SU1115847A1 - Дорн дл отливки полых слитков из деформируемых алюминиевых сплавов - Google Patents

Abstract

1. ДОРН ДЛЯ ОТЛИВКИ ПОЛЫХ СЖТКОВ ИЗ ДЕФОРМИРУЕМЫХ АЛКМ1НИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержащий стакан, наружма  поверхность которого выполнена с переменной конусностью и который имеет по периметру в донной части отверсти  дл  выхода охладител  на слиток, и крышку с трубой дл  подвода охладител , отличающийс   тем, что, с целью повьшени  выхода годного при отливке крупногабаритных слитков, он снабжен направл ющим элементом.

Description

2.Дорн по п. 1, отличающийс  тем, что направл ющий элемент вьтолнен в виде дополнительного стакана, установленного вверх дном концентрично основному стакану

3,Дорн по ПП.1 и 2, отличающийс  тем, что, с целью расигирени  технологических возможностей , направл ющий элемент смонтирован с возможностью перемещени  вдоль вертикальной оси дорна.

15847

А. Дорн по пп. 1-3, отличающийс  тем, что сумма сечений отверстий дл  выхода охладител  на слиток меньше площади сечени  кольцевого отверсти , образованного дном направл ющего элемента и внутренним торцом стакана.

5. Дорн по пп. 1-4, отличающийс  тем, что отверсти  в донной части дорна расположены под углом 15-45 к вертикальной оси дорна.

Изобретение относитс ,к металлур гии, а именно к полунепрерывному лить однослойных полых слитков, преимущественно из алюминиевых сплавов. При отливке полых слитков деформируемых сплавов примен ют охлаждае мые водой дорны с конусной наружной , поверхностью. Они выполн ютс  в вид стакана с отверсти ми по периметру гильзы последнего в непосредственной близости от дна и имеют крьшку с трубой дл  подвода охлаждающей воды, котора  подаетс  внутрь стака на дорна и через систему отверстий в гильзе поступает на внутреннюю по верхность слитка, способству  охлаждению и кристаллизации последнего СП. Наличие конусности по всей высот стакана дорнаприводит к образовайнию больших ликвационных наплывов вследствие заполнени  маточным расп вом зазора между слитком и дорном, что требует дополнительной механической обработки внутренней поверхности слитка. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  дорн дл  отливки полых слитков, содержащий стакан, наружна  поверхность которо го выполнена с переменной конусностью , с отверсти ми по периметру в донной части и крьпику с трубой дл  подвода охладител . Цилиндрическа  часть поверхности стакана занимает 2/3 высоты и обеспечивает формирова ние внутренней поверхности слитка в процессе усадки С21. Однако при использовании данного дорна фронт кристаллизации очень крутой, вследствие чего имеет место усадочна  пористость и большие термические напр жени , привод щие к повьшенному браку по радиальным трещинам . Кроме этого, известные конструкции обладают неравномерным охлаждением гильзы дорна как по высоте , так и по периметру вследствие наличи  застойных зон дл  охлаждени  воды внутри дорна, особенно в верхней его части. Неравномерное и недостаточно интенсивное охлаждение гильзы, а следовательно, и слитка, особенно неблагопри тно сказываетс  при отливке крупногабаритных слитков, а также слитков из высокопрочных алюминиевых сплавов. . Целью изобретени   вл етс  повышение выхода годного при отливке крупногабаритных слитков и расширение технологических возможностей устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что дорн дл  отливки полых слитков из деформируемых алюминиевых сплавов, содержащий стакан, наружна  поверхность которого вьтолнена с переменной конусностью, с отверсти ми по периметру в донной части и крьщ1ку с трубой дл  подвода охладител , снабжен направл ющим элементом. Направл ющий элемент вьтолнен в виде дополнительного стакана, установленного вверх дном концентрично основному стакану. Направл ющий элемент смонтирован С возможностью перемещйнн  вдоль вертикальной оси дорна. Сумма сечений отверстий дл  выхода охладител  на слиток меньше площади сечени  кольцевого отверсти , образованного дном направл ющего эле мента и внутренним торцом стакана. Отверсти  в донной части дорна ра положены под углом 15-45 к вертикальной оси дорна. На чертеже изображен дорн, разрез (стрелками показано движение охладител  внутри стержн ). Дорн состоит из цилиндрического стакана.1, наружна  поверхность 2 которого выполнена с переменной конусностью . По периметру гильзы стака на 1 выполнены отверсти  3 в непосредственной близости от дна 4, которые служат дл  подачи охлаждающей ЖИДКОСТИ (воды) на внутреннюю поверх ность слитка (условно не показан). Во внутрь стакана 1 через отверстие в дне 4 стакана введены направл ющий элемент, выполненный в виде полого цилиндра 5 с дном 6. Он установлен вверх дном и образует внутри,дорна полость 7 дл  пристенного движени  охлаждающей воды (показано стрелками ) вдоль гильзы стакана 1. Элемент 5 имеет возможность вертикального перемещени  относительно стакана 1, например посредством резьбового соединени , что позвол ет регулировать величину кольцевого зазора 8 дл  подачи воды в полость 7. Резьбовое соединение вз то как один из возможных вариантов подвижного соединени  Сверху стакан 1 закрыт крьщ1кой 9, котора  снабжена трубой 10 дл  подачи охладител . Дорн.работает следующим образом. Дорн ввод т внутрь кристаллизатора и в зазор между ними подают жидкий металл. Внутренн   поверхность полого слитка формируетс  по наружной поверхности стакана. Охладитель подаетс  внутрь стакан 1, где благодар  наличию направл ющего элемента 5 создаетс  направлен ное пристенное движение его, что повьпиает равномерность и интенсивность охлаждени  стакана, так как охладитель подаетс  к его верхней части, ликвидиру  застойные зоны. Выполнение направл ющего элемента подвижным позвол ет подбирать оптимальную скорость пристеннного движени  охладител , а следовательно, и требуемую интенсивность охлаждени  стакана по высоте.При этом по сравнению с известными конструкци ми по с непосредственного охлаждени  слитка водой поднимаетс  при равных высотах гильз, что благопри тно сказываетс  как на качестве поверхности слитка, так и на уменьщении склонностик трещинробразованию слитков. Подъем по са непосредственного охлаждени  внутренней поверхности слитка способствует уменьшению глубины лунки, а следовательно , приводитк выравниванию фронта кристаллизации и уменьшению усадочных напр жений за счет обеспечени  более равномерного градиента температур по толщине слитка. Охладитель через отверсти  3 поступает дл  непосредственного охлаждени  внутренней поверхности полого слитка, при этом сечение кольцевого канала дл  поступлени  охлаждающей веды в любом случае должно быть больше суммарного сечени  отверстий дл  подачи воды непосредственно на слиток . Это обеспечивает пода-су охладител  на слиток с давлением, равным давлению подаваемого Б стержень охладител  . Угол наклона отверстий выбирают из условий создани  оптимального теплоотвода поверхности слитка. По опытным данным угол наклона отверстий к оси слитка должен быть в пределах 15-45°. Значени  угла расположени  отверстий к оси дорна, близкие к нижней границе интервала ( 1-5°) , целесообразно принимать при отливке высоколегированных сплавов. Снижение значени  угла ниже этой границы резко снижает скорость кристаллизации и в результате возможны проливы металла и увеличени  ликвационного сло  Значени  угла расположени  отверстий к.оси дорна, близкие к верхней границе интервала (45°), целесообразно принимать при отливке низколегированных сплавов. Повьпиение значений угла вьше этой границы приводит к нежелательному повышению по са вторичного охлаждени , а как следствиек возможному росту брака по трещинам. Предложенна  конструкци  дорна обеспечивает техническую возможность

