RU22761U1 - Литейный агрегат для получения длинномерной заготовки из меди и медных сплавов - Google Patents

Description

Литейный агрегат для получения длинномерной заготовки из меди и медных сплавов

Полезная модель относится к металлургии, в частности к устройствам для непрерывного литья заготовок из меди и медных сплавов и может быть использована для получения длинномерных литых заготовок с необходимыми свойствами с последующим изготовлением из них профилей и изделий фасонного сечения.

Известны различные устройства для получения заготовок из меди и медных сплавов, включающие плавильную печь, миксер для накопления расплавленного металла, кристаллизатор для формирования непрерывнолитой заготовки (В.Г.Осинцев и др. «Бескислородная медь, М., Металлургия, 1982, стр.70-84).

Известен литейный агрегат для получения длинномерной заготовки из меди и ее сплавов, содержащий плавильную печь и миксер со средствами формирования в них восстановительной атмосферы, промежуточную емкость, кристаллизатор роторного типа, снабженный устройством для модифицирования подаваемого расплава, зону вторичного охлаждения, выполненную в виде форсунок, при этом между

11/06; 11/12

миксером и промежуточной зоной установлена дополнительная емкость для легирования расплава с механизмом для подачи легирующих элементов со средствами ее нагрева и создания в ней восстановительной атмосферы (патент РФ № 2089335, МПК B22D 11/06, публ. 1997г.).

К недостаткам известного устройства относится возможность засорения расплава медных сплавов окислами лигатуры, и тем самым, ухудшения качества ползд1аемой заготовки, по следующим обстоятельствам.

При непосредственном введении активного легирующего металла в расплав происходит сильное его окисление, при этом окислы металла частично уходят в ишак, частично в расплав в виде нерастворимых частиц и пленок, которые резко ухудщают качество металла. Так, после растворения магниевой лигатуры, расплав содержит частицы окислов магния, образовавщихся при поверхностном окислении лигатуры.

Известно, что скорость реакции окисления зависит от давления диссоциации окисла, которая в свою очередь зависит от концентраций вступающих в реакцию элементов. Используемый в известном агрегате метод раскисления не позволяет полностью избавиться от кислорода. Содержание кислорода остается на уровне не ниже 0,01 - 0,015%. В случае ввода легирующего элемента в расплав в чистом виде в момент его расплавления возникает зона с содержанием легирующего элемента до 100%. В этой зоне наблюдается повыщенное давление диссоциации и происходит активное взаимодействие легирующего элемента и кислорода, остающегося в расплаве после раскисления. В наибольщей степени это проявляется при получении сплавов с легкими химически активными легирующими элементами, например, магнием.

Задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала средств, используемых при производстве заготовок из меди и медных сплавов, и создание универсального устройства.

Afr«//3f o

обеспечивающего в едином агрегате возможность получения длинномерных заготовок как из меди, так и из медных сплавов в широком диапазоне легирования, обладающих улучшенной структурой за счет исключения возможности засорения расплава при его легировании.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.

Литейный агрегат для получения длинномерных заготовок из меди и медных сплавов содержит плавильную печь, обогреваемую переходную ванну, печь-резервуар, вытяжную установку с кристаллизаторами и устройство для наматывания заготовок в бухты. Агрегат также снабжен дополнительной ванной для расплава лигатуры, выполненной в виде газовой отражательной печи, установленной над обогреваемой переходной ванной и снабженной регулирующим устройством для дозированной подачи жидкой лигатуры в переходную ванну, при этом плавильная печь, переходная ванна и печь-резервуар выполнены в одном корпусе и образуют расположенные на одном уровне разделенные между собой вертикальными перегородками сообщающиеся секции комбинированной индукщюнной печи, а вытяжная установка размещена над печью-резервуаром и содержит комплект кристаллизаторов скольжения, закрепленных на монтажной плите, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости.

На чертеже схематично представлены: 1 - индукционная печь; 2 плавильная печь; 3 - переходная ванна; 4 - малая газовая отражательная печь; 5 - печь-резервуар; 6 - монтажная плита вытяжной установки; 7 кристаллизатор; 8 - направляющая рама; 9 - приемное устройство; 10 корзинка.

