SU1592100A1 - Method of horizontal semi-continuous casting of metais - Google Patents

Method of horizontal semi-continuous casting of metais Download PDF

Info

Publication number
SU1592100A1
SU1592100A1 SU833675153A SU3675153A SU1592100A1 SU 1592100 A1 SU1592100 A1 SU 1592100A1 SU 833675153 A SU833675153 A SU 833675153A SU 3675153 A SU3675153 A SU 3675153A SU 1592100 A1 SU1592100 A1 SU 1592100A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
metal
receiver
mold
sealed
liquid metal
Prior art date
Application number
SU833675153A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Evgenij A Korshunov
Yurij A Samojlovich
Tatyana V Meshchaninova
Anatolij G Tarasov
Valerij L Bastrikov
Avgusta P Zakharyan
Original Assignee
Uralsky Politekhn Inst
Vnii Metall Teplotekhniki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uralsky Politekhn Inst, Vnii Metall Teplotekhniki filed Critical Uralsky Politekhn Inst
Priority to SU833675153A priority Critical patent/SU1592100A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1592100A1 publication Critical patent/SU1592100A1/en

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Description

Изобретение относится к металлур- Известен способ полунепрерывного

гии, в частности к полунепрерывному литья заготовки, согласно которому

литью заготовки. заготовку отливают посредством пере3

1592100

4

мещаемого кристаллизатора с закрытым торцом, причем жидкий металл в кристаллизатор подают через формируемую заготовку, 5

К недостаткам способа относятся низкие скорость разливки и качество металла в осевой зоне. Кроме того, способ имеет ограничение по числу марок разливаемых металлов и спла- ю вов (этим способом нельзя, например, отливать заготовки из алюминиевых сплавов, имеющих широкий интервал кристаллизации),

Наиболее близким К предлагаемому 15 по технической сущности и достигаемому результату является способ полунепрерывного литья металлов, включащий заполнение двух метаЛлоприемников и горизонтально расположенного 20 между ними кристаллизатора жидким металлом, выдержку во времени, в течение которой в кристаллизаторе осуществляют начальное формирование кор-’ ки заготовки и сцепление ее с полой 25 затравкой, перемещение заготовки при подаче в кристаллизатор жидкого металла со стороны его торцов из двух металлоприемников, завершение . формирования неподвижной заготовки при периодическом перемещении жидкого металла через формируемую заготовку из одного металлоприемника в другой.

Однако по этому способу трудно обеспечить стабильность ведения процесса, поскольку двухстороннему вытягиванию заготовки предшествует разрыв достаточно толстой корки заготовки, надежно сцепленной с затравками.

Этот разрыв предпочтительно иметь дд в средней части кристаллизатора, однако он может произойти и в той части кристаллизатора, где он нежелателен, и это может привести к нарушению ведения процесса.

Кроме того, имеет место неудобство в подаче жидкого металла в два металлоприемника, когда они непрерывнс перемещаются. ' -50

Заготовку при ее вытягивании до установленной длины нельзя перемещать периодически и, следовательно в начальный период формирования корки заготовки нельзя создавать на нее повышенное давление и улучшать за счет этого качество отливаемой заготовки ,

Целью изобретения является повышение качества отливаемых заготовок и увеличение их номенклатуры.

Поставленная цель достигается тем, что в способе горизонтального полунепрерывного литья металлов, включающем заполнение двух металлоприемников и горизонтально расположенного между ними кристаллизатора жидким металлом, выдержку по времени, в течение которой в кристаллизаторе осуществляют начальное формирование корки заготовки и сцепление ее с полой затравкой, перемещение заготовки при подаче в кристаллизатор жидкого металла со стороны его торцов из двух металлоприемников, завершение формирования неподвижной заготовки при периодическом перемещении жидкого металла через формируемую заготовку из одного металлоприемника в другой, один из металлоприемников перед его заполнением герметизируют и заполняют металлом из второго металлоприемника через формируемую в кристаллизаторе заготовку с созданием избыточного давления газа над мениском жидкого металла в пределах 0,1-0,5 МПа, герметизированный.металлоприемник, соединенный посредством полой затравки с отливаемой заготовкой, периодически перемещают со скоростью О,ΙΟ,5 м/с на шаг, равный 30-95% длины кристаллизатора, причем перед оче^редным перемещением герметизированного металлоприемника давление газа в нем снижают до атмосферного, а в период пауз между перемещениями в герметизированном металлоприемнике осуществляют колебания уровня жидкого металла.

Колебания уровня жидкого металла " в герметизированном металлоприемнике осуществляют через каждые 2-4 с, изменяя при этом давление газа в металлоприемнике на величину Р = где у - удельный вес разливаемого ! металла, Н/м3 ; Н - разность между верхним и нижним уровнями жидкого металла, м. ...

