RU70173U1

RU70173U1 - TRANSPORT TUBE OF A LIQUID ALUMINUM CASTING COMPLEX AND ITS ALLOYS IN A CRYSTALIZER

Info

Publication number: RU70173U1
Application number: RU2007131149/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Владимирович Евсеев; Геннадий Васильевич Теляков; Александр Аркадьевич Колонаков; Петр Васильевич Сухов; Андрей Валерьевич Кухаренко; Иван Сергеевич Солярский
Original assignee: ООО фирма "Сплав"
Priority date: 2007-08-15
Filing date: 2007-08-15
Publication date: 2008-01-20

Abstract

Техническое решение относится к цветной металлургии и может быть использовано для транспортировки жидкого алюминия и его сплавов от миксера до кристаллизатора для получения слитков. Техническое решение позволяет сократить теплопотери и уменьшить окисление жидкого металла воздухом в процессе разогрева футеровки транспортного желоба, а также в процессе транспортировки металла. Транспортный желоб литейного комплекса разливки жидкого алюминия и его сплавов в кристаллизатор включает в себя металлический кожух 4, футерованный внутри огнеупорным материалом 5, установленными сверху металлического кожуха 4 теплоизоляционными поворотными крышками 6 по всей длине желоба, снабженные снизу электронагревательными элементами 7. Теплоизоляционные поворотные крышки 6 выполнены, по крайней мере, из двух слоев огнеупорного волокнистого материала 8 толщиной 15-25 мм, выдерживающего температуру не менее 950°С, например, муллитокремнеземистого войлока, причем каждый слой огнеупорного волокнистого материала снаружи облицован огнеупорной тканью 9, например, кремнеземной тканью, а между слоями расположена металлическая сетка 12, при этом огнеупорный волокнистый материал закреплен на решетчатой металлической раме 10, внутренняя сторона теплоизоляционной поворотной крышки снабжена отражателем 11, выполненным из алюминиевой фольги, а элементы решетчатой металлической рамы 10 выполнены пустотелыми, например, трубами. 4 з.п. ф-лы. 3 ил. The technical solution relates to non-ferrous metallurgy and can be used to transport liquid aluminum and its alloys from the mixer to the mold to produce ingots. The technical solution allows to reduce heat loss and to reduce the oxidation of liquid metal by air during the heating of the lining of the transport channel, as well as in the process of transporting metal. The transport chute of the casting complex for pouring liquid aluminum and its alloys into the mold includes a metal casing 4, lined with refractory material 5, mounted on top of the metal casing 4 with heat-insulating rotary covers 6 along the entire length of the chute, equipped with electric heating elements from the bottom 7. Heat-insulating rotary covers 6 are made at least two layers of refractory fibrous material 8 with a thickness of 15-25 mm, withstanding a temperature of at least 950 ° C, for example, mullitocr mnemonic felts, with each layer of refractory fibrous material outside lined with refractory cloth 9, for example, silica cloth, and between the layers there is a metal mesh 12, while the refractory fibrous material is mounted on a lattice metal frame 10, the inner side of the heat-insulating rotary cover is equipped with a reflector 11 made from aluminum foil, and the elements of the lattice metal frame 10 are made hollow, for example, pipes. 4 s.p. f-ly. 3 ill.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к цветной металлургии и может быть использовано для транспортировки жидкого алюминия и его сплавов от миксера до кристаллизатора.The proposed solution relates to non-ferrous metallurgy and can be used to transport liquid aluminum and its alloys from the mixer to the mold.

