RU2742553C1 - Mould for vertical casting of aluminum ingots - Google Patents

Mould for vertical casting of aluminum ingots Download PDF

Info

Publication number
RU2742553C1
RU2742553C1 RU2019130352A RU2019130352A RU2742553C1 RU 2742553 C1 RU2742553 C1 RU 2742553C1 RU 2019130352 A RU2019130352 A RU 2019130352A RU 2019130352 A RU2019130352 A RU 2019130352A RU 2742553 C1 RU2742553 C1 RU 2742553C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mold
crystallizer according
casting
valve
ingots
Prior art date
Application number
RU2019130352A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Христьянович Манн
Александр Юрьевич Сидоров
Олег Викторович Вербицкий
Александр Геннадьевич Пелевин
Сергей Викторович Солдатов
Вячеслав Геннадьевич Василенко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2019130352A priority Critical patent/RU2742553C1/en
Priority to CN202080068517.8A priority patent/CN114450101A/en
Priority to PCT/RU2020/050231 priority patent/WO2021061017A1/en
Priority to CA3154702A priority patent/CA3154702A1/en
Priority to EP20869592.4A priority patent/EP4035796A4/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2742553C1 publication Critical patent/RU2742553C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/049Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for direct chill casting, e.g. electromagnetic casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/041Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055Cooling the moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/07Lubricating the moulds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

FIELD: foundry production.
SUBSTANCE: invention relates to foundry production and may be used in vertical casting of ingots from aluminum and alloys thereof. The mould for vertical casting in production of aluminum ingots is comprised of a body with a top and a bottom flanges. The body of the mould is made in form of a moulding frame and configured to attach thereto at least one water supply unit. At least one pneumatic unit is mounted on the first flange, the unit containing at least one pneumatic cylinder with at least one activation time delay valve providing for an interval of time delay. Additionally, the mould is comprised of the following systems: mould and ingot cooling control system, ingot lubrication control system including supply and hold of lubricant, system for mould positioning on the moulding table in relation to the base plate.
EFFECT: invention allows improving service life of the mould, reducing preparation time for moulding and increasing production capacity of the mould.
28 cl, 21 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при вертикальном литье металлических слитков, в частности, слитков из алюминия и его сплавов.The invention relates to the field of foundry and can be used in vertical casting of metal ingots, in particular, ingots from aluminum and its alloys.

Уровень техникиState of the art

Для производства алюминиевых слитков широко используется метод вертикального полунепрерывного литья с прямым охлаждением слитков. Сущность метода заключается в непрерывной подаче жидкого металла в специальную водоохлаждаемую изложницу - кристаллизатор, с подвижным дном, роль которого выполняет подвижный поддон, перемещающийся в вертикальном направлении. Литейные машины для полунепрерывного литья слитков состоят из двух основных узлов: кристаллизатора и механизма перемещения поддона. Корпус кристаллизатора обычно изготавливают из меди или твердого алюминиевого сплава. Скорость опускания поддона подбирается так, чтобы слиток не застывал по всему сечению, а образовывалась бы поверхностная корочка. Дальнейшая кристаллизация слитка происходит при охлаждении его поверхности водой. Литье прекращается при достижении слитком заданной длины, и затем процесс повторяется вновь. Например, см. Одинцов М.В. Анализ процесса литья алюминия в кристаллизаторе с подвижным дном. // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, март 2011 г.). - СПб.: Реноме, 2011. - С. 126-129.For the production of aluminum ingots, the method of vertical semi-continuous casting with direct cooling of ingots is widely used. The essence of the method lies in the continuous supply of liquid metal to a special water-cooled mold - a crystallizer with a movable bottom, the role of which is played by a movable pallet moving in a vertical direction. Casting machines for semi-continuous casting of ingots consist of two main units: a mold and a pallet movement mechanism. The mold body is usually made of copper or a hard aluminum alloy. The speed of lowering the pallet is selected so that the ingot does not freeze over the entire section, but a surface crust forms. Further crystallization of the ingot occurs when its surface is cooled with water. Casting stops when the ingot reaches the specified length, and then the process is repeated again. For example, see M.V. Odintsov. Analysis of the process of casting aluminum in a mold with a moving bottom. // Technical sciences: problems and prospects: materials of the Intern. scientific. conf. (St. Petersburg, March 2011). - SPb .: Renome, 2011 .-- S. 126-129.

Для пояснения оборудования, используемого для осуществления вертикального полунепрерывного литья с прямым охлаждением слитков, на прилагаемых чертежах приведены типовые конфигурации оборудования, рассмотренные ниже подробно.To illustrate the equipment used to carry out the vertical direct chilled casting semi-continuous casting, the accompanying drawings show typical equipment configurations, discussed in detail below.

Фиг. 1 - схема оборудования для вертикального литья с прямым охлаждением слитка;FIG. 1 is a diagram of equipment for vertical casting with direct cooling of the ingot;

Фиг. 2 и 3 - вариант схемы литейной машины для вертикального литья;FIG. 2 and 3 - a variant of the scheme of a casting machine for vertical casting;

Фиг. 4 - общий вид литейного поддона;FIG. 4 is a general view of the casting pallet;

Фиг. 5 и 6 - общий вид кристаллизатора;FIG. 5 and 6 - General view of the crystallizer;

Фиг. 7 и 8 - поперечный разрез корпуса кристаллизатора;FIG. 7 and 8 - cross section of the mold body;

Фиг. 9 - сегмент продольного разреза верхнего фланца;FIG. 9 - segment of the longitudinal section of the upper flange;

Фиг. 10 - поперечный разрез корпуса кристаллизатора с установленным верхним фланцем;FIG. 10 is a cross-section of the mold body with the upper flange installed;

Фиг. 11 - поперечный разрез корпуса кристаллизатора с установленным нижним фланцем и цилиндром системы выравнивания;FIG. 11 is a cross-section of the mold body with an installed bottom flange and a cylinder of the alignment system;

Фиг. 12 - вид снизу на кристаллизатор с поддоном в момент позиционирования.FIG. 12 is a bottom view of a mold with a tray at the time of positioning.

На фиг. 1 изображена типичная конфигурация оборудования для вертикального литья с прямым охлаждением слитка. Жидкий металл 1 через втулку 2 подается в водоохлаждаемый кристаллизатор 3 (направление А) с подвижным дном, роль которого выполняет литейный поддон 4, перемещающийся в вертикальном направлении В на платформе 5 с приводом. Охлаждающая вода подается во внутреннюю водяную камеру 6 кристаллизатора, чтобы поддерживать необходимую температуру стенок, которые соприкасаются с жидким металлом 1. Интенсивность охлаждения может изменяться за счет регулирования расхода воды. За счет этого первичного охлаждения вблизи стенки кристаллизатора 3 формируется первоначальная затвердевшая оболочка слитка 7. Водяная камера 6 кристаллизатора 3 имеет определенный набор отверстий для воды. При прохождении через отверстия в камерах 6 формируются водяные струи 8, омывающие непосредственно сформировавшуюся поверхность слитка 7, и тем самым обеспечивают дальнейшую кристаллизацию. Платформа 5 с установленным на ней литейным поддоном 4 опускается с заданной скоростью, затвердевший металл выходит из полости кристаллизатора 3, формируя слиток. Литье прекращают при достижении слитком необходимой длины. Готовый слиток снимают с платформы и продолжают литье нового слитка.FIG. 1 depicts a typical configuration of vertical direct chilled ingot casting equipment. Liquid metal 1 through the bushing 2 is fed into the water-cooled mold 3 (direction A) with a movable bottom, the role of which is played by the casting tray 4, moving in the vertical direction B on the platform 5 with a drive. Cooling water is supplied to the inner water chamber 6 of the crystallizer in order to maintain the required temperature of the walls that are in contact with the liquid metal 1. The intensity of the cooling can be changed by adjusting the water flow rate. As a result of this primary cooling, an initial solidified shell of the ingot 7 is formed near the wall of the mold 3. The water chamber 6 of the mold 3 has a certain set of holes for water. When passing through the holes in the chambers 6, water jets 8 are formed, washing the directly formed surface of the ingot 7, and thereby provide further crystallization. The platform 5 with the casting tray 4 installed on it is lowered at a given speed, the solidified metal leaves the cavity of the mold 3, forming an ingot. Casting is stopped when the ingot reaches the required length. The finished ingot is removed from the platform and the casting of a new ingot is continued.

На фиг. 2 и 3 изображен один из множества вариантов конструкции литейной машины вертикального литья, позволяющей одновременно отлить четыре слитка. Платформа 5 с приводом установлена в литейной яме 9 ниже уровня пола литейного цеха. На платформе 5 установлена переходная плита 10 с литейными поддонами 4. Кристаллизаторы 3 устанавливаются на стол 11 литейной машины и через шланги 13 с разъемными соединениями подключаются к системе подачи воды. Для снятия полученных слитков с платформы после завершения отливки, литейная машина имеет привод 12, позволяющий поднять стол 11 из горизонтального положения А в вертикальное положение В.FIG. Figures 2 and 3 show one of many design options for a vertical casting machine that allows four ingots to be cast simultaneously. The platform 5 with the drive is installed in the casting pit 9 below the floor of the foundry. On the platform 5 there is an adapter plate 10 with casting pallets 4. Crystallizers 3 are installed on the table 11 of the casting machine and through hoses 13 with detachable connections are connected to the water supply system. To remove the obtained ingots from the platform after the completion of casting, the casting machine has a drive 12, which allows the table 11 to be lifted from the horizontal position A to the vertical position B.

На фиг. 4 изображен общий вид одного из множества вариантов конструкции литейного поддона. Поддон представляет собой механически обработанную металлическую изложницу с плоским или полусферическим днищем и контурами кромок, повторяющими профиль рабочей полости кристаллизатора. Размеры поддона позволяют завести его в рабочую полость кристаллизатора на определенное расстояние. Таким образом, кристаллизатор и поддон образуют единую литейную форму.FIG. 4 depicts a general view of one of the many options for the design of the casting tray. The pallet is a machined metal mold with a flat or hemispherical bottom and edge contours that repeat the profile of the working cavity of the mold. The dimensions of the pallet allow it to be brought into the working cavity of the mold at a certain distance. Thus, the mold and the tray form a single mold.

