WO2021061017A1 - Кристаллизатор для вертикального литья алюминиевых слитков - Google Patents

Кристаллизатор для вертикального литья алюминиевых слитков Download PDF

Info

Publication number
WO2021061017A1
WO2021061017A1 PCT/RU2020/050231 RU2020050231W WO2021061017A1 WO 2021061017 A1 WO2021061017 A1 WO 2021061017A1 RU 2020050231 W RU2020050231 W RU 2020050231W WO 2021061017 A1 WO2021061017 A1 WO 2021061017A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mold
crystallizer
casting
ingots
lubricant
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/050231
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Виктор Христьянович МАНН
Александр Юрьевич СИДОРОВ
Олег Викторович ВЕРБИЦКИЙ
Александр Геннадьевич ПЕЛЕВИН
Сергей Викторович СОЛДАТОВ
Вячеслав Геннадьевич ВАСИЛЕНКО
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр"
Priority to EP20869592.4A priority Critical patent/EP4035796A4/en
Priority to CN202080068517.8A priority patent/CN114450101A/zh
Priority to CA3154702A priority patent/CA3154702A1/en
Publication of WO2021061017A1 publication Critical patent/WO2021061017A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/049—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for direct chill casting, e.g. electromagnetic casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/041—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds for vertical casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055—Cooling the moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/07—Lubricating the moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould

Definitions

  • the invention relates to the field of foundry and can be used for vertical casting of metal ingots, in particular, ingots from aluminum and its alloys.
  • the method of vertical semi-continuous casting with direct cooling of ingots is widely used.
  • the essence of the method lies in the continuous supply of liquid metal into a special water-cooled mold - a mold, with a movable bottom, the role of which is played by a movable pan moving in a vertical direction.
  • Casting machines for semi-continuous casting of ingots consist of two main units: a mold and a pallet movement mechanism.
  • the mold body is usually made of copper or hard aluminum alloy.
  • the speed of lowering the pallet is selected so that the ingot does not freeze over the entire section, but a surface crust forms. Further crystallization of the ingot occurs when its surface is cooled with water.
  • Fig. 1 is a diagram of the equipment for vertical casting with direct cooling of the ingot
  • FIG. 2 and 3 - a variant of the scheme of a casting machine for vertical casting
  • FIG. 4 is a general view of the casting pallet
  • FIG. 5 and 6 General view of the crystallizer
  • Fig. 7 and 8 are a cross-section of the mold body
  • FIG. 9 segment of the longitudinal section of the upper flange
  • FIG. 10 is a cross-section of the mold body with an installed upper flange
  • FIG. 11 cross-section of the mold body
  • FIG. 12 is a bottom view of a mold with a tray at the time of positioning.
  • FIG. 1 depicts a typical configuration of vertical direct chilled ingot casting equipment.
  • Liquid metal 1 through 20 sleeve 2 is fed into a water-cooled crystallizer 3 (direction A) with a movable bottom, the role of which is played by a casting tray 4 moving in a vertical direction B on a platform 5 with a drive.
  • Cooling water is supplied to the inner water chamber 6 of the crystallizer in order to maintain the required temperature of the walls 25 which are in contact with the liquid metal 1.
  • the intensity of the cooling can be varied by adjusting the water flow rate. Due to this primary cooling, an initial solidified shell of the ingot 7 is formed near the wall of the mold 3.
  • the water chamber 6 of the mold 3 has a certain set of holes for water.
  • FIG. Figures 2 and 3 show one of many design options for a vertical casting machine that allows four ingots to be cast simultaneously.
  • Platform 5 with a drive is installed in the casting pit 9 below the floor of the foundry.
  • On the platform 5 there is an adapter plate 10 with casting pallets 4.
  • Crystallizers 3 are installed on the table 11 of the casting machine and are connected to the water supply system through hoses 13 with detachable connections.
  • the casting machine has a drive 12, which allows the table 11 to be lifted from the horizontal position A to the vertical position B.