Известно, что при литье слитков из алюминия и его сплавов жидкий металл подают в кристаллизатор из миксера по транспортному желобу, длина которого может достигать значительных величин. При этом жидкий металл, двигаясь по открытому желобу, активно окисляется на воздухе, что ухудшает его качество и уменьшает выход годных изделий в виде слитков. Также при движении по желобу, особенно на большие расстояния, значительно снижается температура расплава, что негативно сказывается на качестве получаемых слитков. Другим недостатком известного решения является отсутствие предварительного подогрева огнеупорной футеровки транспортного желоба, что уменьшает срок его эксплуатации.It is known that when casting ingots of aluminum and its alloys, liquid metal is fed to the mold from the mixer through a transport chute, the length of which can reach significant values. In this case, the liquid metal, moving along the open channel, is actively oxidized in air, which affects its quality and reduces the yield of ingots. Also, when moving along the gutter, especially over long distances, the melt temperature significantly decreases, which negatively affects the quality of the obtained ingots. Another disadvantage of the known solution is the lack of preheating of the refractory lining of the transport chute, which reduces its life.

Подогрев желоба для транспортировки металла является неотъемлемым этапом в процессе разливки алюминия. Существует несколько причин, по которым необходимо подогревать литейные желоба. Прежде всего, это необходимо делать для безопасной эксплуатации без взрывов расплавленного металла, вследствие наличия влаги в желобе, также подогрев предотвращает замерзание жидкого металла в желобе в начале разливки. Следующей причиной является предотвращение повреждения материала футеровки желоба, и последняя причина, но не менее важная, подогрев позволяет понизить температуру металла в печи (миксере).Heating the gutter for transporting metal is an integral step in the process of casting aluminum. There are several reasons why casting troughs need to be heated. First of all, it is necessary to do this for safe operation without explosions of molten metal, due to the presence of moisture in the gutter; also, heating prevents liquid metal from freezing in the gutter at the beginning of casting. The next reason is to prevent damage to the material of the lining of the gutter, and the last reason, but no less important, the heating allows you to lower the temperature of the metal in the furnace (mixer).

Существует несколько способов подогрева литейного желоба для транспортировки жидкого металла.There are several ways to heat the casting chute for transporting molten metal.

Один из них, это нагрев с помощью газовых горелок, расположенных вдоль желоба. При данном способе нагрева в футеровке желоба образуются локальные зоны перегрева, что сокращает срок ее службы. Также недостатком является большие потери тепла при нагреве и не возможность использовать газовые горелки во время движения металла по желобу.One of them is heating with gas burners located along the gutter. With this heating method, local overheating zones are formed in the lining of the gutter, which reduces its service life. Another disadvantage is the large heat loss during heating and the inability to use gas burners while the metal is moving through the gutter.

Наиболее эффективным является способ электрического подогрева, при котором элементы электрического подогрева устанавливаются на крышке желоба. Эта система имеет наиболее высокую эффективность использования энергии. Так как в результате электрического подогрева не образуется водорода, как это происходит в случае с газовым подогревом, то The most effective is the method of electrical heating, in which the elements of electrical heating are installed on the cover of the gutter. This system has the highest energy efficiency. Since hydrogen does not form as a result of electrical heating, as is the case with gas heating,

электрические подогреватели могут быть использованы во время перемещения металла.electric heaters can be used while moving metal.

Из уровня техники также известно решение, направленное на устранение вышеуказанных недостатков, возникающих при подаче расплава от плавильных печей в кристаллизаторы (Эрхард Герман «Непрерывное литье», Металлургиздат, 1961, стр.359). Данная установка, включает плавильные печи, герметичный желоб для транспортировки металла и кристаллизатор, при этом в верхней части желоба установлены электронагревательные устройства.The prior art also knows the solution aimed at eliminating the above disadvantages arising from the supply of the melt from the melting furnaces to the molds (Erhard German "Continuous casting", Metallurgizdat, 1961, p. 359). This installation includes melting furnaces, an airtight trough for transporting metal and a mold, while electric heating devices are installed in the upper part of the trough.

Недостатком данной установки является сложность изготовления желоба, снабженного электронагревательными устройствами, герметичным. Также усложняется процесс контроля и регулирования подачи металла из желоба в кристаллизатор, а также осуществление фильтрации расплава.The disadvantage of this installation is the difficulty of manufacturing a gutter equipped with electrical heating devices, tight. The process of monitoring and regulating the supply of metal from the trough to the mold, as well as the implementation of melt filtration, is also complicated.

