RU2775387C1

RU2775387C1 - Device for producing continuously cast deformed blanks

Info

Publication number: RU2775387C1
Application number: RU2021123606A
Authority: RU
Inventors: Валерий Иванович Одиноков; Алексей Иванович Евстигнеев; Эдуард Анатольевич Дмитриев; Дмитрий Андреевич Потянихин; Антон Юрьевич Лошманов; Александр Евгеньевич Квашнин
Filing date: 2021-08-05
Publication date: 2022-06-30

Abstract

FIELD: foundry engineering.

SUBSTANCE: invention relates to continuous casting of metals. The device for producing continuously cast deformed blanks contains a filling ladle (1) with a cup (2) and a vertical casting mold. The casting mold is formed by the first pair of side strikers (3) with inclined upper (4) and vertical lower sections (5) of the working surface and the second pair of vertical strikers (7). Each of the strikers of the first pair is fixed on two eccentric parallel horizontal shafts and has a ledge (6) in the lower parts of the inclined surfaces. Each of the vertical strikers of the second pair is fixed to the lower drive shaft with the possibility of reciprocating motion, phase-shifted to the movement of the first pair of strikers, and has a conical protrusion (8) in the central part. The protrusions on the vertical strikers deform the blank being formed and, thereby, carry out additional deformation of the peripheral sections of the blank, which contributes to obtaining a high-quality structure of the lateral sections of the blank.

EFFECT: quality of the continuously cast blank is improved due to the complete study of its end surface.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности, к непрерывной разливке металлов.The invention relates to metallurgy, in particular to the continuous casting of metals.

Наиболее близким к заявляемому устройству является «Устройство для непрерывного литья заготовки» описанное в патенте РФ №2699889 RU, опубл. 11.08.2019 Бюл. №26, содержащее разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор, образованный парой бойков с наклонными верхними и нижними участками рабочей поверхности, каждая из которых закреплена на двух эксцентриковых параллельных горизонтальных валах, а каждый из рабочих бойков второй пары - на нижнем приводном эксцентриковом валу с возможностью смещения по фазе к первой паре возвратно-поступательного движения. При этом каждый из боковых бойков имеет уступ на наклонных поверхностях в нижней его части.Closest to the claimed device is the "Device for continuous casting of the workpiece" described in the patent of the Russian Federation No. 2699889 RU, publ. 08/11/2019 Bull. No. 26, containing a pouring ladle with a glass, a vertical mold formed by a pair of dies with inclined upper and lower parts of the working surface, each of which is mounted on two eccentric parallel horizontal shafts, and each of the working dies of the second pair - on the lower drive eccentric shaft with the possibility phase shifts to the first pair of reciprocating motion. Moreover, each of the side strikers has a ledge on inclined surfaces in its lower part.

Недостаток известного устройства состоит в следующем.The disadvantage of the known device is as follows.

Деформация закристаллизовавшегося металла в устройстве осуществляется наклонными участками подвижных бойков. Наибольшее давление, проработка структуры и заполнение (формирование) профиля непрерывной заготовки осуществляется в центральной ее части. Боковые стенки (профиль) заготовки прорабатываются слабее центральных областей, поэтому имеют место на боковых поверхностях дефектные зоны (раковины, не проработка фигурного профиля), что требует в дальнейшем их устранения. Это снижает эффективность работы установки, снижает качество получаемых непрерывных металлоизделий.The deformation of the crystallized metal in the device is carried out by inclined sections of movable strikers. The greatest pressure, study of the structure and filling (formation) of the profile of a continuous billet is carried out in its central part. The side walls (profile) of the workpiece are worked out weaker than the central regions, therefore, there are defective zones on the side surfaces (shells, not working out the curly profile), which requires their elimination in the future. This reduces the efficiency of the installation, reduces the quality of the resulting continuous metal products.

Заявляемое устройство содержит разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор. Кристаллизатор образован парой рабочих бойков с наклонными верхними и вертикальными нижними участками рабочей поверхности и второй парой рабочих бойков, совершающих возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. Каждый наклонный рабочий боек имеет в нижней своей части уступы и вращается на двух эксцентриковых валах. Каждый вертикальный боек второй пары имеет по центру конические выступы. Обеспечивается полная торцевая проработка непрерывной заготовки, тем самым повышается качество получаемого изделия.The claimed device contains a pouring ladle with a glass, a vertical mold. The mold is formed by a pair of working dies with inclined upper and vertical lower parts of the working surface and a second pair of working dies reciprocating in a vertical plane. Each inclined working head has ledges in its lower part and rotates on two eccentric shafts. Each vertical striker of the second pair has conical protrusions in the center. Provides a complete end study of a continuous workpiece, thereby increasing the quality of the resulting product.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в повышении качества непрерывно-литых изделий.The technical result obtained in the implementation of the proposed device is to improve the quality of continuously cast products.

Ограничительные признаки: разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор, образованный парой бойков с наклонными верхними, имеющими уступы в нижней части, и вертикальными нижними участками рабочей поверхности, совершающих вращательное движение с деформацией закристаллизовавшегося металла и калибровкой заданного профиля на вертикальном нижнем участке, и второй парой рабочих бойков, совершающих возвратно поступательное движение в вертикальной плоскости.Restrictive features: a pouring ladle with a glass, a vertical mold formed by a pair of strikers with inclined upper ones having ledges in the lower part and vertical lower sections of the working surface, performing rotational movement with deformation of the crystallized metal and calibration of a given profile in the vertical lower section, and the second pair working strikers reciprocating in a vertical plane.

