RU2152286C1

RU2152286C1 - Mould for ingot casting

Info

Publication number: RU2152286C1
Application number: RU98105592A
Authority: RU
Inventors: В.А. Козин; Ю.А. Гриценко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Белокалитвинское металлургическое производственное объединение"
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2000-07-10

Abstract

FIELD: metallurgy, casting of ingots of aluminum alloys. SUBSTANCE: mould has forming sleeve and water intake frame that carries cooling chamber with cover. Chamber is joined to frame by means of branch pipes. Washer is mounted for vertical rotation in cover, in hole accommodating forming sleeve. Washer is made fast to free end of wall of cooling chamber with formation of member T-shaped in cross-section. EFFECT: raised quality of ingots. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, например, при отливке слитков из алюминия и его сплавов. The invention relates to metallurgy and can be used, for example, when casting ingots from aluminum and its alloys.

Известен кристаллизатор для отливки слитков, содержащий гильзу и корпус (см. "Плавка и литье алюминиевых сплавов", справочник, М., Металлургия, 1983, стр. 147, рис. УП 3 и рис. УП 4). A known mold for casting ingots containing a sleeve and a casing (see "Smelting and casting of aluminum alloys", reference, M., Metallurgy, 1983, p. 147, Fig. UP 3 and Fig. UP 4).

Известен кристаллизатор для литья слитков, содержащий камеру, стенки и крышку с отверстием, в которое вставлена формирующая гильза (см. SU 1154033, B 22 D 11/04, 07.05.85) прототип. A known mold for casting ingots containing a chamber, walls and a lid with a hole in which a forming sleeve is inserted (see SU 1154033, B 22 D 11/04, 05/07/85) prototype.

Недостатком известного кристаллизатора является низкое качество отливаемых слитков ввиду малой возможности, регулирования интенсивности охлаждения стенок формирующей гильзы, что приводит к неравномерному отводу тепла по высоте слитков разных типоразмеров. Кроме того параметры L-образной пластины зависят от толщины отливаемых слитков, высоты гильзы, которая зависит от вида отливаемых сплавов, для чего эти пластины должны постоянно заменяться. A disadvantage of the known mold is the low quality of the cast ingots due to the small possibility of regulating the cooling intensity of the walls of the forming sleeve, which leads to uneven heat removal along the height of the ingots of different sizes. In addition, the parameters of the L-shaped plate depend on the thickness of the cast ingots, the height of the sleeve, which depends on the type of cast alloys, for which these plates must be constantly replaced.

Задача изобретения - повышение качества отливаемых слитков. The objective of the invention is to improve the quality of cast ingots.

Техническим преимуществом заявляемого кристаллизатора является возможность отливки различного типоразмера и формы слитков улучшенного качества за счет равномерного дифференцированного теплоотвода по периметру и высоте гильзы и слитка обтекающей, охлаждающей жидкости, т.е. отливка слитков происходит в водяной рубашке, необходимой регулируемой толщины охлаждающей жидкости. Расход охлаждаемой жидкости регулируется с возможностью направленного ее потока на формирующую гильзу. A technical advantage of the inventive mold is the possibility of casting of various sizes and shapes of ingots of improved quality due to uniform differentiated heat removal along the perimeter and height of the liner and ingot flowing around, cooling fluid, i.e. ingots are cast in a water jacket, the required adjustable thickness of the coolant. The flow rate of the cooled fluid is regulated with the possibility of its directed flow to the forming sleeve.

Установка охлаждаемой камеры на водозаборную раму посредством патрубков способствует равномерному наполнению всей полосы камеры с ламинарным истечением охлаждающей жидкости по стенкам гильзы и слитка. Возможность отливки любого типоразмера и формы слитков групповым методом, который за счет увеличения производительности при отливке слитков сокращает время нахождения металла в жидком состоянии в миксере и, следовательно, улучшает качество металла в отливаемых слитках. The installation of the cooled chamber on the intake frame by means of nozzles promotes uniform filling of the entire strip of the chamber with a laminar flow of coolant along the walls of the liner and the ingot. Possibility of casting of any size and shape of ingots by the group method, which, due to increased productivity during ingot casting, reduces the time spent by the metal in the liquid state in the mixer and, therefore, improves the quality of the metal in the cast ingots.

Изобретение имеет общие признаки с прототипом:
- кристаллизатор для литья слитков содержит охлаждающую камеру, стенки и крышку с отверстием, в которое вставлена формирующая гильза;
новые признаки:
- кристаллизатор снабжен водозаборной рамой, на которую установлена охлаждающая камера,
- соединенная с рамой посредством патрубков,
- а охлаждающая камера снабжена шайбами, одна из которых установлена на крышке в отверстии под формирующую гильзу с возможностью вертикального перемещения,
- а другая жестко прикреплена к свободному концу стенки охлаждающей камеры с образованием T-образного элемента в поперечном сечении;
- патрубки расположены вблизи со стенкой охлаждающей камеры, противоположной стенке формирующей гильзы;
- толщина шайбы, установленной на крышке охлаждающей камеры, выполнена меньше толщины крышки на 15-20%.The invention has common features with the prototype:
- the mold for casting ingots contains a cooling chamber, walls and a lid with a hole in which the forming sleeve is inserted;
new signs:
- the mold is equipped with a water intake frame on which a cooling chamber is installed,
- connected to the frame by means of nozzles,
- and the cooling chamber is equipped with washers, one of which is mounted on the cover in the hole for the forming sleeve with the possibility of vertical movement,
- and the other is rigidly attached to the free end of the wall of the cooling chamber with the formation of a T-shaped element in cross section;
- the nozzles are located close to the wall of the cooling chamber, opposite the wall of the forming sleeve;
- the thickness of the washer mounted on the lid of the cooling chamber is made less than the thickness of the lid by 15-20%.