Современные кристаллизаторы оснащаются вспомогательными системами, позволяющими улучшить качество слитков, сократить время подготовительных операций.Modern crystallizers are equipped with auxiliary systems that improve the quality of ingots and reduce the time of preparatory operations.

Такими системами являются:Such systems are:

- система управления охлаждением слитков, позволяющая изменять интенсивность охлаждения, тем самым влиять на структуру металла и величину его усадки;- a control system for cooling ingots, which allows changing the intensity of cooling, thereby affecting the structure of the metal and the amount of its shrinkage;

система подачи и удержания смазки в кристаллизаторе, распределяющая смазку по рабочей поверхности кристаллизатора, с целью получения гладкой поверхности слитка, и предотвращающая вытекание смазки из кристаллизатора при поднятии литейного стола в вертикальное положение;a lubricant supply and retention system in the mold, which distributes the lubricant over the working surface of the mold, in order to obtain a smooth surface of the ingot, and prevents the lubricant from flowing out of the mold when the casting table is raised to a vertical position;

- система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, позволяющая перед литьем автоматически совместить рабочую полость кристаллизатора с контурами кромок поддона, тем самым сократить время подготовки к литью.- a system for positioning the mold on the casting table relative to the pallet, which allows automatically aligning the working cavity of the mold with the contours of the pallet edges before casting, thereby reducing the preparation time for casting.

На фиг. 5 и 6 изображен общий вид одного из множества вариантов конструкции кристаллизатора. Кристаллизатор содержит корпус 14, стенки которого образуют рабочую полость А, верхний фланец 15, боковые стенки 17, нижний фланец 16 с установленными на нем пневматическими цилиндрами 18 системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона. В рабочую полость перед началом литья заводится поддон, и в процессе литья подается жидкий металл.FIG. 5 and 6 show a general view of one of the many options for the design of the mold. The mold contains a body 14, the walls of which form a working cavity A, an upper flange 15, side walls 17, a lower flange 16 with pneumatic cylinders 18 of the mold positioning system on the casting table relative to the pallet mounted on it. Before the start of casting, a pallet is inserted into the working cavity, and liquid metal is supplied during the casting process.

На фиг. 7 и 8 изображен вид поперечного разреза корпуса кристаллизатора. Корпус 14 совместно с боковыми стенками 17 образует две внутренние камеры охлаждения. Первичная камера охлаждения 19 и вторичная камера охлаждения 20 разделены перегородкой, содержащей соединительный канал 21. На корпусе установлен клапан управления расходом воды 22. Подвод воды в первичную охлаждающую камеру 19 осуществляется через подводящий канал 23. Поступление воды во вторичную камеру охлаждения 20 осуществляется из первичной камеры 19 через соединительный канал 21. Из каждой камеры 19 и 20 выходит ряд отводящих каналов 24, предназначенных для подачи воды на поверхность формирующегося слитка.FIG. 7 and 8 show a cross-sectional view of the mold body. The housing 14, together with the side walls 17, forms two internal cooling chambers. The primary cooling chamber 19 and the secondary cooling chamber 20 are separated by a partition containing a connecting channel 21. A water flow control valve 22 is installed on the body. Water is supplied to the primary cooling chamber 19 through a supply channel 23. Water enters the secondary cooling chamber 20 from the primary chamber 19 through the connecting channel 21. From each chamber 19 and 20 a series of outlet channels 24 emerge for supplying water to the surface of the forming ingot.

В течение процесса литья работает циркуляционный насос, обеспечивающий наличие постоянного давления и поступления воды в кристаллизатор через подводящие каналы 23. На начальной стадии литья воздух под давлением подается по трубопроводам системы управления расходом воды внутрь клапана 22. Запорный элемент 25 клапана выдвигается и перекрывает соединительный канал 21, предотвращая поступление воды во вторичную камеру охлаждения 20. Вода, проходя через подводящий канал 23, заполняет полость первичной камеры охлаждения 19 и оттуда через отводящие каналы 24 поступает на поверхность слитка. Использование только первичной камеры охлаждения и одного ряда отводящих каналов на начальной стадии литья снижает интенсивность охлаждения слитка. При переходе на рабочий режим литья давление воздуха внутри клапана 22 снимается. Запорный элемент 25 клапана открывает соединительный канал 21, обеспечивая пропускание потока воды во вторичную камеру 20. Из вторичной камеры охлаждения 20 вода через отводящие каналы 24 поступает на поверхность слитка. Интенсивность охлаждения слитка увеличивается.During the casting process, a circulating pump operates, providing constant pressure and water entering the crystallizer through the supply channels 23. At the initial stage of casting, pressurized air is supplied through the pipelines of the water flow control system into the valve 22. The valve closure element 25 extends and closes the connecting channel 21 , preventing the flow of water into the secondary cooling chamber 20. Water passing through the supply channel 23 fills the cavity of the primary cooling chamber 19 and from there through the outlet channels 24 enters the surface of the ingot. The use of only the primary cooling chamber and one row of outlet channels at the initial stage of casting reduces the intensity of cooling of the ingot. When switching to the operating mode of casting, the air pressure inside the valve 22 is removed. The valve closure 25 opens the connecting channel 21, allowing the flow of water to pass into the secondary chamber 20. From the secondary cooling chamber 20, water flows through the outlet channels 24 to the surface of the ingot. The cooling intensity of the ingot increases.

Верхний фланец 15 кристаллизатора содержит систему подачи смазки. На фиг. 9 изображен вид сегмента продольного разреза верхнего фланца. На фиг. 10 изображен вид поперечного разреза корпуса кристаллизатора с установленным верхним фланцем. Верхний фланец 15 содержит проточку 26, соединенную с впускным штуцером 27 и выходными отверстиями 28. Выходные отверстия 28 располагаются на поверхности внутреннего контура фланца с определенным шагом, и обеспечивают равномерное распределение смазки по рабочей поверхности корпуса кристаллизатора 14. В течение процесса литья работает нагнетательный насос, обеспечивающий наличие избыточного давления и поступление смазки из расходного резервуара в устройство подачи смазки через впускной штуцер 27. Смазка заполняет проточку 26 и через выходные отверстия 28 вытекает наружу, смазывая рабочую поверхность корпуса кристаллизатора 14. Так же выходные отверстия могут содержать запорные элементы, удерживающие смазку внутри фланца при поднятии стола литейной машины в вертикальное положение по завершению процесса литья.The upper flange 15 of the crystallizer contains a lubrication system. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an upper flange. FIG. 10 is a cross-sectional view of a mold body with an upper flange installed. The upper flange 15 contains a groove 26 connected to the inlet connection 27 and the outlet openings 28. The outlet openings 28 are located on the surface of the inner contour of the flange with a certain pitch, and provide a uniform distribution of lubricant over the working surface of the mold body 14. During the casting process, the injection pump operates, ensuring the presence of excess pressure and the supply of lubricant from the supply reservoir to the lubricant supply device through the inlet fitting 27. The lubricant fills the groove 26 and flows out through the outlet openings 28, lubricating the working surface of the mold body 14. The outlet openings can also contain locking elements that hold the lubricant inside flange when raising the table of the casting machine to a vertical position at the end of the casting process.

Нижний фланец 16 кристаллизатора содержит систему позиционирования кристаллизатора относительно поддона. На фиг. 11 изображен вид поперечного разреза корпуса кристаллизатора с установленным нижним фланцем 16 и цилиндром 18 системы центровки. На фиг. 12 изображен вид снизу на кристаллизатор с поддоном в момент позиционирования (поршни цилиндров выдвинуты). Перед началом литья поддон 4, закрепленный к подвижной платформе литейной машины, подводится к рабочей полости корпуса 14 кристаллизатора. По команде с пульта управления, сжатый воздух, через проточку 29 в нижнем фланце 16, поступает в рабочую полость цилиндров 18. Под воздействием давления воздуха поршни 30 выдвигаются из цилиндров 18 и, упираясь в боковую стенку поддона 4, сдвигают кристаллизатор, центрируя его рабочую полость по отношению к поддону. После позиционирования сжатый воздух отключают, поршень под воздействием усилия пружины возвращается в исходное положение. Кристаллизаторы фиксируют в данном положении, путем закрепления к столу литейной машины.The bottom flange 16 of the mold contains a system for positioning the mold relative to the tray. FIG. 11 shows a cross-sectional view of the mold body with the bottom flange 16 and the cylinder 18 of the alignment system installed. FIG. 12 shows a bottom view of the mold with the tray at the time of positioning (the pistons of the cylinders are extended). Before the start of casting, the pallet 4, fixed to the movable platform of the casting machine, is brought to the working cavity of the mold body 14. At the command from the control panel, compressed air, through the groove 29 in the lower flange 16, enters the working cavity of the cylinders 18. Under the influence of the air pressure, the pistons 30 move out of the cylinders 18 and, resting on the side wall of the pallet 4, move the mold, centering its working cavity in relation to the pallet. After positioning, the compressed air is turned off, the piston returns to its original position under the influence of the spring force. The crystallizers are fixed in this position by being fixed to the table of the casting machine.

Из уровня техники известно много вариантов конструктивного исполнения вышеуказанных систем кристаллизатора.Many variants of the design of the above-mentioned mold systems are known from the prior art.

Например, международная заявка WO 9523044 (МПК B22D 11/049, опубл. 31.08.1995 г.) раскрывает конструкцию кристаллизатора, содержащего корпус, верхнюю и нижнюю крышки. Корпус совместно с крышками образует камеры охлаждения - одну первичную камеру охлаждения и четыре вторичных камеры охлаждения. Каждая камера содержит ряд отводящих каналов, для подачи воды на поверхность слитка. В корпусе выполнены соединительные каналы между камерами. На нижней крышке установлены клапаны управления расходом воды, выполненные в виде пневматических цилиндров, которые имеют возможность перекрывать своими запорными элементами соединительные каналы, тем самым изменяя интенсивность охлаждения слитка.For example, the international application WO 9523044 (IPC B22D 11/049, publ. 31.08.1995) discloses the design of a mold containing a housing, an upper and a lower lid. The housing together with the covers forms the cooling chambers - one primary cooling chamber and four secondary cooling chambers. Each chamber contains a number of outlet channels for supplying water to the surface of the ingot. Connecting channels between chambers are made in the body. On the bottom cover, water flow control valves are installed, made in the form of pneumatic cylinders, which have the ability to close the connecting channels with their locking elements, thereby changing the intensity of cooling of the ingot.