  • FIG. 4 depicts a general view of one of the many options for the design of the casting tray.
  • the pallet is a machined metal mold with a flat or hemispherical bottom and edge contours that repeat the profile of the working cavity of the mold. The dimensions of the pallet allow it to be brought into the working cavity of the mold at a certain distance. Thus, the mold and the tray form a single mold.
  • Modern molds are equipped with auxiliary systems that improve the quality of ingots and reduce the time of preparatory operations.
  • Such systems are: - control system for cooling ingots, which allows changing the intensity of cooling, thereby affecting the structure of the metal and the amount of its shrinkage; a system for supplying and retaining lubricant in the mold, distributing the lubricant over the working surface of the mold in order to obtain a smooth surface of the ingot, and preventing the lubricant from flowing out of the mold when the casting table is raised to a vertical position;
  • FIG. 5 and 6 show a general view of one of the many options for the design of the mold.
  • the mold contains a housing 14, the walls of which form a working cavity A, an upper flange 15, side walls 17, a lower flange 16 with pneumatic cylinders 18 of the mold positioning system on the casting table relative to the pallet mounted on it.
  • a pallet is inserted into the working cavity, and liquid metal is supplied during the casting process.
  • FIG. 7 and 8 show a cross-sectional view of the mold body.
  • the housing 14, together with the side walls 17, forms two internal cooling chambers.
  • the primary cooling chamber 19 and the secondary cooling chamber 20 are separated by a partition containing a connecting channel 21.
  • a water flow control valve 22 is installed on the body. Water is supplied to the primary cooling chamber 19 through a supply channel 23. Water enters the secondary cooling chamber 20 from the primary chamber 19 through the connecting channel 21. From each chamber 19 and 20 a series of outlet channels 24 emerge for supplying water to the surface of the forming ingot.
  • a circulating pump operates, providing constant pressure and water entering the crystallizer through the supply channels 23.
  • pressurized air is supplied through the pipelines of the water flow control system inside the valve 22.
  • the valve closure element 25 extends and closes the connecting channel 21 , preventing water from entering the secondary cooling chamber 20. Water passing through the supply channel 23 fills the cavity of the primary cooling chamber 19 and from there through the outlet channels 24 it enters the surface of the ingot. The use of only the primary cooling chamber and one row of outlet channels at the initial stage of casting reduces the intensity of cooling of the ingot. When switching to the operating mode of casting, the air pressure inside the valve 22 is removed. The valve closure 25 opens the connecting channel 21, allowing the flow of water into the secondary chamber 20. From the secondary cooling chamber 20, water flows through the outlet channels 24 to the surface of the ingot. The cooling intensity of the ingot increases.
  • the upper flange 15 of the crystallizer contains a lubrication system.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an upper flange.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a mold body with an upper flange installed.
  • the upper flange 15 contains a groove 26 connected to the inlet connection 27 and the outlet openings 28.
  • the outlet openings 28 are located on the surface of the inner contour of the flange with a certain pitch, and provide a uniform distribution of lubricant over the working surface of the mold body 14.
  • the injection pump operates. ensuring the presence of excess pressure and the supply of lubricant from the supply reservoir to the lubricant supply device through the inlet nozzle 27.
  • the lubricant fills the groove 26 and flows out through the outlet openings 28, lubricating the working surface of the mold body 14.
  • the outlet openings can also contain locking elements that retain the lubricant inside the flange when lifting the table of the casting machine to a vertical position after the completion of the casting process.
  • the lower flange 16 of the mold contains a system for positioning the mold relative to the tray.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of the mold body with the bottom flange 16 and the cylinder 18 of the alignment system installed.
  • FIG. 12 shows a bottom view of the mold with the tray at the time of positioning (the pistons of the cylinders are extended).
  • the pallet 4 fixed to the movable platform of the casting machine, is brought to the working cavity of the mold body 14.
  • compressed air through the groove 29 in the lower flange 16, enters the working cavity of the cylinders 18.