Предложенный литейный агрегат работает следующим образом.

достаточной глубины погружения графитовых мундштуков кристаллизаторов в расплав. В кристаллизаторе расплав кристаллизируется в виде прутка, который непрерывно вытягивается вверх. При вытяжке из расплава заготовки малого сечения происходит ее быстрое охлаждение. Выходящая из кристаллизатора прутковая заготовка проходя через направляющую раму 8 наматывается в бухты в корзинках 10 приемного устройства 9.

Конструктивное выполнение агрегата обеспечивает такое сочетание скоростей плавки меди и дозирования лигатуры, при которой достигается необходимая концентрация легирующих элементов в готовом продукте.

Например, скорость литья заготовки 400 кг/час. Содержание элемента в лигатуре 10%.

Содержание элемента в конечном продукте 0,02%.

Расход легирующего элемента 400x0.02:100-0,08кг/час.

Расход лигатуры 0,08x10 0,8кг/час.

Изменением расхода лигатуры от 0,8 до 36 кг/час достигается изменение содержания легирующего элемента от 0,02 до 0,9%.

Данное устройство предназначено для получения литой заготовки с содержанием в сплаве магния 0,02-0,09% или олова 0,02-0,1%, а также может использоваться без переналадки при изготовлении заготовки из меди.

Предложенное устройство позволяет получить длинномерную заготовку, обладающую улучщенной структурой, что обеспечивает при дальнейшей ее обработке методом холодной пластической деформации (волочение или прокатка) возможность изготовления контактного провода с высокими элеюромеханическими свойствами, удовлетворяющими требованиям ГОСТ 2584-86.

0

переходной ванны 3, печи-резервуаре 5, расположенных в одном корпусе и разделенных между собой вертикальными перегородками. Плавка производится в плавильной печи 2 под слоем прокаленного древесного угля для защиты расплава от окисления. Далее расплавленный металл с содержанием кислорода не выше 0,01% самотеком переливается в обогреваемую переходн)ю ванну 3, которая также покрыта прокаленным древесным углем. В ванне 3 происходит дополнительное удаление кислорода, повышение температуры и перемешивание расплава.

Для получения литой заготовьси из медных сплавов над переходной ванной установлена отдельная ванна, представляющая собой малую газовую отражательную печь 4, в которой происходит плавление лигатуры. В процессе ее плавления над расплавом создается восстановительная атмосфера за счет неполного сгорания газа. В связи с отсутствием интенсивного перемешивания расплава лигатуры ее окислы, образовавшиеся во время плавки, всплывают на поверхность в виде шлака. Периодически осуществляется снятие шлака с поверхности. В нижней части ванны имеется стопорное устройство, через которое в процессе легирования расплава меди осуществляется дозирование жидкой лигатуры с заданной скоростью в переходную ванну. Лигатура содержит в растворе 10-30% легирующего элемента, что способствует существенному снижению давления диссоциации окисла при взаимодействии легирующего элемента и кислорода.

Из переходной ванны расплав поступает в печь-резервуар 5. Расплав в печи-резервуаре покрыт слоем природного чешуйчатого графита. Пад печью-резервуаром расположена вытяжная установка 6 с кристаллизаторами 7, нижние графитовые мундштуки которых погружены на определенную глубину в расплав. Кристаллизаторы закреплены на монтажной плите 6, которая установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вверх-вниз для обеспечения (

Claims (1)

1. Литейный агрегат для получения длинномерных заготовок из меди и медных сплавов, включающий плавильную печь, обогреваемую переходную ванну, печь-резервуар, вытяжную установку с кристаллизаторами и устройство для наматывания заготовок в бухты, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной ванной для расплава лигатуры, выполненной в виде газовой отражательной печи, установленной над обогреваемой переходной ванной и снабженной регулирующим устройством для дозированной подачи жидкой лигатуры в переходную ванну, при этом плавильная печь, переходная ванна и печь-резервуар выполнены в одном корпусе и образуют расположенные на одном уровне разделенные между собой вертикальными перегородками сообщающиеся секции комбинированной индукционной печи, а вытяжная установка размещена над печью-резервуаром и содержит комплект кристаллизаторов скольжения, закрепленных на монтажной плите, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости.