RU2736995C1 - Installation for continuous casting and pressing of metals - Google Patents

Installation for continuous casting and pressing of metals Download PDF

Info

Publication number
RU2736995C1
RU2736995C1 RU2020107655A RU2020107655A RU2736995C1 RU 2736995 C1 RU2736995 C1 RU 2736995C1 RU 2020107655 A RU2020107655 A RU 2020107655A RU 2020107655 A RU2020107655 A RU 2020107655A RU 2736995 C1 RU2736995 C1 RU 2736995C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
installation
annular groove
pressing
continuous casting
protective housing
Prior art date
Application number
RU2020107655A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Горохов
Александр Петрович Скуратов
Иван Юрьевич Губанов
Сергей Владимирович Беляев
Наталья Петровна Попиякова
Александр Сергеевич Потапенко
Иван Сергеевич Косяченко
Оксана Яковлевна Якунина
Алексей Сергеевич Стригин
Виктор Петрович Катрюк
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2020107655A priority Critical patent/RU2736995C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2736995C1 publication Critical patent/RU2736995C1/en

Links

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
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy and can be used for continuous casting-pressing of metals. Plant comprises dispenser (3), crystallizer wheel (1) with annular groove (2) on upper base, arched segment (5) with press die (4) and protrusion (6) mating with annular groove (2), sealed protective housing (7) and gas supply device (8). Distributing header (11) is arranged above annular groove. Tight protective housing is connected to device (8) for supply of gas produced from liquefied coolant located outside the zone of protective housing. Gas supply device via controlled valve (10) and branch pipe (9) is connected to distributing collector (11) and performs uniform cooling of installation elements and press products. Unit is equipped with outlet branch pipe (12) for outlet of waste gaseous cooling agent.
EFFECT: exposure of the gaseous coolant directly to the outer surfaces of the apparatus and the metal billet increases the efficiency of cooling thereof, which enables to obtain press articles from alloys with a high melting point.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области литья и обработки металлов давлением и может быть использовано при получении сплошных и полых профилей различной конфигурации совмещенными методами непрерывного литья-прессования металлов, в частности, из сплавов с высокой температурой плавления.The invention relates to the field of casting and metal forming and can be used to obtain solid and hollow profiles of various configurations by combined methods of continuous casting-pressing of metals, in particular, from alloys with a high melting point.

Известно устройство для непрерывного литья и прессования металла методом конформ, включающее печь-миксер с питателем и дозатором, кристаллизатор, выполненный в виде диска с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, и сопрягающийся с ним неподвижный дугообразный сегмент с матрицей (Сергеев, В.М. Непрерывное литье - прессование цветных металлов: проблемы цветной металлургии / В.М. Сергеев, Ю.В. Горохов, В.В. Соболев [и др.]. - М: Металлургия, 1990. - 85 с.).A device for continuous casting and pressing of metal by the conformal method is known, including a mixer furnace with a feeder and a batcher, a crystallizer made in the form of a disk with the ability to rotate in a horizontal plane, and a fixed arcuate segment with a matrix mating with it (Sergeev, V.M. Continuous Casting - pressing of non-ferrous metals: problems of non-ferrous metallurgy / VM Sergeev, Yu.V. Gorokhov, VV Sobolev [and others]. - M: Metallurgy, 1990. - 85 p.).

Указанное устройство, предназначенное для получения пресс-изделий из цветных металлов и сплавов совмещенным способом непрерывного литья-прессования, не оснащено системой принудительного охлаждения инструмента, что снижает производительность технологического процесса, поскольку критические температуры оказывают негативное влияние на прочность инструмента. Для решения данной проблемы была предложена схема принудительного охлаждения как прессового инструмента, так и профиля. Устройство включает в себя печь-миксер с расплавом, валок с ручьем и валок с выступом, имеющие водоохлаждаемые полости и образующие закрытый калибр, перекрытый на выходе матрицей, клиновидные полости которой выполнены с возможностью их охлаждения (Довженко, Н.Н. Прессование алюминиевых сплавов: моделирование и управление тепловыми условиями: монография / Н.Н. Довженко, С.В. Беляев, С.Б. Сидельников [и др.]. - Красноярск: ИПК СФУ, 2009. - 256 с.).The specified device, designed to produce press products from non-ferrous metals and alloys by the combined method of continuous casting-pressing, is not equipped with a forced cooling system of the tool, which reduces the productivity of the technological process, since critical temperatures have a negative effect on the strength of the tool. To solve this problem, a forced cooling scheme was proposed for both the pressing tool and the profile. The device includes a furnace-mixer with a melt, a roll with a stream and a roll with a ledge, having water-cooled cavities and forming a closed caliber, closed at the outlet by a matrix, the wedge-shaped cavities of which are made with the possibility of cooling them (Dovzhenko, N.N. Pressing of aluminum alloys: modeling and control of thermal conditions: monograph / NN Dovzhenko, SV Belyaev, SB Sidelnikov [and others]. - Krasnoyarsk: IPK SFU, 2009. - 256 p.).

Кроме этого, известно устройство для охлаждения установки непрерывного литья и прессования, оснащенное двумя коллекторами для охлаждения, один из которых охватывает внутреннюю и наружную поверхности колеса - кристаллизатора, а другой установлен на верхней поверхности дугообразного сегмента с пресс-матрицей (Патент на полезную модель 111784 Российская Федерация, МПК В21С 25/00, В21С 23/08, заявл. 04.08.2011; опубл. 27.12.2011 г., бюл. №36). Основной недостаток данной системы охлаждения заключается в том, что в связи с неравномерным распределением количества теплоты в кристаллизаторе и неподвижном сегменте, в течение длительного времени конструкция данного устройства не способна обеспечить условия охлаждения отдельных элементов установки.In addition, a device for cooling a continuous casting and pressing installation is known, equipped with two collectors for cooling, one of which covers the inner and outer surfaces of the mold wheel, and the other is installed on the upper surface of the arcuate segment with a press die (Patent for utility model 111784 Russian Federation, IPC В21С 25/00, В21С 23/08, filed 04.08.2011; publ. 27.12.2011, bul. No. 36). The main disadvantage of this cooling system is that due to the uneven distribution of the amount of heat in the mold and the stationary segment, for a long time the design of this device is not able to provide cooling conditions for individual elements of the installation.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является устройство управления тепловым режимом непрерывного литья и прессования цветных металлов и сплавов, содержащее дозатор, основание дозатора с установленным на нем электроприводом и роликами, позволяющими изменять положение дозатора, кристаллизатор, неподвижный дугообразный сегмент с матрицей, датчики температуры, установленные на дугообразном сегменте и дозаторе, соединенные с контроллером, который в свою очередь связан с электроприводом, соединенным с шестеренкой, образующей с зубьями на корпусе установки шестеренную передачу. (Патент на изобретение 2657396 Российская Федерация, МПК B22D 11/06, В21С 23/00, заявл. 04.04.2017; опубл. 13.06.2018 г., бюл. №17). Основной задачей изобретения является управление тепловым процессом в момент кристаллизации металла или сплава с момента холодного пуска до наступления установившегося теплового режима работы установки при изменяющихся температурных условиях во времени. Данное устройство принимаем за прототип.The closest in terms of the totality of essential features is a device for controlling the thermal regime of continuous casting and pressing of non-ferrous metals and alloys, containing a batcher, a batcher base with an electric drive installed on it and rollers that allow changing the position of the batcher, a mold, a stationary arcuate segment with a matrix, temperature sensors installed on an arcuate segment and a dispenser, connected to a controller, which in turn is connected to an electric drive connected to a gear, which forms a gear transmission with teeth on the installation body. (Patent for invention 2657396 Russian Federation, IPC B22D 11/06, В21С 23/00, filed 04.04.2017; published 13.06.2018, bul. No. 17). The main objective of the invention is to control the thermal process at the time of crystallization of the metal or alloy from the moment of cold start up to the onset of a steady thermal regime of the installation under changing temperature conditions over time. We take this device as a prototype.

Известное устройство имеет следующие недостатки:The known device has the following disadvantages:

1. Снижение надежности управления тепловым режимом процесса непрерывного литья и прессования в связи со значительной сложностью и многокомпонентностью конструкции предложенной схемы охлаждения установки.1. Decrease in the reliability of control of the thermal regime of the continuous casting and pressing process due to the significant complexity and multicomponent design of the proposed installation cooling scheme.

2. Возможность окисления зеркала расплава металла, подаваемого в канавку кристаллизатора.2. Possibility of oxidation of the mirror of the metal melt supplied to the mold groove.

3. Ограничения по использованию для сплавов с высокой температурой плавления.3. Restrictions on use for high melting point alloys.

Основной задачей заявляемого изобретения является стабилизация теплового режима работы установки для процессов литья и прессования.The main objective of the claimed invention is to stabilize the thermal mode of operation of the installation for casting and pressing processes.

Для решения поставленной задачи в установке для непрерывного литья и прессования металлов, содержащей дозатор, колесо-кристаллизатор с кольцевой канавкой на его верхнем основании, сопрягающийся с ней дугообразный сегмент с пресс-матрицей и выступом, согласно изобретению, Установка для непрерывного литья и прессования металлов, содержащая дозатор, колесо-кристаллизатор с кольцевой канавкой на его верхнем основании, сопрягающийся с ней дугообразный сегмент с пресс-матрицей и выступом, согласно изобретению, установка снабжена герметичным защитным корпусом и взаимосвязана с устройством подачи газа, получаемого из сжиженного хладагента, расположенного вне зоны защитного корпуса, которое через регулируемый клапан и патрубок соединено с распределительным коллектором, расположенным над кольцевой канавкой для равномерного охлаждения элементов установки и пресс-изделия, а для выхода отработанного газообразного хладагента установка снабжена выпускным патрубком.To solve this problem in an installation for continuous casting and pressing of metals, containing a batcher, a mold wheel with an annular groove on its upper base, an arcuate segment mating with it with a press die and a protrusion, according to the invention, Installation for continuous casting and pressing of metals, containing a dispenser, a mold wheel with an annular groove on its upper base, an arcuate segment mating with it with a press die and a protrusion, according to the invention, the installation is equipped with a sealed protective case and is interconnected with a device for supplying gas obtained from a liquefied refrigerant located outside the protective zone housing, which is connected through an adjustable valve and a branch pipe to a distribution manifold located above the annular groove for uniform cooling of the installation elements and the press product, and the installation is equipped with an outlet pipe for the outlet of the exhaust gaseous refrigerant.

Конструктивные особенности заявляемого устройства по сравнению с прототипом заключаются введением в систему охлаждения устройства подачи газа, получаемого из сжиженного хладагента и распределительного коллектора, а так же снабжение установки защитным корпусом, которой позволяет совместить охлаждение и защиту колеса-кристаллизатора с находящимся в ней металлическим расплавом от воздействия атмосферного воздуха. Воздействие газообразного хладагента непосредственно на наружные поверхности установки непрерывного литья и прессования и металлической заготовки способствует повышению эффективности их охлаждения и дает возможность получения пресс-изделий из сплавов с высокой температурой плавления.The design features of the proposed device in comparison with the prototype are the introduction into the cooling system of the gas supply device obtained from the liquefied refrigerant and the distribution manifold, as well as the supply of the installation with a protective case, which allows you to combine the cooling and protection of the mold wheel with the metal melt in it from exposure atmospheric air. The impact of the gaseous refrigerant directly on the outer surfaces of the continuous casting and pressing installation and the metal billet increases the efficiency of their cooling and makes it possible to obtain molded products from alloys with a high melting point.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами. На фиг. 1 и 2 представлена схема предлагаемого устройства.The essence of the invention is illustrated by graphic materials. FIG. 1 and 2 show a diagram of the proposed device.

Установка для непрерывного литья и прессования металлов состоит из колеса-кристаллизатора 1 с кольцевой канавкой 2 на его верхнем основании, дозатора подачи жидкого металла 3, матрицы 4, дугообразного сегмента 5 с выступом 6, перекрывающим сечение канавки 2, защитного корпуса 7, устройства подачи газа, получаемого из сжиженного хладагента 8, патрубка 9 и клапана регулирования давления 10 для подачи газа в распределительный коллектор 11, выпускной патрубок 12.The installation for continuous casting and pressing of metals consists of a mold wheel 1 with an annular groove 2 on its upper base, a liquid metal feed meter 3, a matrix 4, an arcuate segment 5 with a projection 6 overlapping the groove 2 section, a protective housing 7, a gas supply device obtained from liquefied refrigerant 8, branch pipe 9 and pressure control valve 10 for supplying gas to the distribution manifold 11, outlet branch pipe 12.

Установка работает следующим образом: через дозатор 3, металлический расплав 13 поступает в кольцевую канавку 2 вращающегося колеса-кристаллизатора 1, по ходу движения которого затвердевает и поступает в камеру прессования, образованную сопряжением канавки 2 с дугообразным неподвижным сегментом 5, достигая выступа 6, в результате движущийся слиток за счет активных сил трения распрессовывается по сечению камеры и выдавливается в отверстие матрицы 4, образуя на выходе готовое пресс-изделие 14, В пространство защитного корпуса 7 из устройства подачи газа, получаемого из сжиженного хладагента 8, снабженного регулятором давления 10, позволяющего автоматически поддерживать предварительно заданное избыточное давление и обеспечить постоянную подачу газообразного хладагента 15, через патрубок 9 в распределительный коллектор 11, к элементам установки 4 колесу кристаллизатору 1, дугообразному сегменту 5 и в том числе к металлическому расплаву 13. Нагретый хладагент отводится через выпускной патрубок 12.The installation works as follows: through the batcher 3, the metal melt 13 enters the annular groove 2 of the rotating mold wheel 1, in the course of which it solidifies and enters the pressing chamber formed by the conjugation of the groove 2 with the arcuate fixed segment 5, reaching the protrusion 6, as a result Due to active frictional forces, the moving ingot is compressed along the cross section of the chamber and squeezed out into the hole of the die 4, forming at the exit a finished press product 14, Into the space of the protective body 7 from the gas supply device obtained from the liquefied refrigerant 8, equipped with a pressure regulator 10, which automatically maintain a predetermined overpressure and ensure a constant supply of gaseous refrigerant 15 through the branch pipe 9 to the distribution manifold 11, to the elements of the installation 4, the mold wheel 1, the arc-shaped segment 5, and including the metal melt 13. The heated refrigerant is discharged through the outlet nozzle side 12.

Технический результат заключается в воздействии газообразного хладагента непосредственно на наружные поверхности установки непрерывного литья и прессования и металлической заготовки, что способствует повышению эффективности их охлаждения и дает возможность получения пресс-изделий из сплавов с высокой температурой плавления.The technical result consists in the effect of the gaseous refrigerant directly on the outer surfaces of the continuous casting and pressing installation and the metal billet, which improves the efficiency of their cooling and makes it possible to obtain press products from alloys with a high melting point.

Claims (1)

Установка для непрерывного литья и прессования металлов, содержащая дозатор, колесо-кристаллизатор с кольцевой канавкой на его верхнем основании, сопрягающийся с ней дугообразный сегмент с пресс-матрицей и выступом, отличающаяся тем, что установка снабжена герметичным защитным корпусом и устройством подачи газа, получаемого из сжиженного хладагента, расположенного вне зоны защитного корпуса, которое через регулируемый клапан и патрубок соединено с распределительным коллектором, расположенным над кольцевой канавкой для равномерного охлаждения элементов установки и пресс-изделия, а для выхода отработанного газообразного хладагента установка снабжена выпускным патрубком.Installation for continuous casting and pressing of metals, containing a batcher, a mold wheel with an annular groove on its upper base, an arcuate segment mating with it with a press die and a protrusion, characterized in that the installation is equipped with a sealed protective case and a device for supplying gas obtained from liquefied refrigerant located outside the protective housing zone, which is connected through an adjustable valve and a branch pipe to a distribution manifold located above the annular groove for uniform cooling of the installation elements and a press product, and the installation is equipped with an outlet pipe for the outlet of the spent gaseous refrigerant.
RU2020107655A 2020-02-18 2020-02-18 Installation for continuous casting and pressing of metals RU2736995C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107655A RU2736995C1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 Installation for continuous casting and pressing of metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107655A RU2736995C1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 Installation for continuous casting and pressing of metals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2736995C1 true RU2736995C1 (en) 2020-11-23