  • the pistons 30 move out of the cylinders 18 and, resting on the side wall of the pallet 4, move the mold, centering its working cavity in relation to the pallet. After positioning, the compressed air is turned off, the piston is returned to its original position under the influence of the spring force.
  • the crystallizers are fixed in this position by fixing them to the table of the casting machine.
  • international application WO 9523044 discloses the design of a mold containing a housing, an upper and a lower lid.
  • the body together with the covers forms the cooling chambers - one primary cooling chamber and four secondary cooling chambers.
  • Each chamber contains a number of outlet channels for supplying water to the surface of the ingot.
  • Connecting channels between chambers are made in the body.
  • water flow control valves are installed, made in the form of pneumatic cylinders, which can be closed with their shut-off elements of the connecting channels, thereby changing the intensity of cooling of the ingot.
  • International application WO 2012126108 discloses the design of a mold containing a housing, an upper and a lower cover.
  • the body together with the covers forms two cooling chambers.
  • Each chamber contains a number of outlet channels for supplying water to the surface of the ingot.
  • Connecting channels between chambers are made in the body.
  • the water flow control valves are built into the body, made in the form of an elastic balloon expandable under gas pressure. The valves have the ability to close the connecting channels with their shut-off elements, thereby changing the intensity of the ingot cooling.
  • International application WO 2004035246 discloses the design of a lubrication system for a crystallizer, comprising a lubrication line that provides lubricant flow and distribution around the mold cavity, and a lubrication line plug for preventing spontaneous leakage of lubricant through the outlet openings of the pipeline after the end of the ingot casting process.
  • the plug is located inside the piping, or in the grease outlets, or next to the grease outlets.
  • the plug is made in the form of an elastic balloon, or a porous diaphragm, or a rotary valve, or a septum with capillary holes.
  • a crystallizer according to RF patent N ° 2281183 (IPC B22D 11/04, 11/07, publ. 08/10/2006), which has two insulated chambers: a cooling chamber and a prechamber with inlet and outlet channels.
  • a groove is made in the upper part of the housing.
  • the uniform overflow of the coolant is achieved thanks to the vertical and horizontal baffles that are installed in the chambers.
  • the lower horizontal partition is installed above the supply channel, and a slot is made in the middle of the upper horizontal partition.
  • the horizontal partition is installed with a gap relative to the side cover of the mold body, and the vertical partition is installed with a gap relative to the upper boundary of the prechamber.
  • An additional supply channel is made in the bottom of the prechamber.
  • Patent RU 2659548 (IPC B22D 11/04. 11/07, publ. 02.07.2018), obtained by Rusal, discloses a mold for vertical semi-continuous casting of aluminum ingots, comprising a housing, a lid located in the upper part of the housing and a feeding device grease on the working surface of the mold with inlet and outlet openings.
  • the lubricant supply device is made in the form of two grooves inside the mold cover, one of which is made on the side of the outer contour of the cover, and the other on the side of the inner contour of the cover, connected between are connecting channels, and the groove on the side of the outer contour of the lid is connected to the inlet pipe for supplying lubricant, and the groove on the side of the inner contour of the lid is connected to the outlets located along the entire perimeter of the lid.
  • hydraulic check valves are installed in the connecting channels, made with the possibility of opening the connecting channels under pressure and supplying lubricant from one groove to another, and then through the outlet openings to the working surface of the mold body.
  • EFFECT makes it possible to reduce the time of filling the feeding device with grease, to ensure the simultaneous start of grease supply from the outlet holes along the entire perimeter of the lid, to keep the grease in the groove made on the side of the outer contour of the lid after the end of the ingot casting process, to simplify the process of cleaning the outlet holes.
  • the lubricant supply and retention system used when lifting the casting table does not prevent spontaneous leakage of grease residues from the groove made on the side of the inner contour of the cover. Spontaneous leakage of grease from the mold and the formation of oil stains on the floor of the foundry are unacceptable for safety reasons.