Создание избыточного давления в пределах до 0,5 МПа над мениском жидкого металла в герметизированном металлоприемнике в паузах между его перемещениями позволяет начальное формирование корки заготовки в кристаллизаторе осуществлять под давлением, достаточным для устранения

5

1592100

усадочного зазора между коркой затотовки и стенкой кристаллизатора, что способствует повышению качества отлит ваемой заготовки.

, Сцепление первого участка затвердевшей корки заготовки с полой -затравкой, размещенной только на одном перемещаемом металлоприемнике, позволяет осуществить одностороннее периодическое вытягивание заготовки из кристаллизатора на шаг, близкий к длине кристаллизатора и соответствующий длине мерной отделяемой части заготовки, устраняет необходимость иметь нестабильный разрыв корки заготовки в кристаллизаторе, который может . иметь место в случае двухстороннего вытягивания заготовки из кристаллизатора.

Скорость перемещения герметизированного металлоприемника рекомендуется принимать в пределах 0,1-0,5 м/с, потому что скорость 0,1 м/с и более обеспечивает наличие за торцом очередного вытягиваемого участка корки заготовки незатвердевшего жидкого металла, что необходимо для качествен· ной отливки заготовки. Скорость перемещения герметизированного металлоприемника до 0,5 м/с вполне достаточна, чтобы быстро вытянуть очередной участок корки заготовки из кристаллизатора при любой возможной длине кристаллизатора, причем даже при максимальной рекомендуемой скорости перемещения герметизированного металлоприемника обеспечивается надежное заполнение кристаллизатора жидким металлом и не возникает опасных динамических нагрузок в узлах машины.

Некоторое изменение величины давления газа над мениском жидкого металла. в герметизированном металлоприемнике в паузах между его перемещениями позволяет иметь в этот период постоянное движение жидкого металла в заготовке относительно всего фронта затвердевания, что способствует измельчению структуры отливаемой заготовки и,следовательно, повышению ее качества и позволяет расширить номенклатуру заготовок, отливаемых на машинах горизонтального типа, в частности отливать на таких машинах заготовки из отдельных алюминиевых сплавов сравнительно большого сечения, например диаметром 200-300 мм.

45

10

15

20

25

30

35

40

50

55

Рекомендация изменять давление газа над мениском жидкого металла в герметизированном металлоприемнике через 2-4 с позволяет изменять направление движения жидкого металла в отливаемой заготовке в единицу времени такое число раз, которого достаточно, чтобы получить такой же эффект, который получают в случае реверсивного перемещения жидкого металла реверсируемым электромагнитным полем.

На фиг. 1 показана схема машины полунепрерывного литья заготовки и процесс формирования первого участка корки заготовки; на фиг. 2 - момент вытягивания сформированной заготовки из кристаллизатора на установленный шаг вытягивания.

Машина для осуществления способа (фиг. 1) имеет неподвижный металлоприемник 1 с отверстиями 2 для выпуска металла, в котором размещен металлопровод 3. К металлопроводу 3 ' подсоединен кристаллизатор 4. К кристаллизатору 4 в исходном положении примыкает герметизированный металлоприемник 5, снабженный полой затравкой 6, которая введена в полость кристаллизатора 4 и перекрывает торец кристаллизатора. В затравке размещён металлопровод 7, сообщающийся с герметизированным металлоприемником 5 через горизонтальный 8 и вертикальный 9 каналы, выполненные в огнеупорном блоке 10. Огнеупорный блок 10 размещен на приводной тележке 11. Герметизированный металлоприемник 5 сверху перекрыт крышкой 12 с отверстием, в котором размещен фланец 13, соединяющий герметизированный метал- ’ лбприемник 5 с газовой системой (не показана).

Способ осуществляют следующим образом.

В исходном положении (фиг. 1) к кристаллизатору 4 прижимают затравку 6 и герметизируют металлоприемник 5, оставляя неперекрытым отверстие во фланце 13. Затем в металлоприемник 1 подают жидкий металл 14, который через отверстие 2 и металлопровод 3 поступает в кристаллизатор 4 и далее через металлопровод 7 в затравке 6 и каналы 8 и 9 в огнеупорном блоке 10 в герметизированный металлоприемник 5, при этом газ из металлоприемника 5 удаляют через от7

1592100

8

верстие во фланце 13,'Заполнив жидким металлом кристаллизатор 4 и металлоприемник 5 до заданного уровня, отверстие во фланце 13 перекрывают и д над мениском жидкого металла в металлоприемнике 1 создают давление газа заданной величины. При создании давления газа над мениском жидкого металла в металлоприемнике 1 зд произойдет некоторое повышение уровня металла в герметизированном металлоприемнике 5 и сжатие в нем газа.

Величина давления газа в металлоприемниках зависит от разливаемого 15 металла. При разливке легких сплавов (алюминиевых, магниевых) давление газа может быть доведено до 0,2 0,3 МПа, при разливке стали - до 0,4 - 0,5 МПа. 20

Для создания давления газа в ме,таллоприемнике 5 не обязательно создавать избыточное давление газа под мениском жидкого металла в металлоприемнике 1. При разливке, например, 25 легких сплавов можно между металлоприемником 1 и кристаллизатором 4 разместить индукционный насос и с его помощью обеспечивать создание необходимого давления газа в металло- 39 приемнике 5.

