RU2659548C1 - Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков - Google Patents
Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659548C1 RU2659548C1 RU2017130078A RU2017130078A RU2659548C1 RU 2659548 C1 RU2659548 C1 RU 2659548C1 RU 2017130078 A RU2017130078 A RU 2017130078A RU 2017130078 A RU2017130078 A RU 2017130078A RU 2659548 C1 RU2659548 C1 RU 2659548C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cover
- lubricant
- groove
- mold
- lid
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 5
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 19
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 5
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/07—Lubricating the moulds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при непрерывном литье алюминиевых слитков. Кристаллизатор содержит корпус (1) и крышку (2). Внутри крышки выполнено устройство подачи смазки, состоящее из проточки (5), выполненной со стороны внешнего контура крышки, и проточки (6), выполненной со стороны внутреннего контура крышки, соединительных каналов (7) и выходных отверстий (4). Проточки (5) и (6) сообщаются соединительными каналами (7). В каналах (7) установлены гидравлические обратные клапана. Проточка (6), выполненная со стороны внутреннего контура крышки, соединена с выходными отверстиями (4), расположенными по всему периметру крышки для подачи смазки на рабочую поверхность кристаллизатора. Обеспечивается равномерное поступление смазки на рабочую поверхность корпуса кристаллизатора. Выходные отверстия имеют переменный диаметр, что упрощает процесс их очистки. Изобретение позволяет сократить время заполнения устройства подачи смазкой, обеспечить одновременное начало подачи смазки из выходных отверстий по всему периметру крышки, удержать смазку в проточке, выполненной со стороны внешнего контура крышки после окончания процесса отливки слитка, упростить процесс очистки выходных отверстий. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при отливке слитков из алюминия.
Уровень техники
Во всем мире для производства алюминиевых слитков широко используется способ вертикального полунепрерывного литья с прямым охлаждением слитков.
Сущность способа заключается в непрерывной подаче жидкого металла в водоохлаждаемую изложницу (кристаллизатор) с подвижным дном, роль которого выполняет подвижный поддон, перемещающийся в вертикальном направлении. Охлаждающая вода подается во внутренние камеры кристаллизатора, поддерживает низкую температуру стенок, которые соприкасаются с жидким алюминием. За счет этого первичного охлаждения вблизи стенки кристаллизатора формируется первоначальная затвердевшая оболочка слитка. Затем охлаждающая вода через отверстия кристаллизатора поступает непосредственно на сформировавшуюся поверхность слитка и обеспечивает дальнейшую кристаллизацию слитка. Литье прекращается при достижении слитком заданной длины, затем процесс повторяется вновь. В процессе литья на рабочую поверхность кристаллизатора подается смазка, обеспечивающая получение более гладкой поверхности слитка, защиту рабочей поверхности кристаллизатора от повреждения.
Известна конструкция кристаллизатора с системой управления смазкой (патент РФ №2352433, опубл. 20.04.2009, МПК B22D 11/07), содержащая трубопровод для смазки, обеспечивающий подачу потока смазки и распределение смазки вокруг полости литейной формы, и пробку трубопровода для смазки, обеспечивающую предотвращение самопроизвольного вытекания смазки через выходные отверстия трубопровода после окончания процесса отливки слитка. Пробка размещена внутри трубопровода, или в выходных отверстиях для смазки, или рядом с выходными отверстиями для смазки. Пробка выполнена в виде эластичного баллона, или пористой диафрагмы, или поворотного клапана, или перегородки с капиллярными отверстиями.
Недостатками данной конструкции являются: сложность практического осуществления предложенных вариантов; необходимость подачи сжатого воздуха для растягивания эластичного баллона; закупорка пор диафрагмы или капиллярных отверстий перегородки; длительное время заполнения каналов смазкой вследствие преждевременного вытекания смазки из выходных отверстий, расположенных ближе к впускному патрубку; необходимость снятия крышки для очистки выходных отверстий (конструктивно выходные отверстия расположены под крышкой с эластичным баллоном).
Известен кристаллизатор для вертикального литья слитков из алюминия и алюминиевых сплавов (патент РФ №2281183, опубл. 10.08.2006, МПК B22D 11/04, B22D 11/07). В верхней части корпуса кристаллизатора выполнена проточка для подвода жидкой смазки с каналами для подвода смазки на рабочую поверхность кристаллизатора. Сверху проточка с каналами закрыта крышкой. Проточка для подвода жидкой смазки выполняется по всему контуру кристаллизатора, чтобы обеспечить равномерное распределение смазки
Данное техническое решение принимается в качестве прототипа.
Недостатками данного кристаллизатора-прототипа являются длительное время заполнения проточки смазкой вследствие преждевременного вытекания смазки из каналов, расположенных ближе к впускному патрубку, а также самопроизвольное вытекание смазки из каналов после окончания процесса отливки слитка.