  • the design flaws of the equipment are inherent in other analogues and the prototype, in connection with which the main objective of the present invention is to develop an improved design of the ingot cooling and water consumption control system, which makes it possible to extend the service life of mold parts that are difficult to manufacture, as well as to improve the design of the lubricant supply and retention system containing a device with the functions of dosing the amount of supplied lubricant and holding it when lifting the casting table.
  • the general technical objective of the proposed invention is to extend the life of the mold, avoid contamination of the cast ingots and workplaces around the casting machine with lubricant, with the final effect, in the form of reducing the time required to prepare for casting, and increasing the productivity of the mold.
  • the mold body is made in the form of a prefabricated composite structure containing a casting frame and at least one water supply unit, preferably two, attached to the frame by bolted connections.
  • the water supply unit contains fittings water supply, connecting channels between water chambers.
  • the casting frame is made of aluminum alloy.
  • water supply units can be made of corrosion-resistant materials such as stainless steel, titanium alloy. This design will provide a longer life for the blocks, since during the casting of the ingots, only the casting frame is in contact with the molten metal.
  • the crystallizer may contain an optional cooling system, in which the water supply units additionally contain water flow control valves, channels for supplying compressed air to the valves.
  • the water flow control valve is made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a return spring and air removal from the sub-piston space through the piston rod. This design does not require the organization of additional air channels in the water supply unit.
  • the body and the valve closure element can have an anti-corrosion coating made of polymeric materials such as polypropylene, polyurethane, fluoroplastic.
  • the anticorrosive coating of the valve body can be made in the form of a shell, the closing element of the valve - in the form of a lining.
  • Additional elements of the crystallizer are optionally a lubricant supply and retention system located in the upper flange of the crystallizer body, which contains jets with locking elements made with the possibility of opening them under the influence of lubricant pressure.
  • the proposed design of the lubrication control system makes it possible to dispense the amount of supplied lubricant by installing nozzles with different diameters of the outlet openings, to exclude spontaneous leakage of lubricant when raising the table of the casting machine to a vertical position by blocking the outlet openings, for example, by elastic locking elements of the nozzles.
  • An optional system for positioning the mold on the casting table relative to the pallet has also been developed, pneumatic blocks containing pneumatic cylinders with time delay valves are installed.
  • the proposed design of the system for positioning the mold on the casting table relative to the pallet allows changing the algorithm (sequence) of actuation of the pneumatic cylinders, excluding the wedging of the mold by the extended cylinder rods.
  • FIG. 13 - mold body of prefabricated composite structure.
  • FIG. 14 is a side view of the water supply unit.
  • FIG. 15 is a cross-section of the casting frame.
  • FIG. 16 water flow control valve.
  • FIG. 18a and 18b design of a nozzle with a locking element in the form of an O-ring.
  • FIG. 20a is a pneumatic diagram of a positioning system unit.
  • FIG. 20b and 20c - a diagram of the operation of the pneumatic unit.
  • FIG. 21 is a bottom view of the mold.
  • the design of the mold body is illustrated in FIG. 13, 14 and 15, and contains the following structural elements:
  • FIG. 13 shows the main structural elements of the mold body of a prefabricated structure.
  • FIG. 14 shows a side view of a water supply unit 32 assembled with water flow control valves 22.
  • FIG. 15 shows a cross-section of the casting frame 31 assembled with a water supply unit 32 and installed water flow control valves 22.
  • a water supply unit with one or more valves can be simplified by using a water flow control valve (s), 10 made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a return spring and air exhaust from under the piston space through the piston rod. This design does not require the organization of additional air channels in the water supply unit.
  • the body and the valve closure element can have an anti-corrosion coating made of polymeric materials such as polypropylene, polyurethane, fluoroplastic.
  • the anticorrosive coating of the valve body can be made in the form of a shell, the closing element of the valve - in the form of a lining.
  • Fig. 16 discloses a proposed design of a water flow control valve.
