SU1011330A1 - Способ отливки крупных слитков и устройство дл его осуществлени - Google Patents
Способ отливки крупных слитков и устройство дл его осуществлени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1011330A1 SU1011330A1 SU813267543A SU3267543A SU1011330A1 SU 1011330 A1 SU1011330 A1 SU 1011330A1 SU 813267543 A SU813267543 A SU 813267543A SU 3267543 A SU3267543 A SU 3267543A SU 1011330 A1 SU1011330 A1 SU 1011330A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- extension
- mold
- cavity
- reagents
- metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
1. СПОСОБ ОТЛИВКИ КРУПНЫХ СЛИТКОВ, включсиощнй заполнение металлом полости надставки, подачу реагентов в полость кристаллизатора под давлением большим, чем давление столба жидкого металла на мениске в кристаллизаторе, о т л и ч а .ю ut и и с тем, что, с целью улучшени качества слитка, жидкому мётгшлу в кристаллизаторе и в полости надставки сообщают вращательное движение в горизонтальной плоскости. 9 :с i:o :Э
Description
2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что вращательное движение/Металлу сообщают путем ввода реагентов тангенциально к внутренней поверхности надставки.
3.Устройство дл отливки крупных слитков, содержащее кристаллизатор
с надставкой, расположенной в полости кристаллиз-атора и герметично соединенной с ним, и каналом дл подвода реагента-В полость кристаллизатора и надставки, отличающ е е с тем, что, с целью улучшени качества слитка,надставка снабжена распределительными каналами, расположенными на поверхности нижнего торца надставки и направленными тангенциально к ее внутренней поверхности .I
4.Устройство по п. 3, отличающеес тем, что суммарна площадь поперечных сечений распределительных каналов равна 4-10 площад м поперечного сечени канала дл подачи реагентов в полость кристаллизатора , причем высота распределительны каналов составл ет 0,01-0,05 диаметра внутренней полости кристаллизатор
5.Устройство по п. 3, отличающеес тем, что надставка расположена в полости кристс1ллизатора с зазором, величина которого составл ет 1-2 диаметра канала дл подачи реагентов в кристаллизатор,
а толщина стенки надставки на уровне ее нижнего торца равна J3 ,3-0,6 радиуса внутренней полости кристаллизатора .
6.Устройство по п. 3, отличающеес тем, что, полость надставки и полость между надставкой и кристаллизатором выполнены уширенными книзу.
7.Устройство по п. 3, отличающеес тем, что надставка содержит шлаковую летку, входйое отверстие которой расположено выше верхнего торца кристаллизатора.
Изобретение относитс к металлургии , конкретнее к отливке крупных слитков. Известен способ отливки слитка в изложницу с установленной на не прибыльной надставкой . Однако качество слитков, отлитых этим способом, невысокое ( в св аи с повышенной ликвацией химиче ских элементов при затвердевании слитка, неравномерным отводом тепла от его кристаллизующейс поверхности , дефектами осевой зоны и пр. а потери металла в обрезь весьма значительны. Известен способ отливки слитка методом электрошлакового переплава (ЭШП), в процессе которого шлаковую и металлическую ванну интенсивно перемешивают газом, подаваемым под давлением через отверсти в стенке кристаллизатора, расположенные в го ризонтальной плоскости и под углом 30-60° к стенке 2. Этот способ позвол ет улучшить качество слитка, увеличить выход годного, однако с увеличением диаметра слитка эффективность этого способа значительно уменьшаетс , так как струи вводимых в расплав реагентов воздействуют только на периферийную зону слитка и не оказывают существенного вли ни на качество его осевой зоны. Наиболее близким к предлагаемому изобретению, по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл электрошлакового переплава , содержеицее кристаллизатор, обогреваемую надставку, введенную с зазором в полость кристаллизатора и герметично соединенную с ним, и фурмы дл подачи газа. В описании устройства раскрыт и способ отливки слитков, по которому жидкий металл подают в кристсшлизатор из полости надставки, а давление столба расплава в кристаллизаторе уравновешивают давлением газа, непрерывно подаваемого в зазор между надставкой и стенками кристаллизатора, при этом избыток газа поступает в полость надставки, рафиниру металл 3 Этот способ позвол ет воздействовать реагентами на осевую зону слитка, однако эффективность этого воздействи (из-за неупор доченного ввода реагентов в полость надставки и кратковременности их контакта с металлом) невелика. Кроме того, при отливке крупных слитков этим способом реагенты практически не оказывают воздействи на кристаллизующуюс Поверхность слитка, не способствуют стабилизации температуры и состава металла по его периметру, что ухудшает качество слитка (приводит , например, к развитию разнотолщинности корки слитка, образованию значительных локальных напр жений в ней и, как следствие, к образованию трещин). Недостатком устройства дл реализации известного способа вл ет ,с его сложность, обусловленна наличием металлургической емкости с установленной на ней головкой. того, наличие емкости и головки ие только способствует увеличению давлени расплава на кристаллиэук дуюс корку слитка, но и существенно ограничивает функциональные возможности устройства, а небольша толщина стенки надставки у ее нижнего торца и неупор доченна подача реагентов в полость надставки существенно снижает эффективность использовани реагентов, вводимых под давлением в полость кристаллизатора дл улучшени качества слитка, получени более однородной структуры в его поперечном сечении и др.
