SU1253715A1 - Устройство дл лить плоских слитков - Google Patents

Description

11

Изобретение относитс  к полунепрерывной и непрерывной разливке металлов, в частности дл  лить  плоских слитков из меди и медных сплавов.

Цель изобретени  - повьпление выхода годного металла и производительности устройства.

На фиг, 1 представлен кристаллизатор , продольный разрез; на фиг.2 гвердожидка  ванна слитка, разрез.

Устройство содержит кристаллизатор с корпусом 1, гильзой 2,, образующей с корпусом щель 3 дл  выхода воды, и спрейер, выполненный из двух отдельных, установленньк параллельно широким гран м гильзы 2 секций, кажда  из которых состоит из центральных 4 и боковых 5 участков . Боковые участки секции 5 уста- новлены одним концом у угловых частей торца гильзы 2 и образуют с горизонтальной плоскостью угол Ы 10-85°. Оси центральных участков секции пересекаютс  под углом Р 95-t80°, а вершина угла направлена к торцу гильзы. Место пересечени осей центральных и боковых участков секции отсто т от кра  широких граней гильзы на 0,12-0,30 ее ширины (а). Узкие грани б гильзы 2 выполнены высотой 1,1-1,2 высоты широких

граней. Центральные участки секции могут быть сопр жены между собой по дуге окружности - 7, Секци  спрейера образует зоны паровоздушного 8 и струйного 9 охлаждени .

Устройство работает следующим образом .

В процессе лить  вода, поступа  в объем между корпусом 1 и гильзой 2 кристаллизатора5 охлаждает гильзу, и удал етс  из него через щель 3 параллельно поверхности слитка потоком, который образует со спрейером зону 8 паровоздушного охлаждени  слитка.

Зоны 9 струйного охлаждени  сформированы участками секций спрейера. Узкие грани гильзы кристаллизатора имеют удлиненную форму, котора  способствует выравниванию толщины твердой корочки слитка в угловых част х слитка в зоне первичного охлаждени , а также предотвращает прорывы металла по узкой грани слитка при высоких скорост х лить . После выхода слитка из гильзы кристаллизатора

5 0 0

5

0

5

0

5

его тверда  коррчка имеет волнообразный вид с минимальной толщиной в центре и в угловых част х широких граней. Участки секций спрейера, расположенные под углом друг к другу и к горизонтальной плоскости, обеспечивают струйное охлаждение слитка в этих ослабленньж част х, постепенно захватыва  всю полость слитка. При широкой зоне минимальной толщины корочки в центральной части слитка центральные участки секции могут сочлен тьс  между собой по дуге окружности .

Конструктивные параметры и углы пересечени  осей участков спрейера определены следзтощим образом.

Экспериментально, методом заливки жидкого свинца в литейную лунку определен профиль затвердевшей корочки слитка на уровне нижнего торца

глироких граней гильзы кристаллиза - тора. Изучение этого профил  показало , что в плоских слитках сечением 0,6-1,0 X 0,18-0,3 м он приобретает волнообразный РИД с утонченной частью в центре широких граней и вблизи угловых частей. При этом рассто ние от узких граней до наиболее утолщен- ных частей корочки 0,12-0,18 м или 0512-0,30 размера широких граней этих слитков. Поэтому дл  выравнивани  фронта кристаллизации и, следовательно , формировани  равнотолщин- аой корочки слитка в зоне вторичного охлаждени  боковые участки спрейера должны охватывать этот участок, при этом один конец их должен быть установлен у угловой части торца гильзы .

Угол наклона боковых участков сгфейера к горизонтальной плоскости 10-85 определен из следующих соображений . Обычно трещины HS. широкой грани слитка образуютс  при различии по толщине профил  твердой корочки . слитрса на 8-10%.

Дл  вьгравнивани  толщины такой корочки в зоне вторичного охлаждени  угол наклона бокового участка спрейера должен быть не менее 10 . При меньшем значении угла выравнивание твердой корочки не завершаетс  и в утонченных местах возможно образование продольных тр.ещин.

Максимальное значение угла 85° выбрано из услови , что выравнивание корочки этих частей -слитка возможно на участке от тОрда гильзы

кристаллизатора до границы полного затвердевани  жидкометаллической ванйы.

Полное затвердевание жидкометаллической ванны на участке слитка 0,12-0,30 его ширины (участок а, на фиг. 2) наступает на пересечении этого участка с боковой границей жидкометаллической ванны (точка В), Поэтому продление бокового и центрального участков спрейера за пределы этой точки пересечени  нецелесообразно .

Угол пересечени  осей центральных участков спрейера 95-180° определен следующим образом.