Создавая необходимое давление газа в металлоприемниках 1 и 5, осуществляют начальное формирование кор- ки 15 в кристаллизаторе 4,. причем формируемая корка заготовки испытывает при этом давление со стороны жидкого металла, что способствует прижатию ее к стенкам кристаллизатора и устранению раннего образования зазора между поверхностью корки заготовки и стенкой кристаллизатора,

В условиях горизонтального литья исключение раннего образования зазора позволяет отливать заготовки с дд 'равномерной толщиной корки по ее периметру.

После заполнения металлоприемника 5 жидким металлом и создания над его мениском установленного давления газа через каждые 2-4 с осуществляют неоднократные опускания и подъемы жидкого металла на установленное расстояние Τι (фиг. 1) и тем самым со- $$ здают возвратно-поступательное перемещение жидкого металла относительно фронта кристаллизации отливаемой заготовки, что способствует получению заготовки с качественной мелкозернистой структурой.

Опускание и цодъем уровня жидкого металла на величину Ь в металлоприемнике 5 можно осуществить, изменяя давление газа в металлоприемнике 1, однако более просто его опускать, увеличивая давление газа в металлоприемнике 5 путем ввода сжатого газа через отверстие во фланце 13, и поднимать мениск до прежнего уровня,стравливая часть газа из металлоприемника 5.

Когда корка 15 участка заготовки в кристаллизаторе 4 достигнет заданной толщины и произойдет ее сцепление с затравкой 6, прекращают периодическое изменение давления газа в металлоприемнике 5 и снижают давление газа в металлоприемниках 1 и 5 до атмосферного. После этого герметизированный металлоприемник 5 со скоростью 0,1-0,5 м/с перемещают на установленный шаг, который может быть равным 30-95% длины кристаллизатора. На фиг. 2 показан момент перемещения герметизированного металлоприемника 5 на установленный шаг 1.

При перемещении металлоприемника 5 на установленный шаг 1 на этот же ) шаг посредством затравки 6 из кристаллизатора 4 вытягивается участок затвердевающей заготовки 16 и в кристаллизатор 4 со стороны двух его противоположных торцов из металлопри(емников 1 и 5 подается жидкий металл.

Во время вытягавания заготовки 16 из кристаллизатора 4 со стороны металлопровода 3 начинает формироваться корка 17 следующего участка заготовки, причем между вновь формирующейся коркой 17 и ранее сформированной и вытягиваемой из кристаллизатора коркой 15. на расстоянии металл нахо- , дится в жидком состоянии. Величина зависит от перегрева поступающего в кристаллизатор жидкого металла и от скорости вытягивания заготовки из кристаллизатора. Через 1-2 с после прекращения вытягивания заготовки из кристаллизатора жидкая фаза металла между вновь формируемой коркой 17 и ранее сформированной коркой 15 исчезает и на стыке указанных корок происходит их соединение, причем прочность указанного соединения может быть разной. Если в последующем по стыку корок будет осуществляться разделе9

10

15921

ние заготовки на мерные части, прочность в сечении заготовки, проходящем по стыку, желательно иметь минимально возможной. Если же разделение $ отделяемой заготовки будет осуществляться не по месту стыка, то необходимо принять меры к тому, чтобы в зоне стыка произошла надежная сварка соседних корок заготовки. Это до- ю стигается исключением окисления торцовых частей корочек и их переохлаждения и тем, что после очередного вытягивания заготовки из кристаллизатора ей дают небольшое обратное пере- 15 мещение.

В машинах для осуществления предлагаемого способа рекомендуется применять кристаллизаторы длиной 0,751,5 м. При таких длинах кристал- 20

лизаторов и установленном в процентах шаге вытягивания в зависимости от длины кристаллизатора могут быть получены заготовки, разделенные по стыку участков, длина которых будет 25 в пределах 0,225-1,425. Промышленные круглые заготовки, например, из алюминиевых сплавов, которые, как правило, направляются на прессование, имеют длину 0,25-1,4 м. 30

Далее наступает пауза, в течение которой в соответствии с предлагаемым методом в кристаллизаторе формируется новый участок корки заготовки и продолжается формирование ранее 35

сформированной корки.

Техпроцесс отливки заготовки при ' ее периодическом перемещении повторяется до тех пор, пока герметизированный металлоприемник 5 не будет пе- дд ремещен на установленное расстояние, соответствующее заданной длине заготовки. После перемещения металлоприемника 5 на установленное расстояние заканчивают формирование заготов- ^5 ки при постоянном возвратно-поступау тельном перемещении жидкого металла относительно всего фронта затвердевания заготовки 16 и сохранении установленного повышенного давления в металлоприемниках,

Перед полным затвердеванием заготовки прекращают возвратно-поступательное перемещение жидкого металла в заготовке и жидкий металл из металло- $ приемника 5 полностью удаляют.

