатора. Во избежание забивания щелевого отверстия металлом лента 8 выводится в пространство между гранями. После заполнения вертикального канала расплавом включается электродвигатель с механизмами привода граней и барабана 11. При этом грани 3 совершают возвратно-поступательное движение, а грани 2 сложное вращательное движение с обжатием затвердевающего металла. Между гранями 2 и 3 в вертикальной плоскости существует минимальный зазор, обеспечивающий перемещение боковых поверхностей граней 3 относительно граней 2. При этом происходит соскребание образующейся корочки с граней 3 и поступление ее на обжатие в зону В. Обжатие предварительно деформированного металла и ленты происходит на участке С с последующим проталкиванием заготовки на калибровочный участок Д, в котором биметаллическая заготовка приобретает форму готового изделия.
Непрерывная подача металла между гранями и ленты в щелевое отверстие, соскребание образующейся корочки с последующим поэтапным ее обжатием с лентой и калибровкой биметаллической заготовки обеспечивают получение готового изделия.
Claims (3)
1. Способ получения непрерывнолитых биметаллических заготовок, включающий заливку в кристаллизатор основного жидкого металла, формирование корочки на гранях кристаллизатора, подачу в кристаллизатор ленты из другого металла в твердом состоянии и затвердевание биметаллической заготовки, отличающийся тем, что кристаллизатор выполняют с двумя парными вертикальными и двумя парными с наклонным верхним и вертикальным нижним участками, гранями, первым из которых сообщают возвратно-поступательное движение, а вторым вращательное движение, при этом сформированную корочку разрушают на наклонных гранях кристаллизатора, а ленту из другого металла подают после разрушения корочки и предварительного обжатия основного металла в двухфазном состоянии, затем осуществляют дополнительное обжатие двух слоев металлов в твердом состоянии, калибрование поверхности затвердевшей биметаллической заготовки и ее выталкивание из кристаллизатора.
2. Устройство для получения непрерывнолитых биметаллических заготовок, содержащее разливочную емкость со средством для дозирования металла, водоохлаждаемый кристаллизатор и ленту с механизмом ее подачи, отличающееся тем, что кристаллизатор имеет две парные вертикальные грани, выполненные с возможностью возвратно-поступательного движения, и две парные грани с наклонным верхним и вертикальным нижним участками, выполненные с возможностью вращательного движения и с щелевым отверстием, в котором установлено средство для прижатия ленты к внутренней поверхности кристаллизатора.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что щелевое отверстие выполнено в верхнем наклонном участке граней кристаллизатора, параллельно его внутренней поверхности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94018198A RU2086346C1 (ru) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Способ получения непрерывнолитых биметаллических заготовок и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94018198A RU2086346C1 (ru) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Способ получения непрерывнолитых биметаллических заготовок и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94018198A RU94018198A (ru) | 1996-01-27 |
RU2086346C1 true RU2086346C1 (ru) | 1997-08-10 |
Family
ID=20156082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94018198A RU2086346C1 (ru) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Способ получения непрерывнолитых биметаллических заготовок и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2086346C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2712158C1 (ru) * | 2018-10-18 | 2020-01-24 | Олег Степанович Лехов | Способ получения биметаллической полосы |
RU2742407C1 (ru) * | 2020-08-10 | 2021-02-05 | Олег Степанович Лехов | Способ получения биметаллической полосы |
-
1994
- 1994-05-18 RU RU94018198A patent/RU2086346C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Медовар В.И. Металлургия вчера, сегодя и завтра. -Киев.- Наукова Думка, 1990, с. 192. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2712158C1 (ru) * | 2018-10-18 | 2020-01-24 | Олег Степанович Лехов | Способ получения биметаллической полосы |
RU2742407C1 (ru) * | 2020-08-10 | 2021-02-05 | Олег Степанович Лехов | Способ получения биметаллической полосы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2086346C1 (ru) | Способ получения непрерывнолитых биметаллических заготовок и устройство для его осуществления | |
CA1296505C (en) | Continuous casting of thin metal strip | |
US3354936A (en) | Continuous casting process | |
CN1078183A (zh) | 直接浇注连续金属带的方法和装置 | |
RU2069598C1 (ru) | Способ непрерывного литья металлических длинномерных заготовок и устройство для его осуществления | |
US4287934A (en) | Continuous casting mold | |
CA1195086A (en) | Method and apparatus for strip casting | |
US5299628A (en) | Method and apparatus for the casting of molten metal | |
CN201922005U (zh) | 金属初始凝固区域均匀传热的连铸结晶器 | |
RU2136435C1 (ru) | Способ получения непрерывнолитых деформированных полых заготовок и устройство для его осуществления | |
JPH02284744A (ja) | 複式プレート型ストリップ鋳造装置によるストリップ鋳造方法とその装置 | |
RU2174057C2 (ru) | Способ получения непрерывнолитых деформированных биметаллических заготовок | |
JP7421388B2 (ja) | 鋳造装置及び鋳造方法 | |
RU2086347C1 (ru) | Установка для непрерывного литья заготовок | |
RU2103105C1 (ru) | Способ получения непрерывнолитых полых заготовок и устройство для его реализации | |
US20220008987A1 (en) | System, apparatus, and method for a direct chill casting cooling water spray pattern | |
RU2093299C1 (ru) | Способ получения непрерывнолитых полых биметаллических заготовок | |
RU2151662C1 (ru) | Способ получения непрерывнолитых деформированных заготовок и устройство для его осуществления | |
RU2112622C1 (ru) | Способ получения непрерывнолитых заготовок и устройство для его осуществления | |
RU2082541C1 (ru) | Многоручьевой кристаллизатор для горизонтального непрерывного литья прутковых заготовок | |
RU2108891C1 (ru) | Устройство для получения непрерывнолитых полых биметаллических заготовок | |
RU2160649C2 (ru) | Способ получения непрерывнолитых деформированных биметаллических заготовок и установка для его осуществления | |
RU2158653C2 (ru) | Установка для получения непрерывнолитых деформированных заготовок | |
RU2146573C1 (ru) | Способ получения непрерывнолитых деформированных заготовок и устройство для его осуществления | |
RU2173602C2 (ru) | Способ получения непрерывнолитых деформированных биметаллических заготовок и установка для его осуществления |