Цель изобретени - улучшение качества слитка за счет увеличени зоны активного перемешивани металла реагентами.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу отливки крупных слитков,, включающем заполнение металлом полости надставки, подачу реагентов в полость кристаллизатора под давлением большим, чем давление столба жидкого металла на мениске в кристаллизаторе, жидкому металлу в кристаллизаторе и в полости надставки сообщают вращательное движение в горизонтальной плоскости , дл чего реагенты в полость надставки ввод т тангенциально к ее внутренней поверхности.
Устройство дл отливки крупных слитков, включающее кристаллизатор с надставкой, расположенной в полости кристаллизатора и герметично соединенной с ним, и каналом дл повода реагента в полость кристаллизатора и надставки, надставка снабжена распределительными каналс1Ми, расположенными на поверхности нижнего торца надставки и направленными тангенциально к ее внутренней поверхности.
Суммарна площадь поперечных сечений распределительных каналов иа нижнем торце надставки равна 4-10 площад м поперечного сечени канала дл подачи реагентов в полость кристаллизатора, при этом высота распределительных каналов составл ет 0,р1-0,05 диаметра внутренней полости кристаллизатора.
Надставка расположена в полости кристаллизатора с миник ьным зазором , не превышающим двух диаметров канала дл подачи реагентов в полость кристаллизатора, а толщина стенки надставки на уровне ее нижнего торца равна 0,3-0,6 радиуса внутренней полости кристаллизатора.
Полость надставки и полость между надставкой и кристаллизаторе выполнены уширенными книзу.
Надставка содержит шлаковую летку , входное отверстие которой расположено выше верхнего торца кристаллизатора .
На фиг. 1 показано предлагаемое
устройство, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг.. 1.
На кристаллизатор (.изложницу) 1 Сфиг. 1 ) устанрвлена надставка 2, удлиненна часть которой входит в
0 полость кристаллизатора с минимальным зазором, образу с его внутренней поверхностью открытую снизу полость 3. Через надставку проходит канал 4 дл подачи реагентов в по
j лость кристаллизатора. Полость 3 и прибыльна полость 5 надставки выполнены уширенными книзу, что позвол ет легко отделить надставку от затвердевшего слитка. Толщина стенки надставки на уровне ее нижнего торца должна быть максимальной и составл ть 0,3-0,6 радиуса отливаемого слитка, что позвол ет иметь максимальную прот женность распределительных каналов 6 на горизонтально расположенной поверхности нижнего торца надставки, расширить зону активного воздействи реагентов (например, газа) на поверхностный слой металла в кристаллизаторе и на металл в прибыльной полости 5 надставки, а также увеличить продолжительность контакта этих реагентов с расплавленным металлом . Этому способствует и минимальна величина зазора между внутренней поверхностью кристаллизатора и надставкой, не превышающа двух диаметров канала 4. Каналы 6 полукруглого или трапецевидного поперечного сечени направлены тангенциально к внутренней поверхности
надставки 2 (что при данной толщине стенки надставки позвол ет иметь каналы 6 максимальной длины) и на одинаковом рассто нии друг от
5 друга (фиг. 2. Суммарна площадь поперечных сечений распределительных каналов б равна 4-10 площад м поперечного сечени канала 4, а их высота - 0,01-0,05 диаметра отливаемого слитка, что обеспечивает подачу реагентов из полости 3 кристаллизатора в полость 5 надставки только по этим каналам, позвол ет более полно использовать рафинирус ющую способность этих реагентов, их кинетическую энергию дл перемешивани металла, сообщени ему направленного движени в горизонтальной плоскости (. при меньшей высоте и поперечном сечении каиалов 6,
0 чем указано выше, значительна часть реагентов будет поступать 8 полость надставки неупор доченно, что снижает интенсивность перемети-, вани металла в этой полости, а
5 при более высоких значени х этих
параметров - интенсивность перемешие-ани верхнего сло металла в кристалли-заторе существенно уменьшаетс ) .