Международная заявка WO 2012126108 (МПК B22D 11/049, опубл. 27.09.2012 г.) раскрывает конструкцию кристаллизатора, содержащего корпус, верхнюю и нижнюю крышки. Корпус совместно с крышками образует две камеры охлаждения. Каждая камера содержит ряд отводящих каналов, для подачи воды на поверхность слитка. В корпусе выполнены соединительные каналы между камерами. В корпус встроены клапаны управления расходом воды, выполненные в виде растягиваемого под давлением газа баллона из эластичного материала. Клапаны имеют возможность перекрывать своим запорными элементами соединительные каналы, тем самым изменяя интенсивность охлаждения слитка.International application WO 2012126108 (IPC B22D 11/049, publ. 09/27/2012) discloses the design of a mold containing a housing, an upper and a lower cover. The body together with the covers forms two cooling chambers. Each chamber contains a number of outlet channels for supplying water to the surface of the ingot. Connecting channels between chambers are made in the body. The water flow control valves are built into the body, made in the form of an elastic balloon expandable under gas pressure. The valves have the ability to close the connecting channels with their shut-off elements, thereby changing the intensity of the ingot cooling.

Международная заявка WO 2004035246 (МПК B22D 11/07, опубл. 29.04.2004 г.) раскрывает конструкцию системы подачи смазки кристаллизатора, содержащую 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.International application WO 2004035246 (IPC B22D 11/07, publ. 04/29/2004) discloses the design of a lubrication system for a crystallizer containing a lubrication line that provides a lubricant flow and distribution of lubricant around the cavity of the mold, and a lubrication line plug that provides prevention of spontaneous leakage of lubricant through the outlet openings of the pipeline after the end of the ingot casting process. The plug is located inside the pipeline, or in the grease outlets, or near the grease outlets. The plug is made in the form of an elastic balloon, or a porous diaphragm, or a rotary valve, or a septum with capillary holes.

Международная заявка WO 9409930 (МПК B22D 11/049, опубл. 04.11.1992 г.) раскрывает конструкцию кристаллизатора, содержащего корпус и верхнюю крышку. Корпус совместно с крышкой образует камеру охлаждения. В верхней крышке выполнены каналы системы подачи смазки кристаллизатора. К нижней стороне корпуса кристаллизатора прикреплены восемь пневматических цилиндров системы позиционирования кристаллизатора по отношению к поддону. Цилиндры установлены по периметру рабочей полости кристаллизатора - по два на каждой грани. Сжатый воздух подводится к цилиндрам по проточкам, выполненным в корпусе кристаллизатора. При подаче сжатого воздуха штоки цилиндров выдвигаются и центрируют кристаллизатор по отношению к поддону.International application WO 9409930 (IPC B22D 11/049, publ. 04.11.1992) discloses the design of a mold containing a body and a top cover. The housing together with the lid forms a cooling chamber. The upper cover has channels for the lubrication system of the crystallizer. Eight pneumatic cylinders of the system for positioning the mold with respect to the pallet are attached to the underside of the mold body. The cylinders are installed along the perimeter of the working cavity of the mold - two on each face. Compressed air is supplied to the cylinders through the grooves made in the mold body. When compressed air is supplied, the cylinder rods extend and center the mold in relation to the sump.

Также известен кристаллизатор по патенту РФ №2281183 (МПК B22D 11/04, 11/07, опубл. 10.08.2006 г.), который имеет две изолированные камеры: охлаждающую и форкамеру с подводящими и отводящими каналами. Для подвода жидкой смазки на рабочую поверхность кристаллизатора в верхней части корпуса выполнена проточка. Равномерное перетекание охлаждающей жидкости достигается благодаря вертикальным и горизонтальным перегородкам, которые установлены в камерах. В охлаждающей камере нижняя горизонтальная перегородка установлена выше подводящего канала, а в верхней горизонтальной перегородке выполнена щель посередине. В форкамере горизонтальная перегородка установлена с зазором относительно боковой крышки корпуса кристаллизатора, а вертикальная - с зазором относительно верхней границы форкамеры. В дне форкамеры выполнен дополнительный подводящий канал. Изобретение позволяет увеличить скорость литья и производительность литейных машин при обеспечении высокого качества поверхности отливаемых слитков за счет регулирования интенсивности охлаждения отливаемых слитков.Also known is a crystallizer according to RF patent No. 2281183 (IPC B22D 11/04, 11/07, publ. 08/10/2006), which has two insulated chambers: a cooling chamber and a prechamber with inlet and outlet channels. For supplying liquid lubricant to the working surface of the mold, a groove is made in the upper part of the housing. The uniform overflow of the coolant is achieved thanks to the vertical and horizontal baffles that are installed in the chambers. In the cooling chamber, the lower horizontal baffle is installed above the supply channel, and in the upper horizontal baffle there is a slot in the middle. In the prechamber, the horizontal partition is installed with a gap relative to the side cover of the mold body, and the vertical partition is installed with a gap relative to the upper boundary of the prechamber. An additional supply channel is made in the bottom of the prechamber. The invention makes it possible to increase the casting speed and productivity of casting machines while ensuring high quality of the surface of the cast ingots by regulating the intensity of cooling of the cast ingots.

В патенте RU 2659548 (МПК B22D 11/04. 11/07, опубл. 02.07.2018 г.), полученном компанией Русал, раскрыт 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. 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. 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. Используемая система подачи и удержания смазки при подъеме литейного стола не препятствует самопроизвольному вытеканию остатков смазки из проточки, выполненной со стороны внутреннего контура крышки. Самопроизвольное вытекание смазки из кристаллизатора и образование масляных пятен на полу литейного цеха недопустимо по требованиям безопасности.Patent RU 2659548 (IPC B22D 11/04. 11/07, publ. 02.07.2018), obtained by Rusal, discloses a mold for vertical semi-continuous casting of aluminum ingots, containing a housing, a lid located in the upper part of the housing and a feeding device grease on the working surface of the mold with inlet and outlet openings. The lubricant supply device is made in the form of two grooves inside the lid of the mold, one of which is made from the side of the outer contour of the lid, and the other from the side of the inner contour of the lid, interconnected by connecting channels, and the groove from the side of the outer contour of the lid is connected to the grease inlet , and the groove from the side of the inner contour of the lid is connected to outlet openings located along the entire perimeter of the lid. In this case, hydraulic check valves are installed in the connecting channels, made with the possibility of opening the connecting channels under pressure and supplying lubricant from one groove to another, and then through the outlet openings to the working surface of the mold body. EFFECT: invention makes it possible to reduce the time of filling the feeding device with grease, to ensure the simultaneous start of grease supply from the outlet openings along the entire perimeter of the lid, to keep the lubricant in the groove made on the side of the outer contour of the lid after the end of the ingot casting process, to simplify the process of cleaning the outlet openings. The lubricant supply and retention system used when lifting the casting table does not prevent the spontaneous leakage of grease residues from the groove made on the side of the inner contour of the cover. Spontaneous leakage of grease from the mold and the formation of oil stains on the floor of the foundry are unacceptable for safety reasons.

Техническое решение кристаллизатора по международной заявке WO 9409930 принято в качестве прототипа настоящего изобретения.The technical solution of the crystallizer according to the international application WO 9409930 was adopted as a prototype of the present invention.

Все вышеперечисленные аналоги, как и прототип, требуют устранения недостатков и дальнейших улучшений как конструкции, так и вспомогательных систем кристаллизатора для повышения качества слитка. Например, в международных заявках WO 9523044 и WO 2012126108 каналы для подачи воды, соединительные каналы между камерами, клапаны управления расходом воды, каналы для подачи сжатого воздуха выполнены в корпусе кристаллизатора. Кроме того, размещение внутри корпуса клапанов управления расходом воды, выполненных в виде пневматических цилиндров, приводит к дальнейшему усложнению конструкции, так как требует устройства в корпусе дополнительных каналов для отвода воздуха из-под поршня цилиндра. Как легко могут понять специалисты в данной области техники, такая конструкция корпуса требует значительных технических средств и затрат при изготовлении. Отрицательным моментом является то, что срок службы корпуса кристаллизатора ограничен, вследствие постепенного износа и деформации поверхностей рабочей полости кристаллизатора при литье, электрохимической коррозии мест установки клапанов управления расходом воды. В патенте RU 2659548 предложенная система подачи и удержания смазки при подъеме литейного стола не препятствует самопроизвольному вытеканию остатков смазки из проточки, выполненной со стороны внутреннего контура крышки. Самопроизвольное вытекание смазки из кристаллизатора и образование масляных пятен на полу литейного цеха недопустимо по требованиям безопасности. Недостатками конструкции системы подачи и удержания смазки, раскрытой в заявке WO 2004035246, являются: сложность практического осуществления предложенных вариантов; необходимость подачи сжатого воздуха для растягивания эластичного баллона; закупорка пор диафрагмы или капиллярных отверстий перегородки.All of the above analogs, as well as the prototype, require elimination of shortcomings and further improvements of both the design and the auxiliary systems of the mold to improve the quality of the ingot. For example, in the international applications WO 9523044 and WO 2012126108, channels for water supply, connecting channels between chambers, valves for controlling water flow, channels for supplying compressed air are made in the mold body. In addition, the placement of water flow control valves inside the housing, made in the form of pneumatic cylinders, leads to a further complication of the design, since it requires additional channels in the housing to drain air from under the cylinder piston. As those skilled in the art can easily understand, such a housing design requires significant engineering and manufacturing costs. The negative point is that the service life of the mold body is limited due to the gradual wear and deformation of the surfaces of the working cavity of the mold during casting, electrochemical corrosion of the installation sites of the water flow control valves. In RU 2659548, the proposed system for supplying and retaining lubricant when lifting the casting table does not prevent spontaneous leakage of residual lubricant from the groove made on the side of the inner contour of the cover. Spontaneous leakage of grease from the mold and the formation of oil stains on the floor of the foundry are unacceptable for safety reasons. The disadvantages of the design of the lubrication supply and retention system disclosed in WO 2004035246 are: the complexity of the practical implementation of the proposed options; the need to supply compressed air to stretch the bladder; blockage of the pores of the diaphragm or capillary openings of the septum.