Family

ID=73543581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107655A RU2736995C1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 Installation for continuous casting and pressing of metals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2736995C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5157955A (en) * 1989-07-10 1992-10-27 Bwe Limited Continuous extrusion apparatus
CN104384467A (en) * 2014-10-20 2015-03-04 江苏铭龙铝镁合金科技有限公司 Gate of continuous casting machine
RU155319U1 (en) * 2015-03-03 2015-09-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING AND PRESSING OF THE WELDING WIRE BY THE CONFORM METHOD
RU2657396C1 (en) * 2017-04-24 2018-06-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for controlling thermal regime of continuous casting and pressing of non-ferrous metals and alloys
RU2693407C2 (en) * 2016-12-16 2019-07-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for continuous casting and pressing of non-ferrous metals and alloys

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5157955A (en) * 1989-07-10 1992-10-27 Bwe Limited Continuous extrusion apparatus
RU2002557C1 (en) * 1989-07-10 1993-11-15 Бве Лимитед (Gв) Device for pressure die casting
CN104384467A (en) * 2014-10-20 2015-03-04 江苏铭龙铝镁合金科技有限公司 Gate of continuous casting machine
RU155319U1 (en) * 2015-03-03 2015-09-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING AND PRESSING OF THE WELDING WIRE BY THE CONFORM METHOD
RU2693407C2 (en) * 2016-12-16 2019-07-02 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for continuous casting and pressing of non-ferrous metals and alloys
RU2657396C1 (en) * 2017-04-24 2018-06-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for controlling thermal regime of continuous casting and pressing of non-ferrous metals and alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5584336A (en) Thin gauge roll casting method
CN101239358B (en) Double-roller casting rolling-hot continuous rolling method and equipment
CN105397045B (en) The casting and rolling device and casting-rolling method of a kind of aluminum alloy slab
RU2319576C2 (en) Magnesium and magnesium alloys casting method by means of two rolls
CN100484660C (en) Method for manufacturing casting steel strip
CN101307487B (en) Directional solidification method and its device for continuous production for polycrystalline silicon ingot
RU2510782C1 (en) Method of casting the composite ingot with compensation for metal temperature change
CA2540321A1 (en) Method for casting composite ingot
CN105312520A (en) Casting-rolling forming equipment and casting-rolling method of silicon carbide particulate reinforced Al-matrix composite section
US2682691A (en) Continuous casting process and apparatus
JPS6156754A (en) Horizontal type continuous casting installation
US20040089437A1 (en) Method and apparatus for making metal alloy castings
RU2736995C1 (en) Installation for continuous casting and pressing of metals
RU2335376C1 (en) Device for continuous casting, rolling and pressing of profiles
US3971123A (en) Process of solidifying molten metal
CA2379065C (en) Method and apparatus for production of platelike metal material
US7814962B2 (en) Apparatus for horizontal continuous casting of magnesium alloys plate and manufacturing method thereof
US3038219A (en) Method and means for high capacity direct casting of molten metal
CA3006862C (en) Method and apparatus for near net shape casting (nnsc) of metals and alloys
RU2620212C1 (en) Method of manufacturing flange beam and casting and rolling complex for its implementation
CN1603020A (en) Technological process for continuous casting and rolling wrought magnesium alloy thin plate and band
RU2559615C1 (en) Device for continuous casting, rolling and pressing of rod iron
RU2711276C1 (en) Device for continuous casting and pressing
RU2693407C2 (en) Device for continuous casting and pressing of non-ferrous metals and alloys
CN1081499C (en) Method and device for guiding cast billets in continuous casting facility