J1115847 «

получени  Kpyntrora6apHTHhK круглых фабрикатов за счет повъпиени  выходов

полых слитков из алюминиевых дефор-годного в литейном цехе на 3-5%, комируемых сплавов. Испытание в про-торое обеспечиваетс  уменьшением рамышленных услови х показало, чтодиапьных трещин при литье и припредложенный стержень при использо-j пуска на мехообработку за счет

.вании дл  непрерывной отливки круг-уменьшени  ликвидационных, нагогывов

лых полых слитков позвол ет Снизитьна внутренней поверхности слитсебестоимость деформированньк полу-ка.

Claims (5)

1. ДОРН ДЛЯ ОТЛИВКИ ПОЛЫХ СЛИТКОВ ИЗ ДЕФОРМИРУЕМЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, содержащий стакан, наруж- ’ ная поверхность которого выполнена с переменной конусностью и который имеет по периметру в донной части отверстия для выхода охладителя на слиток, и крышку с трубой для подвода охладителя, отличающийс я тем, что, с целью повышения выхода годного при отливке крупногабаритных слитков, он снабжен направляющим элементом.

n.SU ,...1115847

2. Дорн по π. 1, отличающийся тем, что направляющий элемент выполнен в виде дополнительного стакана, установленного вверх дном концентрично основному стакану.

3. Дорн по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, направляющий элемент смонтирован с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси дорна.

4. Дорн по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сумма сечений отверстий для выхода охладителя на слиток меньше площади сечения кольцевого отверстия, образованного дном направляющего элемента и внутренним торцом стакана.

5. Дорн по пп. 1-4, отличающийся тем, что отверстия в донной части дорна расположены под углом 15-45° к вертикальной оси дорна.