Также конструктивные недостатки оборудования присущи другим аналогам и прототипу, в связи с чем главной задачей настоящего изобретения является разработка усовершенствованной конструкции системы управления охлаждением слитков и расходом воды, позволяющей продлить срок службы сложных в изготовлении деталей кристаллизатора, а также усовершенствование конструкции системы подачи и удержания смазки, содержащей устройство с функциями дозирования количества подаваемой смазки и ее удержания при подъеме литейного стола.Also, the design flaws of the equipment are inherent in other analogues and the prototype, in connection with which the main objective of the present invention is to develop an improved design of the ingot cooling and water consumption control system, which makes it possible to extend the service life of mold parts that are difficult to manufacture, as well as to improve the design of the lubricant supply and retention system. containing a device with functions for dosing the amount of supplied lubricant and holding it when lifting the casting table.

Как видно из заявки WO 9409930, в системе позиционирования одновременно срабатывают все пневматические цилиндры, установленные по периметру рабочей полости кристаллизатора - по два на каждой грани. На практике одновременное срабатывание цилиндров на широкой и узких гранях рабочей полости кристаллизатора может привести к неудовлетворительному результату позиционирования, по причине расклинивания кристаллизатора выдвинутыми штоками цилиндров. В соответствие с этим, необходима разработка конструкции системы позиционирования с альтернативным алгоритмом срабатывания пневмоцилиндров.As can be seen from the application WO 9409930, in the positioning system, all pneumatic cylinders installed along the perimeter of the working cavity of the mold are actuated simultaneously - two on each face. In practice, the simultaneous actuation of the cylinders on the wide and narrow edges of the working cavity of the mold can lead to an unsatisfactory positioning result due to the wedging of the mold by the extended cylinder rods. In accordance with this, it is necessary to develop a positioning system design with an alternative algorithm for actuating pneumatic cylinders.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Общей технической задачей предложенного изобретения является продление срока службы кристаллизатора, исключение загрязнения отлитых слитков и рабочих мест вокруг литейной машины смазкой, с итоговым эффектом, в виде сокращения времени на подготовку к литью, увеличение производительности кристаллизатора.The general technical objective of the proposed invention is to extend the life of the mold, avoid contamination of the cast ingots and workplaces around the casting machine with lubricant, with the net effect of reducing the time required to prepare for casting, and increasing the productivity of the mold.

Для реализации поставленной задачи требуется усовершенствовать конструкцию кристаллизатора, разработать вспомогательную систему управления охлаждением слитков, позволяющую продлить срок службы сложных в изготовлении деталей кристаллизатора, разработать конструкцию системы управления смазкой, содержащей устройство с функциями дозирования количества подаваемой смазки и ее удержания при подъеме литейного стола, а также разработать конструкцию системы позиционирования с альтернативным алгоритмом срабатывания пневмоцилиндров.To accomplish this task, it is necessary to improve the design of the mold, develop an auxiliary control system for the cooling of ingots, which makes it possible to extend the service life of parts of the mold that are difficult to manufacture, develop a design for a lubrication control system containing a device with functions for dosing the amount of supplied lubricant and holding it when lifting the casting table, and to develop a design of a positioning system with an alternative algorithm for actuating pneumatic cylinders.

Реализация поставленной задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что корпус кристаллизатора, согласно предложенному изобретению, выполнен в виде литейной рамы и выполненного с возможностью прикрепления к ней по меньшей мере одного блока подачи воды, предпочтительней два, прикрепленный(-ых) к раме посредством болтовых соединений, при этом на нижнем фланце установлен по меньшей мере один пневматический блок, содержащий по меньшей мере один пневматический цилиндр с поменьшей мере одним клапаном выдержки времени для обеспечения диапазона выдержки времени. Блок подачи воды содержит штуцера подачи воды, соединительные каналы между водяными камерами. Материалом литейной рамы является алюминиевый сплав. В частном исполнении блоки подачи воды могут быть выполнены из коррозионностойких материалов, таких как нержавеющая сталь, титановый сплав. Такая конструкция обеспечит более длительный срок службы блоков, так как в процессе литья слитков только литейная рама контактирует с расплавленным металлом.The implementation of the task and the achievement of the technical result is ensured by the fact that the mold body, according to the proposed invention, is made in the form of a casting frame and made with the possibility of attaching to it at least one water supply unit, preferably two, attached to the frame by means of bolted connections, while at least one pneumatic unit is installed on the lower flange, containing at least one pneumatic cylinder with at least one time delay valve to ensure the time delay range. The water supply unit contains water supply fittings, connecting channels between water chambers. The casting frame material is aluminum alloy. In a private version, water supply units can be made of corrosion-resistant materials, such as stainless steel, titanium alloy. This design will provide a longer service life for the blocks, since only the casting frame is in contact with the molten metal during the ingot casting process.

Дополнительно кристаллизатор может содержать опциональную систему охлаждения, в которой блоки подачи воды дополнительно содержат клапаны управления расходом воды, каналы для подачи сжатого воздуха к клапанам. Клапан управления расходом воды, выполнен в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня. Такая конструкция не требует организации дополнительных каналов для воздуха в блоке подачи воды. Так же для исключения воздействия электрохимической коррозии на блок, корпус и запорный элемент клапана могут иметь антикоррозионное покрытие из полимерных материалов, таких как полипропилен, полиуретан, фторопласт. Антикоррозионное покрытие корпуса клапана может быть выполнено в виде обечайки, запорного элемента клапана - в виде накладки.Additionally, the crystallizer may contain an optional cooling system, in which the water supply units additionally contain water flow control valves, channels for supplying compressed air to the valves. The water flow control valve is made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a return spring and air removal from the sub-piston space through the piston rod. This design does not require the organization of additional air channels in the water supply unit. Also, to exclude the effect of electrochemical corrosion on the block, the body and the valve closure element can have an anti-corrosion coating made of polymer materials such as polypropylene, polyurethane, fluoroplastic. The anticorrosive coating of the valve body can be made in the form of a shell, the closing element of the valve - in the form of a lining.

Дополнительным элементом кристаллизатора опционально является система подачи и удержания смазки, размещенная в верхнем фланце корпуса кристаллизатора, которая содержит жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки. Предложенная конструкция системы управления смазкой позволяет обеспечить возможность дозирования количества подаваемой смазки путем установки жиклеров с различными диаметрами выходных отверстий, исключить самопроизвольное вытекание смазки при поднятии стола литейной машины в вертикальное положение за счет запирания выходных отверстий, например, упругими запорными элементами жиклеров.An additional element of the crystallizer is, optionally, a lubricant supply and retention system located in the upper flange of the crystallizer body, which contains nozzles with locking elements made with the possibility of opening them under the influence of lubricant pressure. The proposed design of the lubrication control system makes it possible to dispense the amount of supplied lubricant by installing nozzles with different diameters of outlet openings, to exclude spontaneous leakage of lubricant when raising the table of the casting machine to a vertical position by blocking the outlet openings, for example, by elastic locking elements of the nozzles.

Также разработана опциональная система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, установлены пневматические блоки, содержащие пневматические цилиндры с клапанами выдержки времени. Предложенная конструкция системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, позволяет менять алгоритм (очередность) срабатывания пневмоцилиндров, исключая расклинивание кристаллизатора выдвинутыми штоками цилиндров.An optional system for positioning the mold on the casting table relative to the pallet has also been developed, pneumatic blocks are installed containing pneumatic cylinders with time delay valves. The proposed design of the system for positioning the mold on the casting table relative to the pallet allows changing the algorithm (sequence) of actuation of the pneumatic cylinders, excluding the wedging of the mold by the extended cylinder rods.

Перечень чертежейList of drawings

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлены:The invention is illustrated by drawings, which show:

Фиг. 13 - корпус кристаллизатора сборной составной конструкции.FIG. 13 - mold body of prefabricated composite structure.

Фиг. 14 - вид с боку на блок подачи воды.FIG. 14 is a side view of the water supply unit.

Фиг. 15 - поперечный разрез литейной рамы.FIG. 15 is a cross-section of the casting frame.

Фиг. 16 - клапан управления расходом воды.FIG. 16 - water flow control valve.

Фиг. 17 - сегмент верхнего фланца с установленными жиклерами.FIG. 17 - segment of the upper flange with installed jets.

Фиг. 18а и 18b - конструкция жиклера с запорным элементом в виде О-образного уплотнительного кольца.FIG. 18a and 18b show a nozzle design with an O-ring closure.

Фиг. 19а и 19b - конструкция жиклера с запорным элементом в виде клапана Т-образной (грибообразной) формы.FIG. 19a and 19b show a nozzle design with a T-shaped (mushroom-shaped) valve closure element.

Фиг. 20а - пневматическая схема блока системы позиционирования.FIG. 20a is a pneumatic diagram of a positioning system unit.

Фиг. 20b и 20с - схема работы пневматического блока.FIG. 20b and 20c are diagrams of the operation of the pneumatic unit.

Фиг. 21 - вид снизу на кристаллизатор.FIG. 21 is a bottom view of the mold.

Подробное изложение сущности изобретенияDetailed presentation of the essence of the invention

Конструкция корпуса кристаллизатора поясняется фиг. 13, 14 и 15, и содержит следующие конструктивные элементы:The structure of the mold body is illustrated in FIG. 13, 14 and 15, and contains the following structural elements:

31 - литейная рама;31 - casting frame;

32 - блок подачи воды;32 - water supply unit;

17 - боковая стенка;17 - side wall;

22 - клапан управления расходом воды.22 - water flow control valve.

На фиг. 13 изображены основные конструктивные элементы корпуса кристаллизатора сборной конструкции.FIG. 13 shows the main structural elements of a prefabricated mold body.

На фиг. 14 изображен вид с боку на блок подачи воды 32 в сборе с клапанами управления расходом воды 22.FIG. 14 shows a side view of a water supply unit 32 assembled with water flow control valves 22.

На фиг. 15 изображен поперечный разрез литейной рамы 31 в сборе с блоком подачи воды 32 и установленными клапанами управления расходом воды 22.FIG. 15 shows a cross-section of the casting frame 31 assembled with a water supply unit 32 and installed water flow control valves 22.

