RU2354493C2

RU2354493C2 - Device for continuous casting and metal deforming

Info

Publication number: RU2354493C2
Application number: RU2007109242/02A
Authority: RU
Inventors: Валерий Иванович Одиноков (RU); Валерий Иванович Одиноков; Вадим Владимирович Черномас (RU); Вадим Владимирович Черномас; Борис Николаевич Проскуряков (RU); Борис Николаевич Проскуряков; Василий Анатольевич Коломин (RU); Василий Анатольевич Коломин
Original assignee: Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2009-05-10
Also published as: RU2007109242A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to continuous metal casting. The device consists of a composite horizontal crystallising pan with top, bottom and side walls being installed on the driven eccentric shafts. During casting, top and bottom walls of the crystallising pan are moved by the driven eccentric shafts with phase displacement regarding side walls moving reciprocally. The top and bottom crystallising pan walls fixed in the upper and lower supports are moved by a pair of driven eccentric shafts in vertical direction along closed trajectory.

EFFECT: immobility is ensured for window supplying melt metal and being situated in top wall of crystallising pan and upper support; reliable operation of device.

4 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерывной разливке с одновременной деформацией металла.The invention relates to metallurgy, namely to continuous casting with simultaneous deformation of the metal.

Прототипом по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство для непрерывного литья и деформации металла (Патент RU №2073586). Оно включает составной кристаллизатор с отверстием в верхней части, содержащий пару боковых стенок, установленных на паре приводных эксцентриковых валов, нижнюю и верхнюю стенки, каждая их которых установлена на указанных валах с возможностью смещенного по фазе к паре боковых стенок возвратно-поступательного движения.A prototype of the technical nature of the proposed technical solution is a device for continuous casting and deformation of metal (Patent RU No. 2073586). It includes a composite mold with a hole in the upper part, containing a pair of side walls mounted on a pair of drive eccentric shafts, lower and upper walls, each of which is mounted on these shafts with the possibility of a phase-shifted reciprocating motion.

Недостатком данного устройства является цикличное горизонтальное перемещение отверстия верхней стенки кристаллизатора, через которое расплавленный металл подается в кристаллизатор. Это не позволяет производить с требуемыми технологическими параметрами заливку расплавленного металла в кристаллизатор, увеличивая зону активного высокотемпературного воздействия расплавленного металла на нижнюю стенку кристаллизатора, что затрудняет управление расходом заливаемого в него металла и, как следствие, изменяет расчетный стационарный температурный режим его работы. Изменение температурного режима кристаллизатора приводит к короблению его нижней стенки, снижая надежность устройства в целом.The disadvantage of this device is the cyclic horizontal movement of the holes of the upper wall of the mold, through which the molten metal is fed into the mold. This does not allow the molten metal to be poured into the mold with the required technological parameters, increasing the zone of active high-temperature influence of the molten metal on the bottom wall of the mold, which makes it difficult to control the flow rate of the metal poured into it and, as a result, changes the calculated stationary temperature mode of its operation. Changing the temperature regime of the mold leads to warpage of its lower wall, reducing the reliability of the device as a whole.

Задачей заявляемого устройства является получение заготовок заданного сортамента при непрерывной разливке с одновременной деформацией металла.The objective of the claimed device is to obtain blanks of a given assortment during continuous casting with simultaneous deformation of the metal.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в повышении надежности работы устройства. Это достигается тем, что заявленное техническое решение обеспечивает неподвижность отверстия верхней стенки кристаллизатора.In the process of solving the problem, a technical result is achieved, which consists in increasing the reliability of the device. This is achieved by the fact that the claimed technical solution ensures the immobility of the hole of the upper wall of the mold.