  • the valve contains the following structural elements:
  • pressurized air flows through the channel 38 in the body 33 into the space between the piston rod 34 and the cover 35. Under the influence of pressure, the piston rod 34 is displaced upward , compressing the spring 37. The air from the sub-piston space leaves the valve through the channel 39 in the piston rod 34.
  • the extended shut-off element 25 closes the channel between the water chambers.
  • a lubricant supply and retention system is optionally provided, located in the upper flange of the mold body, which contains nozzles with locking elements made with the possibility of opening them under the influence of pressure in the lubricant.
  • FIG. 17 shows a segment of the upper flange of the mold body 15 with installed nozzles 42.
  • the orifice 42 contains a radial groove in which the outlet 44 is located.
  • the groove is sealed by a shut-off element 43 in the form of an O-ring.
  • An O-ring made of an elastic material, such as rubber or resilient plastic, allows the outlet to be released at a predetermined pressure in the lubrication system, which is higher than the ambient pressure. With an increase in the lubricant pressure, at a certain moment the O-ring loses contact with the groove edges, at least on some part of the groove edges, allowing the lubricant to escape until the pressure decreases to such an extent that the elasticity of the O-ring prevails and the ring again will abut against the groove edges along its entire periphery.
  • the outward lubricant outlet is provided at a pressure in the system of at least 0.2-1.0 bar, and the diameter of the outlet of the nozzle is from 0.4 to 1.2 mm, preferably 0.6-1.0 mm.
  • Fig. 19a and 19b The design and principle of operation of a nozzle with a closing element in the form of a T-shaped valve is illustrated in Fig. 19a and 19b, on which:
  • Crystallizer on and. 1 characterized in that the water supply unit is made of a material other than that of the casting frame, such as stainless steel or titanium alloy.
  • Crystallizer on and. 3 characterized in that the body of the water flow control valve has a coating made in the form of a shell made of a polymer material, and the valve closure element has a coating made in the form of a cover made of a polymer material.
  • Crystallizer on and. 5 characterized in that the time delay valve serves to provide a time delay range from 0 to 30 seconds.
  • Crystallizer on and. 1 characterized in that the water supply unit is attached to the casting frame by means of a detachable connection, in particular a bolted one.
  • Crystallizer according to claim 13 characterized in that the opening pressure of the orifice closure element is preferably 0.2-1.0 bar.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

Кристаллизатор для вертикального литья при производстве алюминиевых слитков содержит корпус с верхним и нижним фланцами. При этом корпус кристаллизатора выполнен в виде сборной конструкции, содержащей литейную раму и, по меньшей мере, один блок подачи воды, прикрепленный к раме. Дополнительно кристаллизатор может содержать, по меньшей мере, одну из следующих систем: систему управления охлаждением кристаллизатора и слитков, систему управления смазкой слитков, включая подачу и удержание смазки, систему позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона. Изобретение позволяет продлить срок службы кристаллизатора, с итоговым эффектом в виде сокращения времени на подготовку к литью и увеличение производительности кристаллизатора.

Description

КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СЛИТКОВ
Область техники
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано при вертикальном литье металлических слитков, в частности, слитков из алюминия и его сплавов.
Уровень техники
Для производства алюминиевых слитков широко используется метод вертикального полунепрерывного литья с прямым охлаждением слитков. Сущность метода заключается в непрерывной подаче жидкого металла в специальную водоохлаждаемую изложницу - кристаллизатор, с подвижным дном, роль которого выполняет подвижный поддон, перемещающийся в вертикальном направлении. Литейные машины для полунепрерывного литья слитков состоят из двух основных узлов: кристаллизатора и механизма перемещения поддона. Корпус кристаллизатора обычно изготавливают из меди или твердого алюминиевого сплава. Скорость опускания поддона подбирается так, чтобы слиток не застывал по всему сечению, а образовывалась бы поверхностная корочка. Дальнейшая кристаллизация слитка происходит при охлаждении его поверхности водой. Литье прекращается при достижении слитком заданной длины, и затем процесс повторяется вновь. Например, см. Одинцов М.В. Анализ процесса литья алюминия в кристаллизаторе с подвижным дном. // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы Междунар. науч. конф. (г. Санкт- Петербург, март 2011 г.). — СПб.: Реноме, 2011. — С. 126-129. Для пояснения оборудования, используемого для осуществления вертикального полунепрерывного литья с прямым охлаждением слитков, на прилагаемых чертежах приведены типовые конфигурации оборудования, рассмотренные ниже подробно.