Конструкцию блока подачи воды с одним и более клапанами можно упростить путем применения клапана(ов) управления расходом воды, выполненного в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из-под поршневого пространства через шток поршня. Такая конструкция не требует организации дополнительных каналов для воздуха в блоке подачи воды.The design of a water supply unit with one or more valves can be simplified by using a water flow control valve (s) made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a return spring and exhausting air from under the piston space through the piston rod. This design does not require the organization of additional air channels in the water supply unit.

Так же для исключения воздействия электрохимической коррозии на блок подачи воды, корпус и запорный элемент клапана могут иметь антикоррозионное покрытие из полимерных материалов, таких как полипропилен, полиуретан, фторопласт. Антикоррозионное покрытие корпуса клапана может быть выполнено в виде обечайки, запорного элемента клапана - в виде накладки.Also, in order to exclude the effect of electrochemical corrosion on the water supply unit, the valve body and shut-off element can have an anti-corrosion coating made of polymer materials such as polypropylene, polyurethane, fluoroplastic. The anticorrosive coating of the valve body can be made in the form of a shell, the closing element of the valve - in the form of a lining.

Фиг. 16 раскрывает предлагаемую конструкцию клапана управления расходом воды. Клапан содержит следующие конструктивные элементы:FIG. 16 discloses a proposed design of a water flow control valve. The valve contains the following structural elements:

33 - корпус;33 - case;

34 - шток-поршень;34 - piston rod;

25 - запорный элемент;25 - locking element;

35 - крышка;35 - cover;

36 - стопорное кольцо;36 - retaining ring;

37 - пружина;37 - spring;

38 - воздушный канал в корпусе;38 - air channel in the body;

39 - воздушный канал в штоке;39 - air channel in the rod;

40 - полимерная обечайка;40 - polymer shell;

41 - полимерная накладка.41 - polymer pad.

Работа клапана описана ниже.The valve operation is described below.

Для уменьшения интенсивности охлаждения слитка во время процесса литья, по команде (например, с пульта управления), воздух под давлением поступает через канал 38 в корпусе 33 в пространство между шток-поршнем 34 и крышкой 35. Под воздействием давления шток-поршень 34 смещается вверх, сжимая пружину 37. Воздух из подпоршневого пространства выходит из клапана по каналу 39 в шток-поршне 34. Выдвинутый запорный элемент 25 перекрывает канал между водяными камерами.To reduce the cooling intensity of the ingot during the casting process, on command (for example, from the control panel), pressurized air flows through the channel 38 in the housing 33 into the space between the piston rod 34 and the cover 35. Under the influence of pressure, the piston rod 34 is displaced upward , compressing the spring 37. The air from the sub-piston space leaves the valve through the channel 39 in the piston rod 34. The extended closing element 25 closes the channel between the water chambers.

Для увеличения интенсивности охлаждения слитка по команде (например, с пульта управления) снимается давление воздуха в системе. Под воздействием усилия пружины 37 шток-поршень 34 возвращается в исходное положение. Воздух через канал 38 выходит из пространства между шток-поршнем 34 и крышкой 35 и через канал 39 поступает в подпоршневое пространство, соответственно. Запорный элемент 25 открывает канал между водяными камерами.To increase the intensity of cooling of the ingot on command (for example, from the control panel), the air pressure in the system is removed. Under the influence of the force of the spring 37, the piston rod 34 returns to its original position. Air through the channel 38 leaves the space between the piston rod 34 and the cover 35 and through the channel 39 enters the sub-piston space, respectively. The shut-off element 25 opens the channel between the water chambers.

Для исключения воздействия электрохимической коррозии на клапанный блок, корпус 33 имеет антикоррозионное покрытие в виде полимерной обечайки 40, запорный элемент 25 имеет антикоррозионное покрытие в виде полимерной накладки 41.To exclude the effect of electrochemical corrosion on the valve block, the body 33 has an anti-corrosion coating in the form of a polymer shell 40, the shut-off element 25 has an anti-corrosion coating in the form of a polymer lining 41.

Дополнительно согласно предложенному изобретению опционально предусмотрена система подачи и удержания смазки, размещенная в верхнем фланце корпуса кристаллизатора, которая содержит жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления в смазке. На фиг. 17 показан сегмент верхнего фланца корпуса кристаллизатора 15 с установленными жиклерами 42.In addition, according to the proposed invention, a lubricant supply and retention system is optionally provided, located in the upper flange of the crystallizer body, which contains nozzles with locking elements made with the possibility of opening them under the influence of pressure in the lubricant. FIG. 17 shows a segment of the upper flange of the mold body 15 with installed nozzles 42.

Запорный элемент жиклера может быть выполнен в виде О-образного уплотнительного кольца, либо клапана Т-образной формы.The shut-off element of the jet can be made in the form of an O-shaped sealing ring, or a T-shaped valve.

Конструкция и принцип действия жиклера с запорным элементом в виде О-образного уплотнительного кольца поясняется фиг. 18а и 18b, на которых:The design and principle of operation of a nozzle with a locking element in the form of an O-shaped sealing ring is illustrated in Fig. 18a and 18b, on which:

31 - литейная рама;31 - casting frame;

15 - верхний фланец корпуса кристаллизатора;15 - upper flange of the mold body;

26 - проточка;26 - groove;

28 - выходное отверстие в верхнем фланце;28 - outlet in the upper flange;

42 - жиклер;42 - jet;

43 - запорный элемент жиклера;43 - nozzle shut-off element;

44 - выходное отверстие жиклера.44 - nozzle outlet.

Жиклер 42 содержит радиальную канавку, в которой расположено выходное отверстие 44. Канавка уплотнена запорным элементом 43 в виде О-образного уплотнительного кольца. Уплотнительное кольцо, выполненное из эластичного материала, например, из резины или упругого пластика, обеспечивает освобождение выходного отверстия при заданном давлении в системе подачи смазки, которое выше давления окружающей среды. При возрастании давления смазки, в определенный момент уплотнительное кольцо теряет контакт с кромками канавки, по крайней мере, на некоторой части кромок канавки, обеспечивая выход смазки наружу до тех пор, пока давление уменьшится до такой степени, что упругость уплотнительного кольца окажется превалирующей и кольцо снова будет упираться в кромки канавки по всей его периферии. В частном исполнении, выход смазки наружу обеспечивается при давлении в системе не менее 0,2-1,0 бар, а диаметр выходного отверстия жиклера составляет от 0,4 до 1,2 мм, предпочтительно 0,6-1,0 мм.The orifice 42 comprises a radial groove in which the outlet opening 44 is located. The groove is sealed by a shut-off element 43 in the form of an O-ring. An O-ring made of an elastic material, such as rubber or resilient plastic, allows the outlet opening at a predetermined pressure in the lubrication system, which is higher than the ambient pressure. With an increase in the lubricant pressure, at a certain moment the O-ring loses contact with the groove edges, at least on some part of the groove edges, allowing the lubricant to escape outward until the pressure decreases to such an extent that the elasticity of the O-ring prevails and the ring again will abut against the edges of the groove along its entire periphery. In a private version, the lubricant outlet is provided to the outside at a pressure in the system of at least 0.2-1.0 bar, and the diameter of the outlet of the nozzle is from 0.4 to 1.2 mm, preferably 0.6-1.0 mm.

Конструкция и принцип действия жиклера с запорным элементом в виде клапана Т-образной формы поясняется фиг. 19а и 19b, на которых:The design and principle of operation of a nozzle with a closing element in the form of a T-shaped valve is illustrated in Fig. 19a and 19b, on which:

31 - литейная рама;31 - casting frame;

15 - верхний фланец корпуса кристаллизатора;15 - upper flange of the mold body;

26 - проточка;26 - groove;

28 - выходное отверстие в верхнем фланце;28 - outlet in the upper flange;

42 - жиклер;42 - jet;

43 - запорный элемент жиклера;43 - nozzle shut-off element;

44 - выходное отверстие жиклера.44 - nozzle outlet.

Жиклер 42 содержит выходное отверстие 44, которое уплотнено запорным элементом 43, в виде клапана Т-образной формы, ножка которого снабжена коническим зацепом, выполненного из эластичного материала, например, из резины или упругого пластика, при этом уплотнительной поверхностью клапана является обратная поверхность шляпки, которая выполнена плоской, обеспечивающего освобождение выходного отверстия при заданном давлении в системе подачи смазки, которое выше давления окружающей среды. При возрастании давления смазки, в определенный момент поверхность шляпки клапана теряет контакт с поверхностью жиклера 42, обеспечивая выход смазки наружу до тех пор, пока давление уменьшится до такой степени, что упругость клапана окажется превалирующей и поверхность шляпки клапана снова будет запирать выходное отверстие. В частном исполнении, выход смазки наружу обеспечивается при давлении в системе не менее 0,2-1,0 бар, а диаметр выходного отверстия жиклера составляет от 0,4 до 1,2 мм, предпочтительно 0,6-1,0 мм.The orifice 42 contains an outlet 44, which is sealed by a shut-off element 43, in the form of a T-shaped valve, the leg of which is provided with a conical hook, made of an elastic material, for example, rubber or elastic plastic, the sealing surface of the valve being the back surface of the cap, which is made flat, providing the release of the outlet at a given pressure in the lubrication system, which is higher than the ambient pressure. As the pressure of the lubricant increases, at a certain moment the surface of the valve head loses contact with the surface of the orifice 42, allowing the lubricant to flow out until the pressure decreases to such an extent that the elasticity of the valve is prevailing and the surface of the valve head will again block the outlet. In a private version, the lubricant outlet is provided to the outside at a pressure in the system of at least 0.2-1.0 bar, and the diameter of the outlet of the nozzle is from 0.4 to 1.2 mm, preferably 0.6-1.0 mm.

Предложенная конструкция системы управления смазкой позволяет обеспечить возможность дозирования количества подаваемой смазки путем установки жиклеров с различными диаметрами выходных отверстий, исключить самопроизвольное вытекание смазки при поднятии стола литейной машины в вертикальное положение за счет запирания выходных отверстий упругими запорными элементами жиклеров.The proposed design of the lubrication control system makes it possible to dispense the amount of supplied lubricant by installing nozzles with different diameters of outlet openings, to exclude spontaneous leakage of lubricant when raising the table of the casting machine to a vertical position by locking the outlet openings with elastic locking elements of the orifices.