Отличительные признаки: каждый вертикальный боек в центральной части поверхности имеет конический выступ.Distinctive features: each vertical striker in the central part of the surface has a conical protrusion.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем. Вследствие того, что каждый из вертикальных бойков кристаллизатора имеет в центральной части выступ, при перемещении вертикальных бойков вниз при разведении боковых бойков происходит, совместно с подачей заготовки вниз, деформация металла выступами на вертикальных бойках, осуществляя тем самым дополнительную деформацию периферийных участков заготовки, что способствует получению качественной структуры боковых участков заготовки и полному заполнению фигурного паза (если таковой имеется по технологии).The causal relationship between the set of essential features of the proposed device and the achieved technical result is as follows. Due to the fact that each of the vertical dies of the mold has a protrusion in the central part, when the vertical dies move down when the lateral dies are moved apart, together with the workpiece feed down, the metal is deformed by the protrusions on the vertical dies, thereby carrying out additional deformation of the peripheral sections of the workpiece, which contributes to obtaining a high-quality structure of the side sections of the workpiece and complete filling of the figured groove (if there is one according to the technology).

На фиг. приведен внешний вид устройства (сечение в вертикальной плоскости симметрии) и локальное сечение I-I.In FIG. the external view of the device (section in the vertical plane of symmetry) and the local section I-I are shown.

Заявляемое устройство состоит из разливочного ковша 1 с погружным стаканом 2, вертикального кристаллизатора, включающего пару бойков 3 с наклонными участками 4 (γ - угол наклона боковых бойков), калибрующими участками 5 и уступами 6, и пары рабочих вертикальных бойков 7 с выступами 8 (b - ширина выступа, l - длина выступа, δ - величина выступа). Бойки приводятся в движение от приводных эксцентриковых валов 9.The inventive device consists of a pouring ladle 1 with a submersible nozzle 2, a vertical mold, including a pair of strikers 3 with inclined sections 4 (γ - the angle of inclination of the side strikers), calibrating sections 5 and ledges 6, and a pair of working vertical strikers 7 with protrusions 8 (b is the width of the protrusion, l is the length of the protrusion, δ is the size of the protrusion). The strikers are driven from the drive eccentric shafts 9.

Работа устройства: жидкий металла из ковша 1 через погружной стакан 2 поступает в составной кристаллизатор, образованной подвижными бойками, приводящимися в движение от приводных эксцентриковых валов 9, где охлаждается путем отвода тепла бойками кристаллизатора, деформируется и выталкивается вниз в виде заготовки заданного поперечного сечения. При этом в кристаллизаторе наблюдается три зоны: зона жидкого металла; зона жидкого металла и закристаллизовавшейся корочки; зона твердого металла. При повороте эксцентриковых валов из точки «d» в точку «а» через точку «k» происходит раздвижение боковых бойков на величину 2e₁ (e₁ - эксцентрик валов 9). При этом вертикальные бойки перемещаются вниз (из точки c₁ в точку k₁), так как эксцентрик, приводящий в движение вертикальные бойки, повернут относительно эксцентрика боковых бойков на 90° и имеет величину е₂. Происходит подача заготовки вниз. При этом конические выступы врезаются в затвердевший металл. При последующем повороте приводных валов 9 эксцентрик e₁ поворачивается из точки «а» в точку «d», то есть происходит сближение боковых бойков с деформацией металла. В то же время эксцентрик вертикальных бойков е₂ поворачивается из точки k₁ в точку c₁ и цикл повторяется.Operation of the device: liquid metal from the ladle 1 through the submersible nozzle 2 enters the composite mold formed by movable dies driven by the drive eccentric shafts 9, where it is cooled by heat removal by the dies of the mold, deformed and pushed down in the form of a workpiece of a given cross section. In this case, three zones are observed in the mold: the zone of liquid metal; zone of liquid metal and crystallized crust; hard metal zone. When the eccentric shafts are rotated from the point "d" to the point "a" through the point "k", the side strikers are moved apart by 2e ₁ (e ₁ - the eccentric of the shafts 9). In this case, the vertical strikers move down (from point c ₁ to point k ₁ ), since the eccentric driving the vertical strikers is rotated by 90° relative to the eccentric of the side strikers and has a value of e ₂ . The workpiece is fed down. In this case, the conical protrusions cut into the hardened metal. With the subsequent rotation of the drive shafts 9, the eccentric e ₁ rotates from point "a" to point "d", that is, the side strikers approach with metal deformation. At the same time, the eccentric of the vertical strikers e ₂ turns from point k ₁ to point c ₁ and the cycle repeats.

При полностью разведенных боковых бойках 3 вертикальные бойки 7 могут перемещаться вниз совместно с затвердевшим металлом до встречи с боковыми бойками на расстояние 2e₁/tg γ. Значит, для того, чтобы произошла деформация металла коническими уступами, необходимо, чтобы е₂>2e₁/tg γ.When the side strikers 3 are fully extended, the vertical strikers 7 can move down together with the hardened metal until they meet the side strikers at a distance of 2e ₁ /tg γ. This means that in order for the metal to be deformed by conical ledges, it is necessary that e ₂ >2e ₁ /tg γ.

Claims

A device for producing continuously cast deformed billets, containing a pouring ladle with a glass, a vertical mold formed by the first pair of side dies with inclined upper and vertical lower parts of the working surface, each of which is fixed on two eccentric parallel horizontal shafts and has a ledge in the lower parts of the inclined surfaces, and a second pair of vertical dies, each of which is fixed on the lower drive shaft with the possibility of reciprocating movement, shifted in phase to the movement of the first pair of dies, characterized in that each of the vertical dies of the mold has a conical protrusion in the central part.