5 Фиг. 1 - схема оборудования для вертикального литья с прямым охлаждением слитка;
Фиг. 2 и 3 - вариант схемы литейной машины для вертикального литья;
Фиг. 4 - общий вид литейного поддона;
Фиг. 5 и 6 - общий вид кристаллизатора;
10 Фиг. 7 и 8 - поперечный разрез корпуса кристаллизатора;
Фиг. 9 - сегмент продольного разреза верхнего фланца;
Фиг. 10 - поперечный разрез корпуса кристаллизатора с установленным верхним фланцем;
Фиг. 11 - поперечный разрез корпуса кристаллизатора с
15 установленным нижним фланцем и цилиндром системы выравнивания;
Фиг. 12 - вид снизу на кристаллизатор с поддоном в момент позиционирования.
На фиг. 1 изображена типичная конфигурация оборудования для вертикального литья с прямым охлаждением слитка. Жидкий металл 1 через 20 втулку 2 подается в водоохлаждаемый кристаллизатор 3 (направление А) с подвижным дном, роль которого выполняет литейный поддон 4, перемещающийся в вертикальном направлении В на платформе 5 с приводом. Охлаждающая вода подается во внутреннюю водяную камеру 6 кристаллизатора, чтобы поддерживать необходимую температуру стенок, 25 которые соприкасаются с жидким металлом 1. Интенсивность охлаждения может изменяться за счет регулирования расхода воды. За счет этого первичного охлаждения вблизи стенки кристаллизатора 3 формируется первоначальная затвердевшая оболочка слитка 7. Водяная камера 6 кристаллизатора 3 имеет определенный набор отверстий для воды. При зо прохождении через отверстия в камерах 6 формируются водяные струи 8, омывающие непосредственно сформировавшуюся поверхность слитка 7, и тем самым обеспечивают дальнейшую кристаллизацию. Платформа 5 с установленным на ней литейным поддоном 4 опускается с заданной скоростью, затвердевший металл выходит из полости кристаллизатора 3, формируя слиток. Литье прекращают при достижении слитком необходимой длины. Готовый слиток снимают с платформы и продолжают литье нового слитка.
На фиг. 2 и 3 изображен один из множества вариантов конструкции литейной машины вертикального литья, позволяющей одновременно отлить четыре слитка. Платформа 5 с приводом установлена в литейной яме 9 ниже уровня пола литейного цеха. На платформе 5 установлена переходная плита 10 с литейными поддонами 4. Кристаллизаторы 3 устанавливаются на стол 11 литейной машины и через шланги 13 с разъемными соединениями подключаются к системе подачи воды. Для снятия полученных слитков с платформы после завершения отливки, литейная машина имеет привод 12, позволяющий поднять стол 11 из горизонтального положения А в вертикальное положение В.
На фиг. 4 изображен общий вид одного из множества вариантов конструкции литейного поддона. Поддон представляет собой механически обработанную металлическую изложницу с плоским или полусферическим днищем и контурами кромок, повторяющими профиль рабочей полости кристаллизатора. Размеры поддона позволяют завести его в рабочую полость кристаллизатора на определенное расстояние. Таким образом, кристаллизатор и поддон образуют единую литейную форму.
Современные кристаллизаторы оснащаются вспомогательными системами, позволяющими улучшить качество слитков, сократить время подготовительных операций.