Надставка содержит шлаковую летКУ 7 дл удалени из ее полости 5 тработанного шлака (при использовании в качестве реагента перегретого шлака или шлакообразующих материалов , вдуваемых в струе газа). Входное отверстие шлаковой летки расположено выше верхнего среза кристаллизатора, что облег ает удаление шлака из полости кристаллизатора . Надставка оборудована нагревательным устройством 8 дл ее разогрева и регулировани процесса: кристаллизации металла в головной части слитка. Жидкий металл в устройство можно подавать, например, открытой струей из разливочного ковша (при отливке слитка в изложницу через удлиненный разливочный стакан под уровень металла в полости надставки (при непрерывном или полунепрерывном литье ), осуществл электрошлаковый переплав расходуемого электрода 9 в полости 5 надставки или комбиниру зти способы подачи меташла , при зтом нижний конец разливочного стакана ( электрода ) должен быть расположен выше каналов б, так как это позвол ет более зффективно воздействовать реагентами на жидкий металл до подачи его из полости надставки в кристаллизатор (например, с целью выра,нивани его температуры и состава в пределах поперечного сечени полости надставки и слитка).
Включают в работу нагреватель 8. Нагревают надставку до требуемой температуры и заполн ют кристаллизатор (изложницу) 1 жидким металлом (и шлаком, если отливку производ т под слоем жидкого шлака, например, методом ЭШП - фиг. 1).
Когда уровень расплава достигает поверхности нижнего торЦа надставки, по каналу 4 в полость 3 кристаллизатора начинают подавать, не прекраща подачи жидкого металла, реагенты например, аргон ) под давлением, при этом уровень металла в кристаллизаторе стабилизируетс в пределах высоты каналов 6, а избыток реагенто поступает из полости кристаллизатора в полость 5 надставки по этим каналам , взаимодейству с поверхностным слоем металла в кристаллизаторе и сообща ему направленное движение (от стенок кристаллизатора к его продольной оси и одновременно вокруг этой оси ). Реагенты по каналам б ввод т в полость 5 надставки тангенциально к поверхности этой полости, при этом максимально используют кинетическую энергию реагентов дл сообщени металлу осевой зоны слитка вращательного движени в горизонтальной плоскрсти, увеличивают продолжительность контакта реагентов с расплавленным металлом и создают более благопри тные услови взаимодействи этих реагентов с расплавом. Когда уровень металла в полости 5 надставки достигает заданного, стабилизируют расход жидкого металла и реагентов в кристаллизатор и твердог металла из кристаллизатора и ведут процесс в непрерывном или полунепрерывном ре име, при этом отработанный шлак самотеком удал ют из полости надставки через шлаковую летку 7, т.е. способ позвол ет осуществить в полости надставки процесс рафинировани металла в услови х объемного противотока взаимодействующих фаз, дл повышени эффективности которого металл ввод т в полость надставки рассредоточенными стру ми (например, через погружной вращаюПцийс или стационарный разливочный стакан с боковыми отверсти ми или отдельными капл ми (например, методом ЭШП расходуемого электрода / выше уровн , на котором расположены каналы 6. ,
Таким образом, способ в процессе разливки и после завершени этого процесса позвол ет активно воз1;ействовать реагентами на подприб альный слой тела слитка в пределах практически всей площади поперечного сечени этого слитка, а также на- объем металла в полости надставки. Кроме того, представл етс возможным воздействовать и на кристаллизующуюс поверхность слитка С вращением его жидкой фазы). После окончани разливки выт гивание слитка из кристаллизатора прекращают сразу или когда уровень металла в прибыльной полости 5 надставки понизитс до заданного , а подачу реагентов в полость кристаллизатора прекращают по истечении установленного технологической инструкцией времени после конца разливки , но не позже того, когда температура металла в полости надставки достигнет температуры ликвидуса, ниже которой в зкость металла значительно увеличиваетс и эффективность использовани реагентов существенно снижаетс .
Способ позвол ет регулировать скорость изменени температуры металла (cKOpqcTb кристаллизации) и в прибыльной и подприбыльной част х слитка , измен степень нагрева надставки , расход и температуру используемых реагентов и таким образом улучшить качество слитка (повысить его химическую и физическую однородность ) .
Claims (7)
1. СПОСОБ ОТЛИВКИ КРУПНЫХ СЛИТКОВ, включающий заполнение металлом полости надставки, подачу реагентов в полость кристаллизатора под давлением большим, чем давление столба жидкого металла на мениске в кристаллизаторе, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества слитка, жидкому металлу в кристаллизаторе и в полости надставки сообщают вращательное движение в горизонтальной плоскости.