Также из уровня техники известно, что для транспортировки жидкого алюминия и его сплавов используют желоба, включающие металлический кожух, футерованный внутри огнеупорным материалом, а также расположенных сверху металлического кожуха теплоизоляционных поворотных крышек по всей длине желоба, снабженных снизу электронагревательными элементами (Light Metals 2004, «Casting metal temperature control by launder heating", стр.713, Ir. Jan Migchielsen, Jan D. de Groot.).It is also known from the prior art that for transporting liquid aluminum and its alloys, gutters are used, including a metal casing lined inside with refractory material, as well as heat-insulating turning covers located on top of the metal casing along the entire length of the gutter, equipped with electric heating elements from below (Light Metals 2004, " Casting metal temperature control by launder heating ", p. 713, Ir. Jan Migchielsen, Jan D. de Groot.).

Однако данное техническое решение, принятое в качестве прототипа, не позволяет максимально эффективно производить подогрев желоба, так как процессе эксплуатации желоба (в условиях высоких температур) возникают изменения формы поворотных крышек, их коробление, в результате чего крышки неплотно закрывают желоб и часть тепла теряется. При этом также увеличивается окисление металла. Все это негативно сказывается на качестве получаемых слитков.However, this technical solution, adopted as a prototype, does not allow the gutter to be heated as efficiently as possible, since during operation of the gutter (at high temperatures) changes occur in the shape of the rotary covers, their warpage, as a result of which the covers do not tightly close the gutter and some of the heat is lost. This also increases the oxidation of the metal. All this negatively affects the quality of the ingots obtained.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение технико-экономических показателей литейного комплекса разливки жидкого алюминия и его сплавов в кристаллизатор.The objective of the proposed technical solution is to increase the technical and economic indicators of the casting complex for casting liquid aluminum and its alloys into a mold.

Техническим результатом данного предложения является сокращение теплопотерь и уменьшение окисления жидкого металла воздухом.The technical result of this proposal is to reduce heat loss and reduce the oxidation of liquid metal by air.

Технический результат достигается тем, что в транспортном желобе литейного комплекса разливки жидкого алюминия и его сплавов в кристаллизатор, содержащий металлический кожух, футерованный внутри огнеупорным материалом, установленными сверху металлического кожуха теплоизоляционными поворотными крышками по всей длине желоба, снабженные снизу электронагревательными элементами, поворотные крышки выполнены, по крайней мере, из двух слоев огнеупорного волокнистого материала толщиной 15-25 мм, выдерживающего температуру не менее 950°С, в качестве которого может быть использован, например, муллитокремнеземистый войлок, причем каждый слой огнеупорного волокнистого материала снаружи облицован огнеупорной тканью, а между The technical result is achieved by the fact that in the transport chute of the casting complex for pouring liquid aluminum and its alloys into a mold containing a metal casing lined with refractory material, heat-insulating rotary lids installed on top of the metal casing along the entire length of the trough, the rotary lids are made from the bottom, at least two layers of refractory fibrous material with a thickness of 15-25 mm, withstanding a temperature of at least 950 ° C, in ETS which can be used, for example, mullite felts, each layer of refractory material externally lined with a fibrous refractory cloth and between

слоями расположена металлическая сетка, при этом огнеупорный волокнистый материал закреплен на решетчатой металлической раме. Кроме того, поворотные крышки с внутренней стороны могут быть снабжены отражателями, выполненными из алюминиевой фольги, а решетчатые металлические рамы выполнены из пустотелых элементов, например, труб и снабжены противовесами, кроме того электронагревательные элементы могут быть снабжены системой регулирования температуры.the layers are a metal mesh, while the refractory fibrous material is fixed to the lattice metal frame. In addition, the rotary covers on the inside can be equipped with reflectors made of aluminum foil, and the lattice metal frames are made of hollow elements, for example, pipes and equipped with counterweights, in addition, the electric heating elements can be equipped with a temperature control system.