Такими системами являются: - система управления охлаждением слитков, позволяющая изменять интенсивность охлаждения, тем самым влиять на структуру металла и величину его усадки; система подачи и удержания смазки в кристаллизаторе, распределяющая смазку по рабочей поверхности кристаллизатора, с целью получения гладкой поверхности слитка, и предотвращающая вытекание смазки из кристаллизатора при поднятии литейного стола в вертикальное положение;
- система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, позволяющая перед литьем автоматически совместить рабочую полость кристаллизатора с контурами кромок поддона, тем самым сократить время подготовки к литью.
На фиг. 5 и 6 изображен общий вид одного из множества вариантов конструкции кристаллизатора. Кристаллизатор содержит корпус 14, стенки которого образуют рабочую полость А, верхний фланец 15, боковые стенки 17, нижний фланец 16 с установленными на нем пневматическими цилиндрами 18 системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона. В рабочую полость перед началом литья заводится поддон, и в процессе литья подается жидкий металл.
На фиг. 7 и 8 изображен вид поперечного разреза корпуса кристаллизатора. Корпус 14 совместно с боковыми стенками 17 образует две внутренние камеры охлаждения. Первичная камера охлаждения 19 и вторичная камера охлаждения 20 разделены перегородкой, содержащей соединительный канал 21. На корпусе установлен клапан управления расходом воды 22. Подвод воды в первичную охлаждающую камеру 19 осуществляется через подводящий канал 23. Поступление воды во вторичную камеру охлаждения 20 осуществляется из первичной камеры 19 через соединительный канал 21. Из каждой камеры 19 и 20 выходит ряд отводящих каналов 24, предназначенных для подачи воды на поверхность формирующегося слитка. В течение процесса литья работает циркуляционный насос, обеспечивающий наличие постоянного давления и поступления воды в кристаллизатор через подводящие каналы 23. На начальной стадии литья воздух под давлением подается по трубопроводам системы управления расходом воды внутрь клапана 22. Запорный элемент 25 клапана выдвигается и перекрывает соединительный канал 21, предотвращая поступление воды во вторичную камеру охлаждения 20. Вода, проходя через подводящий канал 23, заполняет полость первичной камеры охлаждения 19 и оттуда через отводящие каналы 24 поступает на поверхность слитка. Использование только первичной камеры охлаждения и одного ряда отводящих каналов на начальной стадии литья снижает интенсивность охлаждения слитка. При переходе на рабочий режим литья давление воздуха внутри клапана 22 снимается. Запорный элемент 25 клапана открывает соединительный канал 21, обеспечивая пропускание потока воды во вторичную камеру 20. Из вторичной камеры охлаждения 20 вода через отводящие каналы 24 поступает на поверхность слитка. Интенсивность охлаждения слитка увеличивается.
Верхний фланец 15 кристаллизатора содержит систему подачи смазки. На фиг. 9 изображен вид сегмента продольного разреза верхнего фланца. На фиг. 10 изображен вид поперечного разреза корпуса кристаллизатора с установленным верхним фланцем. Верхний фланец 15 содержит проточку 26, соединенную с впускным штуцером 27 и выходными отверстиями 28. Выходные отверстия 28 располагаются на поверхности внутреннего контура фланца с определенным шагом, и обеспечивают равномерное распределение смазки по рабочей поверхности корпуса кристаллизатора 14. В течение процесса литья работает нагнетательный насос, обеспечивающий наличие избыточного давления и поступление смазки из расходного резервуара в устройство подачи смазки через впускной штуцер 27. Смазка заполняет проточку 26 и через выходные отверстия 28 вытекает наружу, смазывая рабочую поверхность корпуса кристаллизатора 14. Так же выходные отверстия могут содержать запорные элементы, удерживающие смазку внутри фланца при поднятии стола литейной машины в вертикальное положение по завершению процесса литья.