Максимальное значение этого угла , равное 180°, определено из край них условий, при которых толщина твердой корочки слитка в центральных част х равномерна или отличаетс  менее чем на 7%. В этом случае нет необходимости в ускоренном росте корочки в какой-либо части центрального участка слитка, а цент ральные участки спрейера должны быть расположены в одну линию, параллельную торцу гильзы. При значении этого угла более 180° возможно опережение роста твердой корочки боковых частей слитка и образование скрытых трещин в ослабленных центральных участках слитка.

Минимальное значение угла р пере сечени  осей центральных участков спрейера 95°. При меньшем значении этого угла пересечение осей произойдет вьппе торца граней гильзы. В этом случае центральные зоны слитка не будут орошатьс  водой и тверда  корочка слитка замедлит свой рост. Это будет способствовать образованию трещин в центральной части плоскости слитка.

Удлинение боковых граней кристаллизатора до 1,1-1,2 высоты широких граней выбрано из услови  предотвращени  прорывов металла в этих местах при повышенных скорост х и температуре лить . Так как температура лить  обычно колеблетс  на 50 или на 3-5%, а скорость лить  до 5-10%, то удлинение боковых граней кристаллизатора на 10-20% компенси- рует эту нестабильность процесса. Выполнение боковых граней гильзы менее 1,1 высоты кристаллизатора при

12537154

водит к прорыву, металла при увеличении температуры и скорости лить . Выполнение боковых граней более 1,2 высоты кристаллизатора нецеле- 5 сообразно, так как суммарное возмущение процесса не превышает 15%, а толщина корочки при этом колеблетс  в пределах 15-20%,

10

15

20

25

35 5

50 55

30

40

Изготовление спрейера осуществл ют в соответствии с реальными соот- ношени ми толщины затвердевшей корочки слитка, после его выхода из гильзы кристаллизатора, и глубины жидвГбметаллической ванны. При незначительной разнице в толщине корочки в угловых част х слитка угол наклона бокового участка спрейера должен быть близок к 10° , а угол пере сечени  осей центральных участков спрейера близок к 180. Така  ситуаци  возможна при интенсивном тепло- отводе в кристаллизаторе и мдлой скорости лить . При большом утончен- нии корочки в угловых и центральных част х слитка угол наклона бокового участка сперейера следует увеличить, а угол пересечени  осей центральных участков спрейера уменьшить. Дл  слитков с большой прот женностью, утонченной центральной частью корочки слитка (например, слитки шириной 1,0 м и более) центральные участки спрейера могут быть сопр жены между собой по дуге окружности.

Предлагаема  конструкци  кристаллизатора имеет следующие преимуществ ва.

Спрейер в виде ломанной линии с определенным расположением его боковых и центральных участков против широкой грани слетка создает в зоне, вторичного охлаждени  услови  дл  ускоренного нарастани  затвердевающей корочки не .только в центральной, но и в угловых част х грани и тем самым приводит к выравниванчю корочки по периметру слитка. Предложенное удлинение узких граней гильзы и вьшол воды из корпуса параллельно поверхности слитка (образуетс  зона паровоздушного охлаждени ) создают услови  дл  более интенсивного роста корочки по всему периметру слит- ка и особенно по его узким гран м, которые не охвачены спрейером. Благодар  выравниванию затвердевающей корочки в угловых част х широкой грани слитка резко уменьшаетс  или

51253715.4

практически устран етс  образованиеКроме того, становилс  возможным

поверхностных трещин на слитке, чтоувеличение производителйностн устпоэвол ет повысить выход годного ,т.)ойства за счет повьшени  скорости

составл ет (10-15% на 1 т слитков),лить  в 1,2-1,3 раза.

Редактор Т.Парфенова

Составитель Л. Дымшиц

Техред г4,Кравчук Корректор, Т. Колб

Заказ 4664/14Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва. Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, уд. Проектна , 4

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТЬЯ ПЛОСКИХ СЛИТКОВ, преимущественно из меди и медных сплавов, содержащее

Qut.f кристаллизатор с корпусом и гильзой, установленной с зазором относительно корпуса, и расположенный под гильзой секционный спрейер, секции которого параллельны широким граням гильзы, отличающеес я тем, что, с целью повышения выхода годного металла и производительности устройства, каждая секция спрейера выполнена W -образной формы, а высота узких граней гильзы составляет 1,1-1,2 высоты широких граней.

2. Устройство по п. ^отличающееся тем, что угол наклона боковых участков составляет ЦО-85⁰ , а угол между центральными участками составляет 95-180°, при этом места пересечения боковых и центральных участков спрейера расположены от края грани на расстоянии 0,12-0,30 ее ширины.

_MSU ..1253715

Л.