Также согласно предложенному изобретению опционально предусмотрена система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, для чего установлены пневматические блоки, содержащие пневматические цилиндры с клапанами выдержки времени.Also, according to the proposed invention, a system for positioning the mold on the casting table relative to the pallet is optionally provided, for which pneumatic blocks are installed containing pneumatic cylinders with time delay valves.

На фиг. 20а отображена пневматическая схема блока. Принцип работы пневматического блока поясняется фиг. 20b и 20с, на которых:FIG. 20a shows the pneumatic block diagram. The principle of operation of the pneumatic unit is illustrated in FIG. 20b and 20c, where:

45 - пневмоемкость;45 - pneumatic capacity;

46 - цилиндр;46 - cylinder;

47 - дроссель;47 - throttle;

48 - распределитель;48 - distributor;

а - канал управления;a - control channel;

b - канал питания;b - supply channel;

с - канал выхлопа распределителя;c - distributor exhaust channel;

d - выходной канал распределителя;d - distributor outlet channel;

е - канал выхлопа цилиндра.e - cylinder exhaust channel.

Клапан выдержки времени состоит из распределителя 48 золотникового типа, дросселя 47 с обратным клапаном и небольшой пневмоемкости 45. Сжатый воздух подводится к клапану по каналу b. Пневматический сигнал управления подается на вход канала управления а и через регулируемый дроссель 47 начинает заполнять емкость 45. Настройка дросселя 47 влияет на величину расхода воздуха, а значит, и на время, за которое в емкости 45 повысится давление. После достижения в емкости 45 заданного значения давления запорный орган распределителя 48 перемещается (см. фиг. 20b). При этом блокируется проход от выходного канала распределителя d к каналу выхлопа распределителя с, а затем открывается проход от канала питания b к выходному каналу распределителя d. Сжатый воздух поступает в цилиндр 46. Время, необходимое для наполнения пневмоемкости сжатым воздухом до заданного значения давления, и является временем настройки данного устройства.The time delay valve consists of a spool-type distributor 48, a choke 47 with a check valve and a small pneumatic reservoir 45. Compressed air is supplied to the valve through channel b. The pneumatic control signal is fed to the input of the control channel a and begins to fill the tank 45 through the adjustable throttle 47. The setting of the throttle 47 affects the amount of air flow, and hence the time during which the pressure in the tank 45 will rise. After reaching a predetermined pressure in the container 45, the shut-off element of the distributor 48 is moved (see Fig. 20b). In this case, the passage from the outlet channel of the distributor d to the exhaust channel of the distributor c is blocked, and then the passage from the supply channel b to the outlet channel of the distributor d is opened. Compressed air enters the cylinder 46. The time required to fill the air reservoir with compressed air to the set pressure value is the setting time of this device.

Чтобы переключить клапан выдержки времени в исходное положение, необходимо снять сигнал со входа канала управления а. Воздух из пневмоемкости 45 через обратный клапан быстро выйдет в атмосферу, и распределитель 48 под действием пружины вернется в исходное положение, блокируя канал питания b и соединяя выходной канал распределителя d с каналом выхлопа распределителя с. Поршень цилиндра 46 за счет усилия пружины вернется в исходное положение (см. фиг. 20с).To switch the time delay valve to its initial position, it is necessary to remove the signal from the control channel input a. The air from the pneumatic reservoir 45 through the check valve will quickly escape into the atmosphere, and the valve 48 will return to its original position under the action of the spring, blocking the supply channel b and connecting the outlet channel of the valve d with the exhaust channel of the valve c. The piston of the cylinder 46 will return to its original position due to the force of the spring (see Fig. 20c).

На фиг. 21 изображен вид снизу на кристаллизатор, где на нижний фланец 16 установлены пневматические блоки 49 в количестве шести штук (по два на широких гранях рабочей полости кристаллизатора, и по одному на узких гранях).FIG. 21 shows a bottom view of the mold, where six pneumatic blocks 49 are installed on the lower flange 16 (two on the wide edges of the working cavity of the mold, and one on the narrow edges).

Важным отличием предложенного решения является использование клапана выдержки во времени, за счет чего можно менять алгоритм (очередность) срабатывания цилиндров, т.е. дополнительно управлять процессом и настраивать конструктив системы для улучшения работы и соответственно повышения качества конечного продукта.An important difference of the proposed solution is the use of a time delay valve, due to which it is possible to change the algorithm (sequence) of cylinder operation, i.e. additionally manage the process and adjust the system construct to improve work and, accordingly, improve the quality of the final product.

В частном исполнении клапаны выдержки времени обеспечивают диапазон выдержки времени от 0 до 30 секунд. Например, меняя настройку дросселя можно установить следующую очередность:In a private version, the time delay valves provide a time delay range from 0 to 30 seconds. For example, by changing the throttle setting, you can set the following sequence:

1 очередь - время выдержки 0 секунд - срабатывают два цилиндра на широкой грани;1 turn - holding time 0 seconds - two cylinders are triggered on a wide edge;

2 очередь - время выдержки 5 секунд - срабатывают два цилиндра на противоположной широкой грани;2nd turn - holding time 5 seconds - two cylinders are triggered on the opposite wide edge;

3 очередь - время выдержки 10 секунд - срабатывает цилиндр на узкой грани;Stage 3 - holding time 10 seconds - the cylinder is triggered on a narrow edge;

4 очередь - время выдержки 15 секунд - срабатывает цилиндр на противоположной узкой грани.4 turn - holding time 15 seconds - the cylinder is triggered on the opposite narrow edge.

Предложенная конструкция системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, позволяет менять алгоритм (очередность) срабатывания пневмоцилиндров, исключая расклинивание кристаллизатора выдвинутыми штоками цилиндров.The proposed design of the system for positioning the mold on the casting table relative to the pallet allows changing the algorithm (sequence) of actuation of the pneumatic cylinders, excluding the wedging of the mold by the extended cylinder rods.

Применение предлагаемых усовершенствований вспомогательных систем кристаллизатора как вместе, так и по отдельности, позволяет продлить его срок службы, избежать загрязнения отлитых слитков и рабочих мест вокруг литейной машины смазкой, и в итоге получить эффект, в виде сокращения времени на подготовку к литью, а также увеличение производительности литейной машины.The use of the proposed improvements to the auxiliary systems of the mold, both together and separately, makes it possible to extend its service life, avoid contamination of cast ingots and workplaces around the casting machine with lubricant, and ultimately obtain an effect in the form of a reduction in the time for preparation for casting, as well as an increase in casting machine performance.

В соответствии с вышеприведенным описанием и формулой изобретения объем правовой охраны испрашивается для следующих объектов:In accordance with the above description and the claims, the scope of protection is claimed for the following subjects:

1. Кристаллизатор для вертикального литья при производстве алюминиевых слитков, содержащий корпус с верхним и нижним фланцами, отличающийся тем, что корпус кристаллизатора выполнен в виде литейной рамы и выполненного с возможностью прикрепления к ней по меньшей мере одного блока подачи воды, при этом на нижнем фланце установлен по меньшей мере один пневматический блок, содержащий по меньшей мере один пневматический цилиндр с по меньшей мере одним клапаном выдержки времени срабатывания для обеспечения диапазона выдержки времени.1. Crystallizer for vertical casting in the production of aluminum ingots, containing a body with upper and lower flanges, characterized in that the body of the mold is made in the form of a casting frame and made with the possibility of attaching to it at least one water supply unit, while on the lower flange at least one pneumatic unit is installed, containing at least one pneumatic cylinder with at least one response time valve to provide a time delay range.

2. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из материала, отличающегося от материала литейной рамы, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.2. Crystallizer according to claim 1, characterized in that the water supply unit is made of a material other than the material of the casting frame, such as stainless steel or titanium alloy.

3. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды содержит, по меньшей мере, один клапан управления расходом воды, выполненный в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня.3. Crystallizer according to claim 1, characterized in that the water supply unit contains at least one water flow control valve made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a return spring and air removal from the sub-piston space through the piston rod.

4. Кристаллизатор по п. 3, отличающийся тем, что корпус клапана управления расходом воды имеет покрытие, выполненное в виде обечайки, из полимерного материала, а запорный элемент клапана имеет покрытие, выполненное в виде накладки, из полимерного материала.4. Crystallizer according to claim 3, characterized in that the body of the water flow control valve has a coating made in the form of a shell made of polymer material, and the valve closure element has a coating made in the form of a cover made of polymer material.

5. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что на нижнем фланце установлен, по меньшей мере, один пневматический блок, содержащий, по меньшей мере, один пневматический цилиндр с, по меньшей мере, одним клапаном выдержки времени.5. Crystallizer according to claim. 1, characterized in that at least one pneumatic unit is installed on the lower flange, containing at least one pneumatic cylinder with at least one time delay valve.

6. Кристаллизатор по п. 5, отличающийся тем, что клапан выдержки времени служит для обеспечения диапазона выдержки времени от 0 до 30 секунд.6. Crystallizer according to claim 5, characterized in that the time delay valve serves to provide a time delay range from 0 to 30 seconds.

7. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды прикреплен к литейной раме посредством разъемного соединения, в частности, болтового.7. Crystallizer according to claim. 1, characterized in that the water supply unit is attached to the casting frame by means of a detachable connection, in particular a bolted one.

8. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из коррозионностойкого материала, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.8. Crystallizer according to claim. 1, characterized in that the water supply unit is made of a corrosion-resistant material such as stainless steel or titanium alloy.

9. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, одну из следующих вспомогательных систем: систему управления охлаждением кристаллизатора и слитков, систему управления смазкой слитков, включая подачу и удержание смазки, систему позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.9. Crystallizer according to claim 1, characterized in that it further comprises at least one of the following auxiliary systems: a control system for cooling the mold and ingots, a lubrication control system for ingots, including the supply and retention of lubricant, a system for positioning the mold on the casting table with respect to pallet.

10. Кристаллизатор по п. 9, отличающийся тем, что в верхнем фланце расположена система управления смазкой слитков, а в нижнем фланце расположены воздушные каналы системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.10. Crystallizer according to claim 9, characterized in that the upper flange contains the ingot lubrication control system, and the lower flange contains the air channels of the mold positioning system on the casting table relative to the pallet.