Общими признаками данного предложения и прототипа являются следующие признаки. Наличие металлического кожуха, футерованного внутри огнеупорным материалом, установленными сверху металлического кожуха теплоизоляционными поворотными крышками, расположенными по всей длине желоба и снабженные снизу электронагревательными элементами.Common features of this proposal and the prototype are the following features. The presence of a metal casing lined with refractory material inside, mounted on top of the metal casing with heat-insulating rotary covers located along the entire length of the gutter and equipped with electric heating elements from below.

Отличия заключаются в следующем:The differences are as follows:

- теплоизоляционные поворотные крышки выполнены, по крайней мере, из двух слоев огнеупорного волокнистого материала толщиной 15-25 мм выдерживающего температуру не менее 950°С, например, муллитокремнеземистого войлока;- heat-insulating rotary covers are made of at least two layers of refractory fibrous material with a thickness of 15-25 mm withstanding a temperature of at least 950 ° C, for example, mullite-siliceous felt;

- огнеупорный волокнистый материал облицован огнеупорной тканью, например, кремнеземной тканью;- refractory fibrous material is lined with refractory fabric, for example, silica fabric;

- расположением между слоями огнеупорного волокнистого материала металлической сетки;- the location between the layers of refractory fibrous material of the metal mesh;

- огнеупорный волокнистый материал закреплен на решетчатой металлической раме.- refractory fibrous material mounted on a lattice metal frame.

При этом внутренняя сторона теплоизоляционных поворотных крышек может быть снабжена отражателем, например, алюминиевой фольгой, а решетчатая металлическая рама может быть выполнена пустотелой, причем теплоизоляционные поворотные крышки могут быть снабжены противовесами для ручного открывания, а электронагревательные элементы снабжены системой регулирования температуры.In this case, the inner side of the heat-insulating rotary covers can be equipped with a reflector, for example, aluminum foil, and the lattice metal frame can be hollow, and the heat-insulating rotary covers can be equipped with counterweights for manual opening, and the electric heating elements are equipped with a temperature control system.

Данные отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию патентоспособности полезной модели - новизна.These differences allow us to conclude that the claimed solution meets the patentability criterion of a utility model - novelty.

Предложение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид литейного комплекса, на фиг.2 показан разрез А-А, а на фиг.3 показан разрез В-В.The proposal is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the casting complex, figure 2 shows a section aa, and figure 3 shows a section bb.

Литейный комплекс разливки жидкого алюминия и его сплавов включает миксер 1 транспортный желоб 2 и кристаллизатор 3. При этом транспортный желоб 2 включает металлический кожух 4, футерованный внутри огнеупорным материалом 5, а также установленные сверху металлического кожуха 4 теплоизоляционные поворотные крышками 6 по всей длине желоба, снабженные снизу электронагревательными элементами 7, а также системой регулирования температуры (на фигуре не показано). При этом теплоизоляционные поворотные крышки 6 выполнены, по крайней мере, из двух слоев огнеупорного волокнистого материала 8 толщиной 15-25 The casting complex for casting liquid aluminum and its alloys includes a mixer 1, a transport chute 2 and a mold 3. In this case, the transport chute 2 includes a metal casing 4 lined inside with refractory material 5, as well as heat-insulating rotary covers 6 mounted on top of the metal casing 4 along the entire length of the chute, equipped with electric heating elements 7 below, as well as a temperature control system (not shown in the figure). In this case, the heat-insulating rotary covers 6 are made of at least two layers of refractory fibrous material 8 with a thickness of 15-25

мм, выдерживающего температуру 950°С, например, муллитокремнеземистого войлока, облицованного огнеупорной тканью 9, например, кремнеземной тканью, и закрепленного на решетчатой пустотелой металлической раме 10.mm, withstanding temperatures of 950 ° C, for example, mullite-siliceous felt, lined with refractory fabric 9, for example, silica fabric, and mounted on a lattice hollow metal frame 10.

