SU952420A1 - Способ полунепрерывного лить чугунных труб - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлур гии, а более конкретно к полунепрерывному литью чугунных труб. Известен способ лить  чугунных труб с применением ультразвуковых колебаний. По этому способу при заливании металла в полость, образованную наружным и внутренним кристаллизаторс1ми j наружный кристаллизатор подвергаетс  воздействию ульт развуковых колебаний от преобразователей , размещаемых в сечении соот ветствующем стыку фронтов кристалли зации, а частота колебаний подбираетс  так, что по высоте кристаллиза тора на жидкотвердую зону приходитс , целое число четвертей волн и по крайней мере одна пучность колебаний , а по диаметру кристашлизатора устанавливаетс  целое число полуволн изгибных колебаний 1. Однако известный способ позвол ет уменьшить усилие выт гивани  тру бы лишь за счет снижени  сил контактного трени  между наружным крис таллизатором и внешней стенкой фор мирующейс  отливки. При этом силы контактного трени  между внутренней стенкой Трубы и внутренним кристаллизатором практически не мен ютс . -При использовании ультразвука по известному способу колебани  воздействуют на затвердевающий металл в основном в области фронта кристаллизации , движущегос  от стенки наружного кристаллизатора. Воздействие же на фронт кристаллизации, движущейс  от стенки внутреннего кристаллизатора, и жидкую фазу в области этого фронта весьма мало. В результате воздействи  ультразву- ка на процессы тепломасообмена и жидкой фазе и на затвердевающий металл при реализации известного способа недостаточно. Это особенно относитс  к зоне пульсирующего контакта между стенкой кристаллизатора и затвердевающим чугуном, где величина теплового потока от затвердевающего металла в обычных услови х снижена по сравнению с-зоной сплошного контакта. В силу недостаточного вли ни  ультразвука на снижение сил внешнего трейи  и на повышение величины отводимого теплового потока со стороны внутреннего кристаллизатора при использовании известного способа практически невозможно значительно повысить скорость выт гивани  труб,

Целью изобретени   вл етс  увеличение скорости лить  и снижение усили  выт гивани  слитка.

Цель достигаетс  тем, что при подаче металла в полость, образованную наружным и внутренним к |)И от алл и заторами , и при воздействии ультразвуковых колебаний на наружный кристаллизатор в сечении, соответствующем максимальной глубине жидкой фазы слитка , дополнительно-воздействуют ультразвуковыми колебани ми гна внутренний кристаллизатор на участке, соответствующем длине жидкой фазы слитка, при этом мощность ультразвуку ., подводимого к внутреннему кристаллизатору ,- в 1, раза меньше мощности ультразвука, подводимого к наружному кристаллизатору..

На фиг.1 приведена схема,,по cн юt ща  предлагаемый способ полунепрерывного лить  чугунных труб с применением ультразвука; на фиг.2 эпюра распределени  амплитуд колебательных смещений вдоль внутреннего кристаллизатора ЕГ .

Способ реализуетс  при следующей последовательности операций. При полунепрерывной разливке труб, например , из серого чугуна, диаметром 600 NM расплавленный металл 1 из разливочного ковша 2 подают по желобу 3 во вращающуюс  литниковую чашу 4, из которой металл поступает в полость 5 между внутренним б и наружным кристаллизатором 7 и далее между водоохлаждаемой раструбной частью .8 и ее стержнем 9. В процессе поступлени  жидкого металла 1 в полость 5 наружный кристаллизатор 7 подвергают воздействию ультразвуковых колебаний от электромеханических преобразователей 10 в сечении, соответствующем максимальной глубине жидкой фазы II слитка. Со стороны внутреннего кристаллизатора металл подвергают воздействию ультразвуковых колебаний сначала в зоне сплошного контакта 12, затем в зоне прерывистого контакта 13 выше максимальной глубины жидкой фазы 11 и ниже ее. После достижени  определенного уровн  металла в кристаллизаторе производ т извлечение затвердевающей трубы .

Ультразвуковые колебани  в стенках кристаллизатора возбуждают на частоте 20-22 кГц, причем на наружном кристаллизаторе колебани  возбуждают от трех электромеханических преобразователей максимальной мощностью 3,6 кВт каждый в сечении, соответствующем максимальной глубине жидкой фазы слитка. Исходный уровень суммарной мощности ультразвука на наружном кристаллизаторе устанавливают 6 кВт.

Внутренний кристаллизатор возбуждают в каждой из трех зон от четырех преобразователей максимальной мощностью 2,0 кВт. Суммарную мощность преобразователей на внутреннем кристаллизаторе устанавливают 12 кВт.

При указанных уровн х мощности в стенках обоих кристаллизаторов 6 и 7 возникают изгибные колебани  на частоте возбуждени . Со стороны

внутреннего кристаллизатора пучности колебаний приход тс  соответственно , как на зону сплошного, так и пульсирующего контактов стенки с затвердевающим металлом выше максимальной глубины лунки, а также ниже указанной глубины. Это приводит как в зоне сплошного, так и пульсирую- , щего контактов к интенсивному воз .действию на жидкую фазу, в частности , увеличению тепломассообмена,

выравниванию температурного градиента в радиальном направлении и увеличению теплового потока от затвердевающего металла, а также к снижению

сил внешнего трени  между стенкой кристаллизатора и затвердевающим Металлом.

Реализаци  ультразвукового воз- j бужденч  по предлагаемому способу

приводит к воздействию на твердую и. жидкую фазу не только в области фронта , двигающегос  от стенки наружного кристаллизатора, как в известном способе, но и в области фронта, двигающегос  от стенки внутреннего

.кристаллизатора. Увеличение мощности ультразвука со стороны внутреннего кристаллизатора по сравнению с мощностью наружного кристаллизатора в 1,5-2 раза приводит к существенному увеличению теплового потока , сниженного по сравнению с величиной теплового потока от наружного кристаллизатора в два раза при реализации известных способов.

Воздействие ультразвука со стороны внутреннего кристаллизатора сначала в зоне сплошного, затем пульсирующего контакта выше максимальной глубины жидкой фазы слитка, а также

ниже ее создает услови  дл  оптимального воздействи  при изменении скорости выт гивани .

Увеличение уровн  мощности на внутреннем кристаллизаторе выше указанного интервала приводит к неоправданным потер м энергии ультразвука в стержне кристаллизатора на тепло и снижает эффективность воздействи  ультразвука на процессы теплообмена. Снижение уровн  мощности- ниже указанного интервала приводит к уменьшению амплитуды колебаний стенки и в конечном итоге к уменьшению вли ни  ультразвука на снижение у сили  выт гивани  ив повышении процессов тепломассообмена.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ полунепрерывного литья чугунных труб, включающий подачу • металла в полость, образованную наружным и внутренним водоохлаждаемы-т ми кристаллизаторами, вытягивание слитка и воздействие ультразвуковых колебаний на наружный кристаллизатор в сечении, соответствующем максимальной глубине жидкой фазы слитка, отличающийся тем, что., с целью увеличения скорости литья и снижения усилия вытягивания слитка, дополнительно воздействуют ультразвуковыми колеба5 ниями на внутренний кристаллизатор на участке, соответствующем длине жидкой фазы слитка, при этом мощность ультразвука, подводимого к внутреннему кристаллизатору, й 1,5-2 раза выше мощности ультразвука, подводимого к наружному кристаллизатору.