Указанный технический результат обеспечивает увеличение надежности и стабилизацию температурного режима работы устройства. Данный результат достигается тем, что в устройстве для непрерывного горизонтального литья и деформации металла, содержащем составной кристаллизатор с окном для подвода расплавленного металла, с нижней, верхней и парой боковых стенок, установленных с возможностью перемещения, причем пара боковых стенок выполнена с возможностью перемещения со смещением по фазе относительно перемещения нижней и верхней стенок, нижняя, верхняя и боковые стенки кристаллизатора установлены на горизонтальных приводных эксцентриковых валах, боковые стенки кристаллизатора установлены на приводных эксцентриковых валах с возможностью возвратно - поступательного перемещения, верхняя и нижняя стенки кристаллизатора закреплены соответственно в верхнем и нижнем суппортах и установлены каждая на паре приводных эксцентриковых валов с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по замкнутой траектории, при этом окно для подвода расплавленного металла выполнено в верхней стенке кристаллизатора и в верхнем суппорте.The specified technical result provides an increase in reliability and stabilization of the temperature regime of the device. This result is achieved in that in a device for continuous horizontal casting and deformation of metal containing a composite mold with a window for supplying molten metal, with a lower, upper and a pair of side walls installed with the possibility of movement, and a pair of side walls made with the possibility of movement with displacement in phase relative to the movement of the lower and upper walls, the lower, upper and side walls of the mold are mounted on horizontal drive eccentric shafts, side walls the molds are mounted on the drive eccentric shafts with the possibility of reciprocating movement, the upper and lower walls of the mold are fixed respectively in the upper and lower calipers and each are mounted on a pair of drive eccentric shafts with the ability to move in a vertical plane along a closed path, while the window for supplying molten metal made in the upper wall of the mold and in the upper caliper.

Заявляемое устройство характеризуется совокупностью следующих существенных признаков:The inventive device is characterized by a combination of the following essential features:

ограничительные: устройство для непрерывного горизонтального литья и деформации металла, содержащее составной кристаллизатор с окном для подвода расплавленного металла, имеющий нижнюю, верхнюю и пару боковых стенок, установленных с возможностью перемещения, пара боковых стенок которого выполнена с возможностью перемещения со смещением по фазе относительно перемещения нижней и верхней стенок;restrictive: a device for continuous horizontal casting and deformation of metal, containing a composite mold with a window for supplying molten metal, having a lower, upper and a pair of side walls installed with the possibility of movement, a pair of side walls of which are made with the possibility of movement with a phase shift relative to the movement of the lower and upper walls;

отличительные: нижняя, верхняя и боковые стенки кристаллизатора установлены на горизонтальных приводных эксцентриковых валах, боковые стенки кристаллизатора установлены на приводных эксцентриковых валах с возможностью возвратно-поступательного перемещения, верхняя и нижняя стенки кристаллизатора закреплены соответственно в верхнем и нижнем суппортах и установлены каждая на паре приводных эксцентриковых валов с возможностью перемещения в вертикальной плоскости по замкнутой траектории, при этом окно для подвода расплавленного металла выполнено в верхней стенке кристаллизатора и в верхнем суппорте.distinctive: the lower, upper and side walls of the mold are mounted on the horizontal drive eccentric shafts, the side walls of the mold are mounted on the drive eccentric shafts with the possibility of reciprocating movement, the upper and lower walls of the mold are mounted respectively in the upper and lower calipers and each are mounted on a pair of drive eccentric shafts with the ability to move in a vertical plane along a closed path, while the window for supplying molten metal Alla is made in the upper wall of the mold and in the upper caliper.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 приведен продольный разрез устройства, на фиг.2 - поперечный разрез устройства, на фиг.3 - продольный разрез верхней стенки, закрепленной на верхнем суппорте, на фиг.4 - вид сверху фиг.3.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a longitudinal section of the device, figure 2 is a transverse section of the device, figure 3 is a longitudinal section of the upper wall mounted on the upper caliper, figure 4 is a top view of figure 3.