На фиг. 1 изображен кристаллизатор, общий вид, на фиг. 2- узел B на фиг. 1 увеличено, на фиг. 3 - вариант групповой отливки круглых слитков, вид A на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант групповой отливки плоских слитков, вид A на фиг. 1. In FIG. 1 shows a crystallizer, a general view, and FIG. 2- node B in FIG. 1 is enlarged, in FIG. 3 is a variant of a group casting of round ingots, view A in FIG. 1; in FIG. 4 is an embodiment of a group casting of flat ingots, view A in FIG. 1.

Кристаллизатор для литья слитков содержит водозаборную раму 1, на которую установлена охлаждающая камора 2, имеющая стенки 3,4 и крышку 5 с отверстием, в которое вставлена формирующая гильза 6. Охлаждающая камера 2 соединена с водозаборной рамой 1 посредством патрубков 7 и снабжена шайбами 8,9, при этом шайба 8 установлена на крышке 4 в отверстии под формирующую гильзу 6, с возможностью вертикального перемещения, а шайба 9 жестко прикреплена к свободному концу стенки 4 охлаждающей камеры 2. Шайба 3 прикреплена с образованием T-образного элемента в поперечном сечении. The mold for casting ingots contains a water intake frame 1, on which a cooling chamber 2 is installed, having walls 3.4 and a cover 5 with an opening into which the forming sleeve is inserted 6. The cooling chamber 2 is connected to the water intake frame 1 by means of nozzles 7 and provided with washers 8, 9, with the washer 8 mounted on the cover 4 in the hole for the forming sleeve 6, with the possibility of vertical movement, and the washer 9 is rigidly attached to the free end of the wall 4 of the cooling chamber 2. The washer 3 is attached with the formation of a T-shaped element in pepper section.

Патрубки 7 расположены вблизи со стенкой 3 охлаждающей камеры 2, противоположной стенке формирующей гильзы 5. Толщина шайбы 8, установленной на крышке 4 охлаждающей камеры 2, выполнена меньше толщины крышки 4 на 15-25%. The nozzles 7 are located close to the wall 3 of the cooling chamber 2, opposite the wall of the forming sleeve 5. The thickness of the washer 8 mounted on the cover 4 of the cooling chamber 2 is less than the thickness of the cover 4 by 15-25%.

Кристаллизатор работает следующим образом. The mold works as follows.

Перед началом литья с помощью шайбы 8 выбирается необходимый зазор (2-5 мм) между ней и неподвижной шайбой 9 таким образом, чтобы щелевое отверстие 10 обеспечивало необходимый, достаточный, минимальный расход охлаждающей жидкости на формирующую гильзу 6, соответствующую типоразмеру и форме отливаемого слитка 11. В формирующую гильзу 6 подается жидкий металл, охлаждаемая жидкость из водозаборной рамы 1 через патрубки 7 подается в охлаждающую камеру 2 и через щелевое отверстие 10 подается на поверхность гильзы 6 и формируемого слитка 11. Before starting casting, using the washer 8, the required clearance (2-5 mm) is selected between it and the stationary washer 9 so that the slit hole 10 provides the necessary, sufficient, minimum flow rate of the coolant to the forming sleeve 6, corresponding to the size and shape of the cast ingot 11 Liquid metal is supplied to the forming sleeve 6, the cooled liquid from the intake frame 1 is supplied through the nozzles 7 to the cooling chamber 2 and fed through the slot 10 to the surface of the sleeve 6 and the formed ingot 11.

Пример
В заявленном кристаллизаторе было отлито 10000 т круглых слитков из алюминиевого сплава, диаметром 215 мм и плоских - размером 300 х 1600 мм улучшенного качества. Зазор между шайбами при литье круглых слитков составил 3 мм, плоских слитков 4 мм.Example
In the inventive mold, 10,000 tons of round ingots of aluminum alloy with a diameter of 215 mm and flat ingots of 300 x 1,600 mm of improved quality were cast. The gap between the washers when casting round ingots was 3 mm, flat ingots 4 mm.

Предлагаемая конструкция кристаллизатора по сравнению с известным позволяет более эффективно регулировать теплоотвод охлаждающей жидкостью по периметру и высоте гильзы и слитка в верхней их части, т.е. в зоне кристаллизации, и тем самым повысить качество поверхности слитков. The proposed design of the mold, in comparison with the known one, makes it possible to more effectively regulate the heat removal by the cooling fluid along the perimeter and height of the liner and ingot in their upper part, i.e. in the crystallization zone, and thereby improve the surface quality of the ingots.

Claims

1. The mold for casting ingots, containing a cooling chamber having walls and a lid with an opening into which a forming sleeve is inserted, characterized in that it is equipped with a water intake frame, on which a cooling chamber is connected to the frame by means of nozzles, and the cooling chamber is equipped with washers one of which is mounted on the cover in the hole for the forming sleeve with the possibility of vertical movement, and the other is rigidly attached to the free end of the wall of the cooling chamber with the formation of a T-shaped electric cross section.

2. The mold according to claim 1, characterized in that the nozzles are located close to the wall of the cooling chamber, opposite the wall of the forming sleeve.

3. The mold according to claim 1, characterized in that the thickness of the washer mounted on the lid of the cooling chamber is made less than the thickness of the lid by 15 - 25%.