Закончив формирование заготовки 16, отверстие 2 в металлоприемнике 1 перекрывают (устройство для перекры00

тия отверстия не показано), а заготовку и металлоприемник 5 перемещают на расстояние большее длины кристаллизатора. Затем заготовку 16 отсоединяют от затравки 6, удаляют с линии разливки, металлоприемник 5 перемещают в исходное положение и начинают ютливку следующей заготовки.

В случае использования между метал'лоприемником 1 и кристаллизатором 4 индукционного насоса перекрывать отверстие 2 в металлоприемнике 1 перед удалением заготовки 16 с линии разлив- ки не требуется, так как насос обеспечивает предотвращение утечки жидкого металла из металлоприемника 1.

Пример. Отливается круглая заготовка длиной 5 м из алюминиевого сплава диаметром 250 мм через кристаллизатор длиной 1,05 м.

Примем шаг перемещения металлоприемника 5 (фиг. 1 и 2) 1м, среднюю скорость перемещения металлоприемника 5 0,2 м/с, паузу между очередными перемещениями металлоприемника 5 55 с, время первоначального заполнения кристаллизатора 4 металлом 5 с, время формирования первого участка корки заготовки в кристаллизаторе 55 с.

В паузах между периодическими перемещениями металлоприемника 5 и после его перемещения на. заданное расстояние давление газа в нем устанавливают 0,2 МПа, а затем изменяют в

Л·

сторону увеличения и снижения в соответствии с заданной величиной опускания мениска жидкого металла Н.

Если величину Н (фиг. 1) принять 0,25 м, то указанное давление необходимо будет увеличить на 6750 МПа.

Т1ри принятом режиме отливки заготовки время от начала подачи жидкого металла в кристаллизатор до окончания периодического перемещения металлоприемника 4 на установленное расстояние будет 4 мин 5 с (~4 мин).

Если принять для алюминиевого сплава средний коэффшЕиент кристаллизации К = 3,5 см.мин"®^ то время полного затвердевания заготовки после перемещения металлоприемника 5 на установленное расстояние, & данном случае на 4 м, будет равно 13 мин. Общее время формирования заготовки с учетом времени на периодическое

11 15921

перемещение металлоприемника 5 на .5 м ' составит 17 мин.

Три минуты потребуется для удаления заготовки с линии разливки и на $ возвращение металлоприемника 5 в исходное положение. Общий цикл отливки заготовки .составит 20 мин.

Средняя часовая скорость разливки будет 15 м/ч, Ю

На известных машинах полунепрерывной разливки металлов вертикального типа алюминиевые сплавы, например, марок Д16-, АКб, АК4 и ряда других разливают в круглые заготовки диа- 55 метром 200-250 мм со скоростью 5-8 м/ч", т.е. примерно в два раза меньшей,

.Указанные сплавы могут разливаться 20 предлагаемым способом только в том случае, если при формировании заготовки будет обеспечено постоянное движение жидкого металла относительно фронта затвердевания. Для данного 25

примера оно будет обеспечено, если каждые 3 с будет повторяться цикл

00 12

опускания и подъема мениска жидкого

металла в металлоприемнике 5 на расстояние 200-250 мм.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет отливать заготовки в стабильных условиях повышенного качества при производительности одного ручья установки, в полтора-два раза большей при отливке, например, круглых -заготовок диаметром 200-300 мм й длиной 5-6 м.

Этим способом возможна отливка ряда сплавов, например, алюминиевых, которые вообще не разливаются на установках горизонтального типа. Указанные сплавы не могут разливаться и способом, принятым за прототип.

Предлагаемый способ позволяет расширить номенклатуру отливаемых заготовок из различных металлов и сплавов, отливаемых на машинах-горизонтального литья, которые с экономической точки зрения являются наиболее выгодными. Дешевле обходится их сооружение и их проще эксплуатировать.

Фиг.1

1592100

Фиг 2

The invention relates to metallurgy. The known method is semi-continuous.

hyi, in particular to semi-continuous casting, according to which

casting blanks. billet cast by pe3

1592100

four

movable mold with a closed end, and the liquid metal in the mold is fed through the formed workpiece, 5

The disadvantages of the method include the low casting speed and the quality of the metal in the axial zone. In addition, the method has a limit on the number of grades of cast metals and alloys (this method cannot, for example, cast aluminum alloy blanks having a wide crystallization interval)

The closest to the proposed 15 to the technical essence and the achieved result is a method of semi-continuous casting of metals, including the filling of two metal acceptors and a horizontal mold 20 between them with a liquid metal, a time delay during which the initial crust of the billet is formed in the crystallizer and the grip it with a hollow 25 seed, moving the workpiece when the liquid metal is fed into the crystallizer from the side of its ends from two metal receivers, completion. the formation of a fixed billet with the periodic movement of the liquid metal through the formed billet from one metal reservoir to another.