11. Кристаллизатор для вертикального литья при производстве алюминиевых слитков по любому из п.п. 1-8, дополнительно содержащий, по меньшей мере, одну из следующих систем: систему управления охлаждением кристаллизатора и слитков, систему управления смазкой слитков, включая подачу и удержание смазки, систему позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.11. Crystallizer for vertical casting in the production of aluminum ingots according to any one of paragraphs. 1-8, additionally containing at least one of the following systems: a control system for cooling the mold and ingots, a control system for lubricating ingots, including the supply and retention of lubricant, a system for positioning the mold on the casting table relative to the pallet.

12. Кристаллизатор по п. 11, отличающийся тем, что в верхнем фланце расположена система управления смазкой слитков, а в нижнем фланце расположены воздушные каналы системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.12. Crystallizer according to claim 11, characterized in that the upper flange contains the ingot lubrication control system, and the lower flange contains the air channels of the mold positioning system on the casting table relative to the pallet.

13. Кристаллизатор по п. 11, отличающийся тем, что в выходных каналах подачи смазки системы управления смазкой слитков, размещенных в верхнем фланце, установлены жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки.13. Crystallizer according to claim 11, characterized in that nozzles with locking elements are installed in the output channels of the lubricant supply of the lubrication control system of the ingots located in the upper flange, which can be opened under the influence of the lubricant pressure.

14. Кристаллизатор по п. 13, отличающийся тем, что запорный элемент жиклера выполнен в виде О-образного уплотнительного кольца из эластичного материала.14. Crystallizer according to claim 13, characterized in that the shut-off element of the nozzle is made in the form of an O-shaped sealing ring made of elastic material.

15. Кристаллизатор по п. 13, отличающийся тем, что запорный элемент жиклера выполнен в виде клапана Т-образной формы из эластичного материала.15. Crystallizer according to claim 13, characterized in that the shut-off element of the orifice is made in the form of a T-shaped valve made of elastic material.

16. Кристаллизатор по п. 13, отличающийся тем, что давление открытия запорного элемента жиклера предпочтительно составляет 0,2-1,0 бар.16. Crystallizer according to claim 13, characterized in that the opening pressure of the nozzle closure element is preferably 0.2-1.0 bar.

17. Кристаллизатор по п. 13, отличающийся тем, что диаметр выходного отверстия жиклера предпочтительно составляет 0,4-1,2 мм, оптимально 0,6-1,0 мм.17. Crystallizer according to claim 13, characterized in that the diameter of the orifice outlet is preferably 0.4-1.2 mm, optimally 0.6-1.0 mm.

18. Кристаллизатор по п. 11, отличающийся тем, что на нижнем фланце установлен, по меньшей мере, один пневматический блок, содержащий, по меньшей мере, один пневматический цилиндр с, по меньшей мере, одним клапаном выдержки времени.18. Crystallizer according to claim 11, characterized in that at least one pneumatic unit is installed on the lower flange, containing at least one pneumatic cylinder with at least one time delay valve.

19. Кристаллизатор по п. 18, отличающийся тем, что клапан выдержки времени служит для обеспечения диапазона выдержки времени от 0 до 30 секунд.19. Crystallizer according to claim 18, characterized in that the time delay valve serves to provide a time delay range from 0 to 30 seconds.

20. Система управления охлаждением кристаллизатора и слитков для кристаллизатора по п. 11, которая содержит блок подачи воды с, по меньшей мере, одним клапаном управления расходом хладагента, выполненным в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня.20. A control system for cooling the mold and ingots for the mold according to claim 11, which comprises a water supply unit with at least one valve for controlling the flow of refrigerant, made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a return spring and venting air from the sub-piston space through the rod piston.

21. Система управления смазкой слитков кристаллизатора по п. 11, которая содержит систему подачи и удержания смазки, выходные каналы подачи смазки, размещенные в верхнем фланце корпуса кристаллизатора, при этом в выходных каналах установлены жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки.21. The control system for the lubrication of ingots of the crystallizer according to claim 11, which contains a system for supplying and retaining lubricant, output channels for supplying lubricant located in the upper flange of the mold body, while in the output channels there are nozzles with locking elements made with the possibility of opening them under the influence lubrication pressure.

22. Система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона для кристаллизатора по п. 11, которая содержит пневматические блоки, размещенные по периметру нижнего фланца корпуса кристаллизатора, при этом в пневматические блоки встроены пневматические цилиндры и клапаны выдержки времени срабатывания.22. The system for positioning the mold on the casting table with respect to the tray for the mold according to claim 11, which contains pneumatic blocks located along the perimeter of the lower flange of the mold body, while pneumatic cylinders and response time valves are built into the pneumatic blocks.

Claims (28)

1. Кристаллизатор для вертикального литья при производстве алюминиевых слитков, содержащий корпус с верхним и нижним фланцами, отличающийся тем, что корпус кристаллизатора выполнен в виде литейной рамы и выполненного с возможностью прикрепления к ней по меньшей мере одного блока подачи воды, при этом на нижнем фланце установлен по меньшей мере один пневматический блок, содержащий по меньшей мере один пневматический цилиндр с по меньшей мере одним клапаном выдержки времени срабатывания для обеспечения диапазона выдержки времени.1. Crystallizer for vertical casting in the production of aluminum ingots, containing a body with upper and lower flanges, characterized in that the body of the mold is made in the form of a casting frame and made with the possibility of attaching to it at least one water supply unit, while on the lower flange at least one pneumatic unit is installed, containing at least one pneumatic cylinder with at least one response time valve to provide a time delay range. 2. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из материала, отличающегося от материала литейной рамы, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.2. Crystallizer according to claim 1, characterized in that the water supply unit is made of a material other than the material of the casting frame, such as stainless steel or titanium alloy. 3. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды содержит по меньшей мере один клапан управления расходом воды, выполненный в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня.3. Crystallizer according to claim. 1, characterized in that the water supply unit contains at least one water flow control valve made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a return spring and air removal from the sub-piston space through the piston rod. 4. Кристаллизатор по п. 3, отличающийся тем, что корпус клапана управления расходом воды имеет покрытие, выполненное в виде обечайки, из полимерного материала, а запорный элемент клапана имеет покрытие, выполненное в виде накладки, из полимерного материала.4. Crystallizer according to claim 3, characterized in that the body of the water flow control valve has a coating made in the form of a shell made of polymer material, and the valve closure element has a coating made in the form of a cover made of polymer material. 5. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что клапан выдержки времени срабатывания для обеспечения диапазона выдержки времени от 0 до 30 секунд.5. Crystallizer according to claim 1, characterized in that the time delay valve is used to provide a time delay range from 0 to 30 seconds. 6. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды прикреплен к литейной раме посредством разъемного соединения, в частности болтового.6. Crystallizer according to claim 1, characterized in that the water supply unit is attached to the casting frame by means of a detachable connection, in particular a bolted one. 7. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из коррозионно-стойкого материала, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.7. Crystallizer according to claim. 1, characterized in that the water supply unit is made of a corrosion-resistant material such as stainless steel or titanium alloy. 8. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, одну из следующих вспомогательных систем: систему управления охлаждением кристаллизатора и слитков, систему управления смазкой слитков, включая подачу и удержание смазки, систему позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.8. The crystallizer according to claim 1, characterized in that it further comprises at least one of the following auxiliary systems: a control system for cooling the mold and ingots, a lubrication control system for ingots, including the supply and retention of lubricant, a system for positioning the mold on the casting table with respect to pallet. 9. Кристаллизатор по п. 8, отличающийся тем, что в верхнем фланце расположена система управления смазкой слитков, а в нижнем фланце расположены воздушные каналы системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.9. Crystallizer according to claim 8, characterized in that the upper flange contains the ingot lubrication control system, and the lower flange contains the air channels of the mold positioning system on the casting table relative to the pallet. 10. Кристаллизатор для вертикального литья при производстве алюминиевых слитков, содержащий корпус с верхним и нижним фланцами, отличающийся тем, что корпус кристаллизатора выполнен в виде литейной рамы, выполненного с возможностью прикрепления к ней по меньшей мере одного блока подачи воды, и следующие системы: систему управления охлаждением кристаллизатора и слитков, систему управления смазкой слитков, включая подачу и удержание смазки, и систему позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.10. A mold for vertical casting in the production of aluminum ingots, comprising a housing with upper and lower flanges, characterized in that the mold housing is made in the form of a casting frame made with the possibility of attaching at least one water supply unit to it, and the following systems: system control of cooling of the mold and ingots, a control system for lubrication of ingots, including the supply and retention of lubricant, and a system for positioning the mold on the casting table relative to the pallet. 11. Кристаллизатор по п. 10, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из материала, отличающегося от материала литейной рамы, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.11. Crystallizer according to claim. 10, characterized in that the water supply unit is made of a material other than the material of the casting frame, such as stainless steel or titanium alloy. 12. Кристаллизатор по п. 10, отличающийся тем, что блок подачи воды содержит по меньшей мере один клапан управления расходом воды, выполненный в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня.12. Crystallizer according to claim 10, characterized in that the water supply unit contains at least one water flow control valve made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a return spring and air removal from the sub-piston space through the piston rod. 13. Кристаллизатор по п. 12, отличающийся тем, что корпус клапана управления расходом воды имеет покрытие, выполненное в виде обечайки, из полимерного материала, а запорный элемент клапана имеет покрытие, выполненное в виде накладки, из полимерного материала.13. Crystallizer according to claim 12, characterized in that the body of the water flow control valve has a coating made in the form of a shell made of a polymer material, and the closure element of the valve has a coating made in the form of a cover made of a polymer material. 14. Кристаллизатор по п. 10, отличающийся тем, что на нижнем фланце установлен по меньшей мере один пневматический блок, содержащий по меньшей мере один пневматический цилиндр с по меньшей мере одним клапаном выдержки времени срабатывания.14. Crystallizer according to claim 10, characterized in that at least one pneumatic unit is installed on the lower flange, containing at least one pneumatic cylinder with at least one response time valve. 15. Кристаллизатор по п. 14, отличающийся тем, что клапан выдержки времени срабатывания служит для обеспечения диапазона выдержки времени от 0 до 30 секунд.15. Crystallizer according to claim 14, characterized in that the response time valve serves to provide a time delay range from 0 to 30 seconds. 16. Кристаллизатор по п. 10, отличающийся тем, что блок подачи воды прикреплен к литейной раме посредством разъемного соединения, в частности болтового.16. Crystallizer according to claim 10, characterized in that the water supply unit is attached to the casting frame by means of a detachable connection, in particular a bolted one. 17. Кристаллизатор по п. 10, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из коррозионно-стойкого материала, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.17. Crystallizer according to claim 10, wherein the water supply unit is made of a corrosion-resistant material such as stainless steel or titanium alloy. 18. Кристаллизатор по п. 10, отличающийся тем, что в верхнем фланце расположена система управления смазкой слитков, а в нижнем фланце расположены воздушные каналы системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.18. Crystallizer according to claim 10, characterized in that the upper flange contains the ingot lubrication control system, and the lower flange contains the air channels of the mold positioning system on the casting table relative to the pallet. 19. Кристаллизатор по п. 10, отличающийся тем, что в выходных каналах подачи смазки системы управления смазкой слитков, размещенных в верхнем фланце, установлены жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки.19. Crystallizer according to claim 10, characterized in that nozzles with locking elements are installed in the output channels of the lubrication supply of the lubrication control system for ingots located in the upper flange, which can be opened under the influence of lubricant pressure. 20. Кристаллизатор по п. 19, отличающийся тем, что запорный элемент жиклера выполнен в виде О-образного уплотнительного кольца из эластичного материала.20. Crystallizer according to claim 19, characterized in that the shut-off element of the jet is made in the form of an O-shaped sealing ring made of elastic material. 21. Кристаллизатор по п. 19, отличающийся тем, что запорный элемент жиклера выполнен в виде клапана Т-образной формы из эластичного материала.21. Crystallizer according to claim 19, characterized in that the shut-off element of the orifice is made in the form of a T-shaped valve made of elastic material. 22. Кристаллизатор по п. 19, отличающийся тем, что давление открытия запорного элемента жиклера предпочтительно составляет 0,2-1,0 бар.22. Crystallizer according to claim 19, characterized in that the opening pressure of the orifice closure element is preferably 0.2-1.0 bar. 23. Кристаллизатор по п. 19, отличающийся тем, что диаметр выходного отверстия жиклера предпочтительно составляет 0,4-1,2 мм, оптимально 0,6-1,0 мм.23. Crystallizer according to claim 19, characterized in that the diameter of the orifice outlet is preferably 0.4-1.2 mm, optimally 0.6-1.0 mm. 24. Кристаллизатор по п. 11, отличающийся тем, что на нижнем фланце установлен по меньшей мере один пневматический блок, содержащий по меньшей мере один пневматический цилиндр с по меньшей мере одним клапаном выдержки времени срабатывания.24. Crystallizer according to claim 11, characterized in that at least one pneumatic unit is installed on the lower flange, containing at least one pneumatic cylinder with at least one response time valve. 25. Кристаллизатор по п. 24, отличающийся тем, что клапан выдержки времени срабатывания служит для обеспечения диапазона выдержки времени от 0 до 30 секунд.25. Crystallizer according to claim. 24, characterized in that the response time valve serves to provide a time delay range from 0 to 30 seconds. 26. Система управления охлаждением кристаллизатора и слитков для кристаллизатора по п. 10, содержащая блок подачи воды с по меньшей мере одним клапаном управления расходом хладагента, выполненным в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня.26. A control system for cooling the mold and ingots for the mold according to claim 10, comprising a water supply unit with at least one refrigerant flow control valve made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a return spring and venting air from the sub-piston space through the piston rod. 27. Система управления смазкой слитков кристаллизатора по п. 10, содержащая систему подачи и удержания смазки, выходные каналы подачи смазки, размещенные в верхнем фланце корпуса кристаллизатора, при этом в выходных каналах установлены жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки.27. The control system for the lubrication of ingots of the crystallizer according to claim 10, comprising a system for supplying and retaining lubricant, output channels for supplying lubricant located in the upper flange of the mold body, while in the output channels there are nozzles with locking elements made with the possibility of opening them under the influence of pressure lubricants. 28. Система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона для кристаллизатора по п. 10, содержащая пневматические блоки, размещенные по периметру нижнего фланца корпуса кристаллизатора, при этом в пневматические блоки встроены пневматические цилиндры и клапаны выдержки времени срабатывания.28. The system for positioning the mold on the casting table with respect to the tray for the mold according to claim 10, comprising pneumatic blocks located along the perimeter of the lower flange of the mold body, with pneumatic cylinders and response time valves built into the pneumatic blocks.
RU2019130352A 2019-09-24 2019-09-24 Mould for vertical casting of aluminum ingots RU2742553C1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130352A RU2742553C1 (en) 2019-09-24 2019-09-24 Mould for vertical casting of aluminum ingots
CN202080068517.8A CN114450101A (en) 2019-09-24 2020-09-18 Vertical casting crystallization mold for casting aluminum ingot
PCT/RU2020/050231 WO2021061017A1 (en) 2019-09-24 2020-09-18 Mould for vertically casting aluminium ingots
CA3154702A CA3154702A1 (en) 2019-09-24 2020-09-18 A vertical casting crystallising mould used for casting aluminium ingots
EP20869592.4A EP4035796A4 (en) 2019-09-24 2020-09-18 Mould for vertically casting aluminium ingots