Устройство для непрерывного литья и деформации металла включает водоохлаждаемый кристаллизатор, состоящий из четырех частей: верхней 1 и нижней 2 стенок кристаллизатора, каждая из которых закреплена соответственно на верхнем 3 и нижнем 4 суппорте и приводится в движение парой приводных эксцентриковых валов 5, вращающихся навстречу друг другу в подшипниках, установленных в стенках станины 6, и двух боковых стенок 7, приводящихся в движение от двух пар приводных эксцентриковых валов 5 и плотно прижимающихся к верхней 1 и нижней 2 стенкам нажимными устройствами 8, установленными в стенках 6 станины через устройство 9, представляющее собой плоский подшипник с шариками. Верхняя стенка 1 и суппорт 3, на котором она закреплена, имеют отверстия 12 для установки разливочного стакана. Такое же отверстие 12 имеет и верхняя стенка 6 станины. Верхняя 1 и нижняя 2 стенки приводятся в движение через эксцентрики 11, которые установлены на крайних участках эксцентриковых валов 5.A device for continuous casting and deformation of a metal includes a water-cooled mold, consisting of four parts: the upper 1 and lower 2 mold walls, each of which is mounted on the upper 3 and lower 4 calipers, respectively, and is driven by a pair of drive eccentric shafts 5 that rotate towards each other in bearings mounted in the walls of the bed 6, and two side walls 7, driven by two pairs of drive eccentric shafts 5 and pressed tightly against the upper 1 and lower 2 walls bubbled devices 8 installed in the walls of the frame 6 through the apparatus 9, which is a flat bearing with balls. The upper wall 1 and the caliper 3, on which it is fixed, have holes 12 for installing a pouring glass. The same hole 12 has the upper wall 6 of the bed. The upper 1 and lower 2 walls are driven through the eccentrics 11, which are installed on the extreme sections of the eccentric shafts 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Перед началом работы в отверстия 12 стенки станины 5, верхней стенки 1 и суппорта 3, на котором эта стенка закреплена, устанавливается разливочный стакан. При установившейся работе жидкий металл через разливочный стакан, заливается в сборный кристаллизатор, образующий бункер, где происходит кристаллизация металла путем отвода тепла подвижными стенками кристаллизатора и деформация затвердевшего металла. При вращении приводных эксцентриковых валов 5 верхняя 1 и нижняя 2 стенки совершают навстречу друг другу движение по замкнутой траектории, характеризуемое величиной эксцентриков 10, их ориентацией относительно друг друга и направлением вращения валов в верхней 1 и нижней 2 стенках. Такое движение верхней и нижней стенок способствует деформации закристаллизовавшегося металла и попеременную выдачу заготовки. В процессе движения верхней стенки 1 обеспечивается стабильное положение отверстия 12 для подвода металла относительно центра кристаллизатора за счет того, что эксцентрики 10, через которые осуществляется привод верхней стенки 1, ориентированы таким образом, что при их вращении в противоположных направлениях происходит поворот верхней стенки 1 относительно прямой, соединяющей центры пары приводных валов 5, при этом происходит незначительное угловое отклонение с амплитудой в 1-3° оси симметрии отверстия 12. Такое периодическое отклонение не влияет на параметры заливки расплавленного металла в кристаллизатор. Движение боковых стенок 7 осуществляется через эксцентрики 11, расположенные на крайних участках двух пар приводных валов 4. При вращении валов 5 происходит возвратно-поступательное движение боковых стенок 7, способствуя попеременному продвижению закристаллизовавшегося металла (самоподачу) в направлении выхода заготовки.Before starting work in the holes 12 of the wall of the bed 5, the upper wall 1 and the support 3, on which this wall is fixed, a pouring cup is installed. During steady-state operation, liquid metal through a pouring cup is poured into a prefabricated mold, which forms a hopper, where metal crystallizes by heat removal by the moving walls of the mold and deformation of the hardened metal. When the drive eccentric shafts 5 rotate, the upper 1 and lower 2 walls move towards each other along a closed path, characterized by the size of the eccentrics 10, their orientation relative to each other and the direction of rotation of the shafts in the upper 1 and lower 2 walls. This movement of the upper and lower walls contributes to the deformation of the crystallized metal and the alternate delivery of the workpiece. In the process of movement of the upper wall 1, a stable position of the hole 12 for supplying metal relative to the center of the mold is ensured due to the fact that the eccentrics 10 through which the upper wall 1 is driven are oriented so that when they rotate in opposite directions, the upper wall 1 rotates relative to a straight line connecting the centers of the pair of drive shafts 5, while there is a slight angular deviation with an amplitude of 1-3 ° axis of symmetry of the hole 12. This periodic deviation affects the parameters of pouring molten metal into the mold. The movement of the side walls 7 is carried out through the eccentrics 11 located on the extreme sections of the two pairs of drive shafts 4. When the shafts 5 rotate, the side walls 7 move back and forth, promoting the crystallized metal to alternately advance (self-feeding) in the direction of the workpiece exit.

Claims

A device for continuous horizontal casting and deformation of a metal, comprising a composite mold with a window for supplying molten metal, having a lower, upper and a pair of side walls installed with the possibility of movement, a pair of side walls of which are made with the possibility of movement with a phase shift relative to the movement of the lower and upper walls, characterized in that the lower, upper and side walls of the mold are mounted on horizontal drive eccentric shafts, the side walls of the mold the ators are mounted on the drive eccentric shafts with the possibility of reciprocating movement, the upper and lower walls of the mold are mounted respectively in the upper and lower calipers and each are mounted on a pair of drive eccentric shafts with the ability to move in a vertical plane along a closed path, while the window for supplying molten metal made in the upper wall of the mold and in the upper caliper.