However, according to this method, it is difficult to ensure the stability of the process, since the two-sided extrusion of the workpiece is preceded by a gap of a sufficiently thick crust of the workpiece reliably coupled to the seed.

This gap is preferable to have dd in the middle part of the mold, however, it can occur in the part of the mold where it is undesirable, and this can lead to a violation of the process.

In addition, there is an inconvenience in the supply of liquid metal to two metal receivers when they are continuously moving. ' -50

When it is stretched to the prescribed length, the workpiece cannot be moved periodically and, therefore, in the initial period of the formation of the crust of the workpiece it is impossible to create increased pressure on it and to improve the quality of the cast workpiece,

The aim of the invention is to improve the quality of the molded blanks and increase their range.

This goal is achieved by the fact that in the method of horizontal semicontinuous casting of metals, including the filling of two metal receivers and a horizontal metal mold between them, a time delay during which the initial crust of the billet is formed in the crystallizer and its grip is attached to the hollow seed, moving the workpiece when feeding into the mold of liquid metal from its ends from two metal receivers, the completion of the formation of a fixed billet with a period By moving liquid metal through a preform being formed from one metal reservoir to another, one of the metal receivers is sealed before filling and filled with metal from the second metal reservoir through the preform formed in the crystallizer with the creation of an overpressure of gas above the meniscus of the liquid metal within 0.1-0.5 MPa The hermetically sealed metal receiver connected by means of a hollow seed to the molded workpiece is periodically moved at a speed O,, 5 m / s per step equal to 30-95% of the length of the mold, and m ^ Independent user oche before moving hearth sealed gas pressure therein is reduced to atmospheric pressure, and during the pauses between the displacements carried out in a sealed metal reservoir fluctuations of molten metal level.

Fluid level of liquid metal "in a sealed metal reservoir is carried out every 2-4 seconds, while changing the gas pressure in the metal receiver by the value of P = where y is the specific weight of the metal to be cast, N / m 3 ; H is the difference between the upper and lower levels of liquid metal, m ...

Creating an overpressure in the range of up to 0.5 MPa above the meniscus of the liquid metal in a sealed metal reservoir in the pauses between its movements allows the initial formation of the crust of the workpiece in the crystallizer under pressure sufficient to eliminate

five

1592100

the shrinkage gap between the grinding cake and the mold wall, which contributes to the improvement of the quality of the cast billet.

The adhesion of the first portion of the solidified crust of the preform with a hollow sieve placed on only one metal receptacle allows one-way periodic pulling of the preform out of the crystallizer by a step close to the length of the crystallizer and corresponding to the length of the detachable part of the preform a mold that can. to take place in the case of bilateral extrusion of the workpiece from the mold.

The speed of movement of the sealed metal reservoir is recommended to take in the range of 0.1-0.5 m / s, because the speed of 0.1 m / s and more ensures that the end of the next stretchable section of the skin of the billet has an uncured liquid metal, which is necessary for high-quality casting. blanks. The speed of movement of the sealed metal receiver to 0.5 m / s is quite sufficient to quickly extend the next section of the billet from the mold at any possible length of the mold, and even at the maximum recommended speed of movement of the sealed metal receiver, the mold is filled with liquid metal and dangerous dynamic loads do not occur. in the nodes of the machine.

Some change in gas pressure above the meniscus of a liquid metal. in the sealed metal reservoir in the pauses between its movements, during this period it is possible to have a constant movement of the liquid metal in the workpiece relative to the entire solidification front, which contributes to the refinement of the structure of the molded workpiece and, consequently, to improve its quality and allows you to expand the range of workpieces cast on horizontal machines in Particularly cast on such machines billet of individual aluminum alloys of relatively large cross section, for example with a diameter of 200-300 mm.

45

ten

15

20

25

thirty

35

40

50

55

The recommendation to change the gas pressure above the meniscus of the liquid metal in a sealed metal reservoir after 2-4 s allows you to change the direction of movement of the liquid metal in the cast billet per unit of time, a number of times that is enough to get the same effect that is obtained in the case of reversible movement of the liquid metal reversible electromagnetic field.

FIG. 1 shows a schematic of a semi-continuous die casting machine and the process of forming the first crust of the blank; in fig. 2 - the moment of extrusion of the formed billet from the crystallizer on the set extrusion step.

The machine for carrying out the method (FIG. 1) has a fixed metal receiver 1 with holes 2 for tapping the metal in which the metal conduit 3 is placed. A crystallizer 4 is connected to the metal conductor 3 '. A sealed metal receiver 5 is attached to the crystallizer 4 in the initial position, equipped with a hollow seed 6, which is introduced into the cavity of the mold 4 and overlaps the end of the mold. In the seed placed metal pipe 7, communicating with a sealed metal reservoir 5 through the horizontal 8 and 9 vertical channels made in the refractory block 10. The refractory block 10 is placed on the drive carriage 11. The sealed metal reservoir 5 is blocked on top of the cover 12 with a hole in which the flange 13 is placed, connecting the sealed metal- 'receiver 5 with a gas system (not shown).