Раскрытие изобретения
Известно, что время заполнения устройства подачи смазкой зависит от многих факторов, таких как давление, вязкость смазки, размеры проточек и выходных отверстий, и может составлять от 10 до 40 минут. На практике наблюдается преждевременное вытекание смазки из выходных отверстий, расположенных ближе к впускному патрубку, при заполнении устройства и самопроизвольное вытекание смазки из всех выходных отверстий после окончания процесса отливки слитка.
Необходимость периодической очистки выходных отверстий, требует в конструкции кристаллизатора-аналога снятия крышки и последующего заполнения устройства смазкой. Очевидно, что каждый слив и заполнение устройства смазкой нежелателен из-за потерь времени.
Технической задачей изобретения является разработка конструкции кристаллизатора для литья алюминиевых слитков с устройством подачи смазки, которая сократит время заполнения устройства смазкой, обеспечит одновременное начало подачи смазки из выходных отверстий по всему периметру крышки на рабочую поверхность кристаллизатора, удержит смазку после окончания процесса отливки слитка, упростит процесс очистки выходных отверстий.
Достижение указанной технической задачи обеспечивается тем, что в кристаллизаторе для литья алюминиевых слитков, содержащем корпус, крышку, размещенную в верхней части корпуса и устройство подачи смазки на рабочую поверхность кристаллизатора, новым является то, что устройство подачи смазки размещено внутри крышки кристаллизатора и выполнено в виде двух проточек, выполненных со стороны внешнего и внутреннего контура крышки, при этом проточки соединены между собой каналами, причем проточка со стороны внешнего контура крышки соединена с впускным патрубком подачи смазки, проточка со стороны внутреннего контура крышки соединена с выходными отверстиями, а в соединительных каналах установлены гидравлические обратные клапаны, выполненные с возможностью открытия упомянутых каналов под давлением и поступления смазки из одной проточки в другую и через выходные отверстия по всему периметру крышки на рабочую поверхность корпуса кристаллизатора.
В частном исполнении давление открытия обратных клапанов составляет 0,05-0,5 бар, предпочтительно 0,1-0,2 бар; выходные отверстия располагаются на внутренней поверхности крышки на расстоянии 15-50 мм друг от друга, предпочтительно 20-30 мм; выходные отверстия выполнены диаметром вскрытия отверстий в проточку 0,5-1,5 мм, при этом диаметр выходных отверстий на выходе составляет 3-6 мм; площадь сечения проточки, выполненной со стороны внутреннего контура крышки, составляет 50-70% от площади сечения проточки, выполненной со стороны внешнего контура крышки.
Отличиями заявляемого изобретения являются:
устройство подачи смазки размещено внутри крышки кристаллизатора;
- давление открытия обратных клапанов составляет 0,05-0,5 бар, предпочтительно 0,1-0,2 бар;
- выходные отверстия располагаются на внутренней поверхности крышки с шагом 15-50 мм, предпочтительно 20-30 мм;
- выходные отверстия имеют переменный диаметр. Диаметр вскрытия отверстия в проточку составляет 0,5-1,5 мм. Диаметр на выходе составляет 3-6 мм;
- площадь поперечного сечения проточки, выполненной со стороны внутреннего контура крышки, составляет 50-70% от площади поперечного сечения проточки, выполненной со стороны внешнего контура.
Конструкция кристаллизатора с устройством подачи смазки поясняется фиг. 1, 2, 3. На фиг. 1 представлен общий вид кристаллизатора. На фиг. 2 представлен вид поперечного разреза кристаллизатора. Фиг. 3 представляет вид продольного разреза крышки кристаллизатора.
Кристаллизатор содержит следующие конструктивные элементы:
1 - корпус кристаллизатора;
2 - крышка кристаллизатора;
3 - впускной патрубок устройства подачи смазки;
4 - выходные отверстия;
5 - проточка со стороны внешнего контура крышки;
6 - проточка со стороны внутреннего контура крышки;
7 - соединительные каналы;
8 - обратные клапаны.
Кристаллизатор содержит корпус 1 и крышку 2, размещенную в верхней части корпуса. В крышке 2 расположено устройство подачи смазки, в котором размещены впускной патрубок 3 и выходные отверстия 4. Устройство подачи смазки содержит проточку 5, выполненную со стороны внешнего контура крышки 2, и проточку 6, выполненную со стороны внутреннего контура крышки, которые соединены между собой каналами 7. В соединительных каналах 7 установлены гидравлические обратные клапаны 8.
Выходные отверстия 4 располагаются на внутренней поверхности крышки с шагом 15-50 мм, и обеспечивают равномерное распределение смазки по рабочей поверхности корпуса кристаллизатора.