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130352A RU2742553C1 (en) 2019-09-24 2019-09-24 Mould for vertical casting of aluminum ingots

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2742553C1 true RU2742553C1 (en) 2021-02-08

Family

ID=74554343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019130352A RU2742553C1 (en) 2019-09-24 2019-09-24 Mould for vertical casting of aluminum ingots

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4035796A4 (en)
CN (1) CN114450101A (en)
CA (1) CA3154702A1 (en)
RU (1) RU2742553C1 (en)
WO (1) WO2021061017A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4260963A1 (en) * 2022-04-14 2023-10-18 Dubai Aluminium PJSC Mold for continuous casting of metal strands

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1650336A1 (en) * 1987-12-09 1991-05-23 Varivoda Igor P Vertical continuous casting machine
WO1994009930A1 (en) * 1992-11-04 1994-05-11 Wagstaff, Inc. Annular metal casting unit
RU2165331C2 (en) * 1999-02-23 2001-04-20 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Plant for production of continuously cast deformed castings

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1045423A (en) * 1964-02-18 1966-10-12 Aluminium Lab Ltd Continuous casting of metal ingots
BE756655A (en) * 1969-09-26 1971-03-25 Pechiney UNIVERSAL WATER CHAMBER FOR VERTICAL CASTING OF DELAMINATION SHEETS
GB1473095A (en) * 1973-04-30 1977-05-11
SU1497398A2 (en) * 1986-11-17 1989-07-30 Горьковский конструкторско-технологический институт автомобильной промышленности Pneumatic control system
US5582230A (en) * 1994-02-25 1996-12-10 Wagstaff, Inc. Direct cooled metal casting process and apparatus
NO302803B1 (en) * 1996-03-20 1998-04-27 Norsk Hydro As Equipment for use in continuous casting of metal
RU2211744C2 (en) * 2000-01-26 2003-09-10 Открытое акционерное общество "Самарский металлургический завод" Casting machine
US6837300B2 (en) 2002-10-15 2005-01-04 Wagstaff, Inc. Lubricant control system for metal casting system
RU2281183C1 (en) 2004-12-30 2006-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" Mold for vertical casting of ingots of aluminum and its alloys
CN100531961C (en) * 2007-11-26 2009-08-26 苏州有色金属研究院有限公司 Continuous lubricating crystallizer for aluminum alloy semi-continuous casting
WO2012126108A1 (en) 2011-03-23 2012-09-27 Novelis Inc. Reduction of butt curl by pulsed water flow in dc casting
RU2573504C2 (en) * 2014-05-16 2016-01-20 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" Device for automatic lubrication of overhead conveyor pulling chain bearings
US20160268610A1 (en) * 2015-03-10 2016-09-15 GM Global Technology Operations LLC Multi-Layer Coating System for Corrosion Protection of Magnesium Cylinder Block Against Coolant
RU174710U1 (en) * 2017-04-20 2017-10-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Mixing device
RU2659548C1 (en) * 2017-08-24 2018-07-02 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Crystallizer pan for casting aluminum ingots

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1650336A1 (en) * 1987-12-09 1991-05-23 Varivoda Igor P Vertical continuous casting machine
WO1994009930A1 (en) * 1992-11-04 1994-05-11 Wagstaff, Inc. Annular metal casting unit
RU2165331C2 (en) * 1999-02-23 2001-04-20 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Plant for production of continuously cast deformed castings

Also Published As

Publication number Publication date
CN114450101A (en) 2022-05-06
CA3154702A1 (en) 2021-04-01
EP4035796A1 (en) 2022-08-03
EP4035796A4 (en) 2023-11-01
WO2021061017A1 (en) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO318649B1 (en) Method and apparatus for stuffing the stop metal into an elongated metal body.
FI57887C (en) ANLAEGGNING FOER REGLERING AV VAETSKESTROEMNING
RU2742553C1 (en) Mould for vertical casting of aluminum ingots
US8512891B2 (en) Multiple casting apparatus and method
CA2348846C (en) Water cooling system for continuous casting equipment
RU2659548C1 (en) Crystallizer pan for casting aluminum ingots
RU2352433C2 (en) Lubrication control system for metal casting system
US2414269A (en) Method for cooling ingots in continuous casting
CA2707487C (en) Arrangement related to equipment for continuous or semi-continuous casting of metal
US4506724A (en) Ingot mold with adjustable dimensions for a continuous casting machine
AU775456B2 (en) Equipment for continuous casting of metal, in particular aluminium
US3425482A (en) Continuous casting of non-ferrous metals
CN216027982U (en) Nozzle for die-casting spraying
EP0372946A2 (en) Lubrication of continuous casting moulds
RU182014U1 (en) CRYSTALIZER FOR CASTING ALUMINUM INGOTS
JP2021065910A (en) Casting apparatus
US9370821B2 (en) Die cast part of a die casting mold and corresponding die casting device
JP6066343B2 (en) Injection molding machine
RU2238848C1 (en) Press ram power drive
CN107457385A (en) Die casting and die casting equipment
RU2063839C1 (en) Aggregate for metal treatment under vacuum
NO174332B (en) Device for continuous casting of molten metal
KR200364033Y1 (en) Air vent units
WO2024049331A1 (en) Apparatus for vertical casting of cylindrical billets from aluminum alloys
US7670117B1 (en) Fluid metering device