The method is as follows.

In the initial position (Fig. 1), the seed 6 is pressed against the crystallizer 4 and the metal receiver 5 is sealed, leaving the opening in the flange 13 uncovered. Then the liquid metal 14 is fed into the metal receiver 1, which through the hole 2 and the metal pipeline 3 enters the crystallizer 4 and then through the metal pipeline 7 in the seed 6 and the channels 8 and 9 in the refractory block 10 to the sealed metal reservoir 5, while the gas from the metal receiver 5 is removed through from 7

1592100

eight

A version in the flange 13, 'Having filled the mold 4 with the liquid metal and the metal receiver 5 to a predetermined level, the opening in the flange 13 is blocked and the liquid a given gas pressure is created above the meniscus of the liquid metal in the metal receiver 1. When creating gas pressure over the meniscus of the liquid metal in the metal reservoir 1, there will be a slight increase in the level of the metal in the sealed metal reservoir 5 and the compression of gas in it.

The magnitude of the gas pressure in the metal reservoirs depends on the metal being poured 15. During the casting of light alloys (aluminum, magnesium), the gas pressure can be increased to 0.2–0.3 MPa, and during the casting of steel - to 0.4–0.5 MPa. 20

To create a gas pressure in the metal, the tall acceptor 5 does not have to create an overpressure of the gas under the meniisk of the liquid metal in the metal receiver 1. When casting, for example, 25 light alloys, an induction pump can be placed between the metal receiver 1 and the mold 4 and create the required gas pressure in metal-39 receiver 5.

Creating the necessary gas pressure in the metal receivers 1 and 5, the initial formation of the crust 15 in the mold 4 is carried out. moreover, the formed crust of the workpiece is under pressure at the same time from the side of the liquid metal, which contributes to pressing it against the walls of the mold and eliminating the early formation of a gap between the surface of the crust of the workpiece and the wall of the mold,

In the conditions of horizontal casting, the exclusion of early formation of the gap allows casting blanks with dd 'uniform thickness of the crust along its perimeter.

After filling the metal reservoir 5 with liquid metal and creating a set gas pressure over its meniscus, every 2–4 s, the liquid metal is repeatedly lowered and raised by a set distance Τι (Fig. 1) and thereby creates a reciprocating movement of the liquid metal relative to the crystallization front of the cast billet, which contributes to obtaining a billet with high-quality fine-grained structure.

The lowering and temperature distribution of the liquid metal by the amount b in the metal receiver 5 can be done by changing the gas pressure in the metal receiver 1, but it is more simple to lower it, increasing the gas pressure in the metal receiver 5 by introducing compressed gas through the hole in the flange 13, and raising the meniscus to its previous level Bleeding part of the gas from the metal receiver 5.

When the crust 15 of the billet section in the mold 4 reaches a predetermined thickness and adheres to the seed 6, the periodic change in gas pressure in the metal receiver 5 is stopped and the gas pressure in the metal receivers 1 and 5 is reduced to atmospheric pressure. After that, the sealed metal reservoir 5 at a speed of 0.1-0.5 m / s is moved to a fixed pitch, which can be equal to 30-95% of the length of the mold. FIG. 2 shows the moment of movement of the sealed metal receiver 5 to the installed step 1.

When moving hearth 5 mounted on the step 1 in the same) by seeding step 6 of the mold 4 is pulled in the solidified portion of workpiece 16 and mold 4 by the two opposite ends of metallopri (emnikov 1 and 5, the liquid metal is supplied.

During the extrusion of the workpiece 16 from the mold 4 on the side of the metal pipe 3, the crust 17 of the next part of the workpiece begins to form, and between the newly formed crust 17 and the previously formed and pulled crust 15 from the mold. At a distance, the metal is in a liquid state. The value depends on the overheating of the liquid metal entering the crystallizer and on the speed of pulling the preform out of the crystallizer. After 1-2 seconds after stopping the preform from the crystallizer, the liquid phase of the metal between the newly formed crust 17 and the previously formed crust 15 disappears and at the junction of these crusts they are joined, and the strength of the said compound may be different. If later on the junction of the crusts will be carried out section 9

ten

15921

It is desirable to have the smallest possible dimension of the workpiece to the measured parts, the strength in the section of the workpiece passing through the joint. If, however, the separation of the separated workpiece is not carried out at the place of the joint, then it is necessary to take measures to ensure that the adjacent crusts of the workpiece are reliably welded in the joint zone. This is achieved by eliminating the oxidation of the end parts of the crusts and their overcooling and by the fact that after the next pulling of the workpiece from the crystallizer, it is given a slight reverse displacement.

