RU2742553C1 - Mould for vertical casting of aluminum ingots - Google Patents
Mould for vertical casting of aluminum ingots Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/049—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for direct chill casting, e.g. electromagnetic casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/041—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/055—Cooling the moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/07—Lubricating the moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/22—Controlling 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
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
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
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
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
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
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
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
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 (
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 (
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 (
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 (
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 (
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 (
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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
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
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
2 очередь - время выдержки 5 секунд - срабатывают два цилиндра на противоположной широкой грани;2nd turn - holding
3 очередь - время выдержки 10 секунд - срабатывает цилиндр на узкой грани;Stage 3 - holding
4 очередь - время выдержки 15 секунд - срабатывает цилиндр на противоположной узкой грани.4 turn - holding
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
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
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
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
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
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
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
16. Кристаллизатор по п. 13, отличающийся тем, что давление открытия запорного элемента жиклера предпочтительно составляет 0,2-1,0 бар.16. Crystallizer according to
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
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
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
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
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
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
Claims (28)
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)
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)
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)
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 |
-
2019
- 2019-09-24 RU RU2019130352A patent/RU2742553C1/en active
-
2020
- 2020-09-18 CN CN202080068517.8A patent/CN114450101A/en active Pending
- 2020-09-18 EP EP20869592.4A patent/EP4035796A4/en active Pending
- 2020-09-18 CA CA3154702A patent/CA3154702A1/en active Pending
- 2020-09-18 WO PCT/RU2020/050231 patent/WO2021061017A1/en unknown
Patent Citations (3)
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 |