При этом внутренняя сторона теплоизоляционных поворотных крышек 6 может быть снабжена отражателем 11, например, в виде алюминиевой фольги, а огнеупорный волокнистый материал 8 между слоями усилен металлической сеткой 12. При этом теплоизоляционные поворотные крышки 6 могут быть снабжены противовесами 13.In this case, the inner side of the heat-insulating rotary covers 6 can be provided with a reflector 11, for example, in the form of aluminum foil, and the refractory fibrous material 8 between the layers is reinforced with a metal mesh 12. In this case, the heat-insulating rotary covers 6 can be equipped with counterweights 13.

Перед подачей жидкого металла из миксера 1, а возможно также в процессе подачи или после его завершения, в желоб 2 его закрывают крышками 6 и включают электронагревательные элементы 7, регулируя температуру в пространстве желоба. Нагрев желоб 2 до необходимой температуры, в него подают жидкий металл, который поступает затем в кристаллизатор 3. За счет использования крышки 6 в виде, как минимум, двух слоев огнеупорного волокнистого материала 8 выдерживающего температуру не менее 950°С и облицованного огнеупорной тканью 9, закрепленного на решетчатой металлической раме 10, позволяет предотвратить перекос крышки в процессе нагрева и обеспечить наиболее плотное ее прилегание к желобу и тем самым предотвратить излишнее окисление металла, увеличить срок службы транспортного желоба, и уменьшить теплопотери на 15-20%, повысить качество литья слитков и в целом повысить технико-экономические показатели литейного комплекса.Before feeding liquid metal from the mixer 1, and possibly also during the supply process or after its completion, it is closed with lids 6 in the chute 2 and the electric heating elements 7 are turned on, adjusting the temperature in the chute space. After heating the chute 2 to the required temperature, liquid metal is fed into it, which then enters the crystallizer 3. By using a cover 6 in the form of at least two layers of refractory fibrous material 8 withstanding a temperature of at least 950 ° C and lined with refractory fabric 9, mounted on a lattice metal frame 10, it allows to prevent the cover from skewing during heating and to ensure its closest fit to the gutter and thereby prevent excessive oxidation of the metal, to increase the service life of the transport of the gutter, and reduce the heat loss by 15-20%, improve the quality of ingot casting and improve the overall technical and economic parameters of the casting complex.

Предлагаемый транспортный желоб литейного комплекса разливки жидкого алюминия и его сплавов в кристаллизатор успешно прошел опытно-промышленные испытания на алюминиевых заводах, что подтверждает его промышленную применимость.The proposed transport chute of the casting complex for casting liquid aluminum and its alloys into a mold successfully passed pilot industrial tests at aluminum plants, which confirms its industrial applicability.

Claims

1. The transport chute of the casting complex for casting liquid aluminum and its alloys into a mold, including a metal casing, lined with refractory material, heat-insulating rotary covers installed on the top of the metal casing along the entire length of the chute, provided with electric heating elements from the bottom, characterized in that the heat-insulating rotary covers are made, at least two layers of refractory fibrous material with a thickness of 15-25 mm, withstanding a temperature of at least 950 ° C, for example , Mullite felt, each layer of refractory material externally lined with a fibrous refractory cloth, such as a silica cloth and between the layers is a metal mesh, wherein the refractory fibrous material is fixed on the metal latticework frame.

2. The transport chute according to claim 1, characterized in that the inner side of the heat-insulating rotary cover is equipped with a reflector made of aluminum foil

3. The transport chute according to claim 1, characterized in that the elements of the lattice metal frame are made hollow, for example, pipes.

4. The transport chute according to claim 1, characterized in that the electric heating elements are equipped with a temperature control system.

5. The transport chute according to claim 1, characterized in that the heat-insulating rotary covers are equipped with counterweights.