In machines for the implementation of the proposed method, it is recommended to use molds with a length of 0.751.5 m. With such crystal lengths

depending on the length of the mold, blanks can be obtained, separated by sections, the length of which will be 25 within 0.225-1.425. Industrial round billets, for example, from aluminum alloys, which, as a rule, are sent for pressing, have a length of 0.25-1.4 m. 30

Next comes a pause, during which, in accordance with the proposed method, a new crust of the workpiece is formed in the mold and the formation continues earlier 35

formed peel.

The process of casting the workpiece during its periodic movement is repeated until the sealed metal reservoir 5 is displaced by a predetermined distance corresponding to a given length of the workpiece. After moving the metal reservoir 5 at a set distance, complete the formation of the billet with a constant reciprocating movement of the liquid metal relative to the entire solidification front of the billet 16 and maintaining the established overpressure in the metal receivers.

Before complete curing of the workpiece, the reciprocating movement of the liquid metal in the workpiece is stopped and the liquid metal from the metal receiver 5 is completely removed.

Having completed the formation of the workpiece 16, the hole 2 in the metal receiver 1 overlap (the device for the ceiling

This hole is not shown), and the workpiece and the metal receiver 5 move a distance greater than the length of the mold. Then the workpiece 16 is disconnected from the seed 6, removed from the line of casting, the metal reservoir 5 is moved to its original position and start pouring the next billet.

In the case of use between the metal receiver 1 and the mold 4 of the induction pump, it is not necessary to block the opening 2 in the metal receiver 1 before removing the workpiece 16 from the casting line, since the pump prevents the leakage of liquid metal from the metal receiver 1.

Example. A round billet with a length of 5 m is cast from an aluminum alloy with a diameter of 250 mm through a mold with a length of 1.05 m.

We take the step of moving the metal receiver 5 (Fig. 1 and 2) 1m, the average speed of movement of the metal receiver 5 0.2 m / s, the pause between successive movements of the metal receiver 5 55 s, the time of initial filling of the mold 4 with metal 5 s, the formation time of the first crust of the workpiece in the mold 55 s.

In the pauses between the periodic movements of the metal receiver 5 and after it moves on. a given distance the gas pressure in it is set to 0.2 MPa, and then change in

L ·

the direction of increase and decrease in accordance with a given value of lowering the meniscus of a liquid metal N.

If the value of H (Fig. 1) is taken to be 0.25 m, then this pressure will need to be increased by 6,750 MPa.

In the accepted mode of casting the workpiece, the time from the beginning of the supply of liquid metal to the mold to the end of the periodic movement of the metal receiver 4 at a set distance will be 4 minutes 5 seconds (~ 4 minutes).

If the average crystallization coefficient for aluminum alloy is K = 3.5 cm.min "® ^, then the time of complete solidification of the workpiece after moving the metal receiver 5 at a set distance, and in this case by 4 m, will be 13 minutes. The total time for forming the workpiece, taking into account time for periodic

11 15921

the movement of the metal receiver 5 at .5 m 'will be 17 minutes.

Three minutes will be required to remove the blank from the casting line and to return the metal receiver 5 to its original position. The total cycle of casting the billet. Will be 20 minutes.

Average hourly casting speed will be 15 m / h, Yu

On the known machines of semi-continuous casting of metals of the vertical type, aluminum alloys, for example, grades D16-, AKB, AK4 and a number of others are poured into round billets with a diameter of 200-250 mm at a speed of 5-8 m / h, i.e. approximately two times smaller

These alloys can be cast by the proposed method only if, during the formation of the preform, a constant movement of the liquid metal relative to the solidification front is ensured. For this 25

example, it will be provided if every 3 seconds a cycle is repeated.

00 12

lowering and raising the meniscus liquid

metal in the metal reservoir 5 at a distance of 200-250 mm.

The proposed method compared to the prototype allows casting in stable conditions of high quality with the productivity of one installation stream, one and a half to two times larger when casting, for example, round billets with a diameter of 200-300 mm and a length of 5-6 m.

This method is possible casting a number of alloys, for example, aluminum, which do not spill on installations of the horizontal type. These alloys can not be bottled and the method adopted for the prototype.

The proposed method allows to expand the range of cast billets of various metals and alloys, cast on horizontal-casting machines, which from the economic point of view are the most profitable. Their construction is cheaper and easier to operate.

1

1592100

Fig 2

Claims (2)