Работа устройства
При заполнении устройства подачи смазкой и в течение всего процесса отливки слитка работает нагнетательный насос, обеспечивающий наличие давления и поступление смазки из расходного резервуара в устройство подачи смазки через впускной патрубок 3. Впускной патрубок 3 соединен с проточкой 5, выполненной со стороны внешнего контура крышки.
До момента достижения давления открытия обратные клапаны 8 находятся в закрытом состоянии, удерживая смазку в проточке 5, исключая ее вытекание через выходные отверстия 4. После заполнения проточки 5 давление увеличивается и при его значении в диапазоне 0,05-0,5 бар обратные клапана 8 открываются, обеспечивая подачу смазки через соединительные каналы 7 в проточку 6. После заполнения проточки 6 смазка поступает через выходные отверстия 4 в крышке 2 на рабочую поверхность корпуса 1 кристаллизатора.
По завершении процесса отливки слитка нагнетательный насос отключают, что обеспечивает падение давления в устройстве подачи смазки. При значении давления ниже 0,05-0,5 бар обратные клапаны 8 закрывают соединительные каналы 7, удерживая смазку в проточке 5. Давление менее 0,05-0,5 бар не позволяет преодолеть усилие сжатия пружины обратного клапана.
Целесообразно, чтобы площадь поперечного сечения проточки 6 была меньше площади поперечного сечения проточки 5. За счет уменьшения площади поперечного сечения проточки 6 сокращается время ее заполнения, снижаются потери смазки от самопроизвольного вытекания через выходные отверстия 4 после окончания процесса отливки слитка. Площадь поперечного сечения проточки 6 выбирается в диапазоне 50-70% от площади поперечного сечения проточки 5. При площади менее 50% - возрастает вероятность сохранения в проточке полостей, не заполненных смазкой, а при площади выше 70% - нецелесообразно, из-за увеличения потерь смазки от самопроизвольного вытекания через выходные отверстия 4 после окончания процесса отливки слитка.
Выходные отверстия 4 имеют переменный диаметр. Диаметр вскрытия отверстия в проточку 6 составляет 0,5-1,5 мм. При диаметре меньше 0,5 мм увеличивается вероятность закупорки выходных отверстий частицами грязи, при диаметре более 1.5 мм - повышенный расход смазки. Диаметр на выходе составляет 2-6 мм. Данное техническое решение упрощает процесс очистки выходных отверстий 4.
Изобретение позволяет сократить время заполнения устройства смазкой посредством того, что обратные клапана 8 предотвращают преждевременное вытекание смазки из проточки 5; обеспечить одновременное начало подачи смазки из выходных отверстий 4 по всему периметру крышки 2 на рабочую поверхность корпуса 1 кристаллизатора; удержать смазку в проточке 5 после окончания процесса отливки слитка; упростить процесс очистки выходных отверстий 4.
Claims (5)
1. Кристаллизатор для вертикального полунепрерывного литья алюминиевых слитков, содержащий корпус, крышку, размещенную в верхней части корпуса и устройство подачи смазки на рабочую поверхность кристаллизатора с впускным патрубком и выходными отверстиями, отличающийся тем, что устройство подачи смазки выполнено в виде двух проточек внутри крышки кристаллизатора, одна из которых выполнена со стороны внешнего контура крышки, а другая - со стороны внутреннего контура крышки, соединенных между собой соединительными каналами, причем проточка со стороны внешнего контура крышки соединена с впускным патрубком подачи смазки, а проточка со стороны внутреннего контура крышки соединена с выходными отверстиями, расположенными по всему периметру крышки, при этом в соединительных каналах установлены гидравлические обратные клапаны, выполненные с возможностью открытия соединительных каналов под давлением и подачи смазки из одной проточки в другую, а затем через выходные отверстия - на рабочую поверхность корпуса кристаллизатора.
2. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что давление открытия обратных клапанов составляет 0,05-0,5 бар, предпочтительно 0,1-0,2 бар.
3. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что выходные отверстия расположены на внутренней поверхности крышки на расстоянии 15-50 мм друг от друга, предпочтительно - на расстоянии 20-30 мм.
4. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что диаметр выходных отверстий со стороны проточки внутреннего контура крышки составляет 0,5-1,5 мм, при этом диаметр выходных отверстий на выходе на рабочую поверхность корпуса кристаллизатора составляет 3-6 мм.
5. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что площадь сечения проточки, выполненной со стороны внутреннего контура крышки, составляет 50-70% от площади сечения проточки, выполненной со стороны внешнего контура крышки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017130078A RU2659548C1 (ru) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017130078A RU2659548C1 (ru) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2659548C1 true RU2659548C1 (ru) | 2018-07-02 |
Family
ID=62815368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017130078A RU2659548C1 (ru) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2659548C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021061017A1 (ru) | 2019-09-24 | 2021-04-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр" | Кристаллизатор для вертикального литья алюминиевых слитков |
| CN113020554A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 重庆庭澳冶金新材料有限公司 | 超大规格硬合金圆棒结晶器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU424651A1 (ru) * | 1971-10-04 | 1974-04-25 | Устройство для многоточечного распределенияи подачи технологической смазки на стенкикристаллизатора | |
| SU440204A1 (ru) * | 1972-11-20 | 1974-08-25 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина | Устройство дл подачи смазки в кристаллизатор установки непрерывной разливки металла |
| FR2498498A1 (fr) * | 1981-01-28 | 1982-07-30 | Sumitomo Light Metal Ind | Moule pour la coulee continue des metaux avec haut de lingotiere isolant |
| RU2281183C1 (ru) * | 2004-12-30 | 2006-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Кристаллизатор для вертикального литья слитков из алюминия и алюминиевых сплавов |
| RU2352433C2 (ru) * | 2002-10-15 | 2009-04-20 | Уэгстафф, Инк. | Система управления смазкой для системы разливки металла |
-
2017
- 2017-08-24 RU RU2017130078A patent/RU2659548C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU424651A1 (ru) * | 1971-10-04 | 1974-04-25 | Устройство для многоточечного распределенияи подачи технологической смазки на стенкикристаллизатора | |
| SU440204A1 (ru) * | 1972-11-20 | 1974-08-25 | Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина | Устройство дл подачи смазки в кристаллизатор установки непрерывной разливки металла |
| FR2498498A1 (fr) * | 1981-01-28 | 1982-07-30 | Sumitomo Light Metal Ind | Moule pour la coulee continue des metaux avec haut de lingotiere isolant |
| RU2352433C2 (ru) * | 2002-10-15 | 2009-04-20 | Уэгстафф, Инк. | Система управления смазкой для системы разливки металла |
| RU2281183C1 (ru) * | 2004-12-30 | 2006-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" | Кристаллизатор для вертикального литья слитков из алюминия и алюминиевых сплавов |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021061017A1 (ru) | 2019-09-24 | 2021-04-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр" | Кристаллизатор для вертикального литья алюминиевых слитков |
| CN114450101A (zh) * | 2019-09-24 | 2022-05-06 | 俄罗斯工程技术中心有限责任公司 | 一种用于铸造铝锭的立式铸造结晶模具 |
| EP4035796A4 (en) * | 2019-09-24 | 2023-11-01 | Obshchestvo s Ogranichennoy Otvetstvennost'yu "Obedinennaya Kompaniya Rusal Inzhenerno- Tekhnologicheskiy Tsentr" | MILL FOR VERTICAL CASTING OF ALUMINUM BAR |
| CN113020554A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 重庆庭澳冶金新材料有限公司 | 超大规格硬合金圆棒结晶器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2659548C1 (ru) | Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков | |
| KR101810522B1 (ko) | 경사식 중력 주조 장치 | |
| RO114880B1 (ro) | Forma de turnare si post de turnare si racire a unei instalatii de formare in lant | |
| RU2488460C2 (ru) | Устройство, относящееся к оборудованию для непрерывного или полунепрерывного литья металла | |
| RU2742553C1 (ru) | Кристаллизатор для вертикального литья алюминиевых слитков | |
| CN201702340U (zh) | 一种铝合金半连续铸造用结晶器 | |
| CN106925752A (zh) | 一种水冷式低压铸造模具 | |
| CN101829766A (zh) | 一种铝合金半连续铸造用结晶器 | |
| RU182014U1 (ru) | Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков | |
| CN211516050U (zh) | 冷激铸铁挺杆铸造模具 | |
| CN212057865U (zh) | 一种浆料定向冷冻装置 | |
| CN211413569U (zh) | 一种自泄压式阀门模具 | |
| CN204075067U (zh) | 一种精密铸造射蜡枪 | |
| CN207823895U (zh) | 一种用于铝合金铸造工艺中的结晶装置 | |
| CN203508963U (zh) | 一种带冷却水道的金属炼铸结晶器结构装置 | |
| CN220970699U (zh) | 一种便于冷却的活塞铸造模具 | |
| CN204276838U (zh) | 钢锭铸造装置 | |
| KR101149232B1 (ko) | 연속 주조 모사 장치용 분리형 침지 노즐 | |
| RU181962U1 (ru) | Устройство для получения лигатурных слитков методом наклонного литья | |
| CN210702355U (zh) | 汽车齿轮箱体砂芯成型模 | |
| JPS6357142B2 (ru) | ||
| RU2725377C1 (ru) | Кристаллизатор для вертикального литья слитков | |
| RU206185U1 (ru) | Кристаллизатор для получения отливки металла | |
| CN203508961U (zh) | 一种带冷却水道的金属炼铸结晶器结构装置 | |
| CN113695556A (zh) | 低压铸造压力控制系统、方法及船用发动机铸造旋转支架 |