2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что вращательное движение/Металлу сообщают путем ввода реагентов тангенциально к внутренней поверхности надставки.
3. Устройство для отливки крупных слитков, содержащее кристаллизатор с надставкой, расположенной в полости кристаллизатора и герметично соединенной с ним, и каналом для подвода реагента .в полость кристаллизатора и надставки, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества слиткаfнадставка снабжена распределительными каналами, расположенными на поверхности нижнего торца надставки и направленными тангенциально к ее внутренней поверхности . I
4. Устройство поп. 3, отличающееся тем, что суммарная площадь поперечных сечений распределительных каналов равна 4-10 площадям поперечного сечения канала для подачи реагентов в полость кристаллиза- ( тора, причем высота распределительных каналов составляет 0,01-0,05 диамет- >
ра внутренней полости кристаллизатора.
5. Устройство поп. 3, о т л и «чающееся тем, что надставка расположена в полости кристаллизатора с зазором, величина которого составляет 1-2 диаметра канала для подачи реагентов в кристаллизатор, а толщина стенки надставки на уровне ее нижнего торца равна 0,3-0,6 радиуса внутренней полости кристаллизатора.
6. Устройство поп. 3, отличающееся тем, что, полость надставки и полость между надставкой и кристаллизатором выполнены уширенными книзу.
7. Устройство поп. 3, отличающееся тем, что надставка содержит шлаковую летку, входное отверстие которой расположено выше верхнего торца кристаллизатора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813267543A SU1011330A1 (ru) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Способ отливки крупных слитков и устройство дл его осуществлени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813267543A SU1011330A1 (ru) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Способ отливки крупных слитков и устройство дл его осуществлени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1011330A1 true SU1011330A1 (ru) | 1983-04-15 |
Family
ID=20950334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813267543A SU1011330A1 (ru) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Способ отливки крупных слитков и устройство дл его осуществлени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1011330A1 (ru) |
-
1981
- 1981-03-30 SU SU813267543A patent/SU1011330A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Марченко И.К. и др. Производство крупных слитков. М., Металлурги , 1980. 2.Авторское свидетельство СССР 320178, кл. С 22 В 9/18, 1970.3.Авторское свидетельство СССР, 772232, кл. С 21 С 5/56, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110280746B (zh) | 一种单源高强超声辅助铸造大规格2xxx系铝合金圆锭的方法 | |
EP0832304B1 (en) | Method and apparatus for continuous in-line gas treatment of molten metals | |
US5291940A (en) | Static vacuum casting of ingots | |
PL130884B1 (en) | Apparatus for treatment of flowing stream of liquid metal or alloy on aluminium or magnesium basis | |
CN110280745B (zh) | 一种控制直径1米级2219铝合金圆锭成分偏析的多源超声布控方法 | |
SU1011330A1 (ru) | Способ отливки крупных слитков и устройство дл его осуществлени | |
JPS5822317A (ja) | 溶鋼の非金属介在物除去法 | |
RU1819188C (ru) | Способ охлаждени стальных слитков при непрерывной разливке и установка дл его осуществлени | |
US3776294A (en) | Method of electroslag remelting | |
US4049248A (en) | Dynamic vacuum treatment | |
US6179042B1 (en) | Non-hot crack bottom block for casting aluminum ingot | |
RU2016911C1 (ru) | Способ подготовки алюминиевых сплавов и устройство для его осуществления | |
US3804150A (en) | Apparatus for electroslag remelting | |
CN117660792B (zh) | 一种金属熔炼复合搅拌除气装置 | |
US4115654A (en) | Introduction of starting molten flux from the top of a crucible | |
US3818973A (en) | Electroslag remelting apparatus | |
US3805876A (en) | Apparatus for electroslag remelting | |
SU859015A1 (ru) | Устройство дл суспензионной разливки металлов и сплавов | |
RU2151661C1 (ru) | Устройство для получения слитков из металлов и сплавов | |
RU2025526C1 (ru) | Способ получения алюминиево-кремниевых сплавов и устройство для его реализации | |
US3842898A (en) | Apparatus for electroslag remelting | |
JP2984065B2 (ja) | 半凝固金属の製造方法および装置 | |
SU1025488A1 (ru) | Устройство дл непрерывного лить металлов и сплавов со сверхвысокими скорост ми охлаждени | |
JPS6348616B2 (ru) | ||
SU546654A1 (ru) | Устройство дл обработки жидкого металла |