1 . СПОСОБ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ, включающий заполнение двух металлоприемников и горизонтально расположенноιΓο между ними кристаллизатора жид-’ |ким металлом, выдержку во времени,one . A METHOD OF HORIZONTAL SEMI-CONTINUOUS METAL CASTING, including the filling of two metal receivers and a horizontally positioned Γο between them a crystallizer with liquid metal, a time delay, в течение которой в кристаллизаторе осуществляют начальное формирование корки заготовки и сцепление ее с полой затравкой, перемещение заготовки при подаче в кристаллизатор жидкого металла со стороны его торцов из. двух металлоприемников, завершение формирования неподвижной заготовки при периодическом перемещении^ жидкого металла через формируемую заготовку из одного металлоприемника вduring which, in the mold, the initial formation of the crust of the preform and its adhesion to the hollow seed, the preform is transferred when the liquid metal is fed into the crystallizer from its ends. two metal reservoirs, the completion of the formation of a fixed billet with periodic displacement of the molten metal through the billet being formed from one metal reservoir to другой, отличающийся тем, что,с целью повышения качества отлива емых заготовок и увеличения их- номенклатуры, один из металлоприемников перед его заполнением герметизируют и заполняют металлом из второго металлоприемника через формируемую в кристаллизаторе заготовку с созданием избыточного давления газа над мениском металла в пределах 0,ΙΟ, 5 МПа, герметизированный металлоприемник, соединенный посредством полой затравки с отливаемой заготовкой, периодически перемещают со скоростью 0,1-0,5 м/с на шаг, равный 30-95% длины кристаллизатора, причем перед очередным перемещением герметизированного металлоприемника давление газа в нем снижают до атмосферного, а в период пауз между перемещениями в герметизированном металлоприемнике осуществляют колебания уровня жидкого металла.the other, characterized in that, in order to improve the quality of the cast blanks and increase their range, one of the metal receivers is sealed before filling and filled with metal from the second metal receiver through the billet formed in the mold with overpressure of the gas above the meniscus metal within 0, 5, 5 MPa, sealed metal receiver, connected by means of a hollow seed with the molded workpiece, is periodically moved at a speed of 0.1-0.5 m / s in a step equal to 30-95% of the length of the mold, and Before the next displacement of the sealed metal receiver, the pressure in the gas in it is reduced to atmospheric, and during the pauses between the movements in the sealed metal receiver, the level of the liquid metal fluctuates. 2. Способ по п. 1, отличаю-’ щ и й с я тем, что колебания уровня жидкого металла в герметизированном металлоприемнике осуществляют через каждые 2-4 с, изменяя при этом давление газа в металлоприемнике на.величину Р = уЬ, где 2Г ” Удельный вес разливаемого металла, Н/м’;2. The method according to p. 1, characterized by the fact that the fluctuations in the level of the liquid metal in a sealed metal reservoir are carried out every 2-4 seconds, while changing the gas pressure in the metal receiver by the magnitude of P = ub, where 2Г ”The specific weight of the cast metal, N / m '; Ь - разность между верхним и нижним уровнями жидкого металла, м.B - the difference between the upper and lower levels of the liquid metal, m 1592ЯШ_Δ1592ЯШ_Δ
SU833675153A 1983-12-28 1983-12-28 Method of horizontal semi-continuous casting of metais SU1592100A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833675153A SU1592100A1 (en) 1983-12-28 1983-12-28 Method of horizontal semi-continuous casting of metais

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833675153A SU1592100A1 (en) 1983-12-28 1983-12-28 Method of horizontal semi-continuous casting of metais

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1592100A1 true SU1592100A1 (en) 1990-09-15

Family

ID=21093817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833675153A SU1592100A1 (en) 1983-12-28 1983-12-28 Method of horizontal semi-continuous casting of metais

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1592100A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3605865A (en) Continuous casting apparatus with electromagnetic screen
US3667534A (en) Steel ingot making method
GB1571744A (en) Horizontal continous casting method and apparatus
US6315030B1 (en) High speed continuous casting device and relative method
SU1592100A1 (en) Method of horizontal semi-continuous casting of metais
US3425482A (en) Continuous casting of non-ferrous metals
US3700025A (en) Method of casting quiet melts
US3698466A (en) Method for continuous casting of steel
RU96117380A (en) CONTINUOUS CASTING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING RECTANGULAR THIN FLAT INGOTS
US20220362838A1 (en) Starting head for a continuous casting mold and associated method
US2853754A (en) Continuous hollow casting
US4355680A (en) Method and apparatus for continuous casting of hollow articles
SU1306635A1 (en) Method of producing continuous casting of metals
SU973225A1 (en) Apparatus for continuous casting of hollow metal billet
RU2789050C2 (en) Diffuser with dynamic positioning for distribution of metal during casting operation
GB1319328A (en) Method and apparatus for altering the cross-sections of continu ously cast metal pieces
RU2136433C1 (en) Method of production of continuously cast deformed castings and device for its embodiment
SU700277A1 (en) Device for feeding metal into open-ended mould
SU1011329A1 (en) Method of continuous horizontal casting of metal and alloys
SU647058A1 (en) Method of continuously casting grey-iron tubes
WO2022240953A1 (en) Starting head for a continuous casting mold and associated continuous casting mold
SU1592106A1 (en) Machine for horizontal semi-continuous casting of metais to blanks
SU419314A1 (en) METHOD FOR PRODUCING CASTINGS BY FREEZING WITH CRYSTALLIZATION UNDER PRESSURE
FI72663C (en) Method and apparatus for making metal ingots.
SU1161231A1 (en) Method of horizontal semi-continuous metal-casting and machine for performing same