Нижний фланец 16 кристаллизатора содержит систему позиционирования кристаллизатора относительно поддона. На фиг. 11 изображен вид поперечного разреза корпуса кристаллизатора с установленным нижним фланцем 16 и цилиндром 18 системы центровки. На фиг. 12 изображен вид снизу на кристаллизатор с поддоном в момент позиционирования (поршни цилиндров выдвинуты). Перед началом литья поддон 4, закрепленный к подвижной платформе литейной машины, подводится к рабочей полости корпуса 14 кристаллизатора. По команде с пульта управления, сжатый воздух, через проточку 29 в нижнем фланце 16, поступает в рабочую полость цилиндров 18. Под воздействием давления воздуха поршни 30 выдвигаются из цилиндров 18 и, упираясь в боковую стенку поддона 4, сдвигают кристаллизатор, центрируя его рабочую полость по отношению к поддону. После позиционирования сжатый воздух отключают, поршень под воздействием усилия пружины возвращается в исходное положение. Кристаллизаторы фиксируют в данном положении, путем закрепления к столу литейной машины.
Из уровня техники известно много вариантов конструктивного исполнения вышеуказанных систем кристаллизатора.
Например, международная заявка WO 9523044 (МПК B22D11/049, опубл. 31.08.1995 г.) раскрывает конструкцию кристаллизатора, содержащего корпус, верхнюю и нижнюю крышки. Корпус совместно с крышками образует камеры охлаждения - одну первичную камеру охлаждения и четыре вторичных камеры охлаждения. Каждая камера содержит ряд отводящих каналов, для подачи воды на поверхность слитка. В корпусе выполнены соединительные каналы между камерами. На нижней крышке установлены клапаны управления расходом воды, выполненные в виде пневматических цилиндров, которые имеют возможность перекрывать своими запорными элементами соединительные каналы, тем самым изменяя интенсивность охлаждения слитка.
Международная заявка WO 2012126108 (МПК B22D11/049, опубл. 27.09.2012 г.) раскрывает конструкцию кристаллизатора, содержащего корпус, верхнюю и нижнюю крышки. Корпус совместно с крышками образует две камеры охлаждения. Каждая камера содержит ряд отводящих каналов, для подачи воды на поверхность слитка. В корпусе выполнены соединительные каналы между камерами. В корпус встроены клапаны управления расходом воды, выполненные в виде растягиваемого под давлением газа баллона из эластичного материала. Клапаны имеют возможность перекрывать своим запорными элементами соединительные каналы, тем самым изменяя интенсивность охлаждения слитка.
Международная заявка WO 2004035246 (МПК B22D11/07, опубл. 29.04.2004 г.) раскрывает конструкцию системы подачи смазки кристаллизатора, содержащую трубопровод для смазки, обеспечивающий подачу потока смазки и распределение смазки вокруг полости литейной формы, и пробку трубопровода для смазки, обеспечивающую предотвращение самопроизвольного вытекания смазки через выходные отверстия трубопровода после окончания процесса отливки слитка. Пробка размещена внутри трубопровода, или в выходных отверстиях для смазки, или рядом с выходными отверстиями для смазки. Пробка выполнена в виде эластичного баллона, или пористой диафрагмы, или поворотного клапана, или перегородки с капиллярными отверстиями.
Международная заявка WO 9409930 (МПК B22D1 1/049, опубл. 04.11.1992 г.) раскрывает конструкцию кристаллизатора, содержащего корпус и верхнюю крышку. Корпус совместно с крышкой образует камеру охлаждения. В верхней крышке выполнены каналы системы подачи смазки кристаллизатора. К нижней стороне корпуса кристаллизатора прикреплены восемь пневматических цилиндров системы позиционирования кристаллизатора по отношению к поддону. Цилиндры установлены по периметру рабочей полости кристаллизатора - по два на каждой грани. Сжатый воздух подводится к цилиндрам по проточкам, выполненным в корпусе кристаллизатора. При подаче сжатого воздуха штоки цилиндров выдвигаются и центрируют кристаллизатор по отношению к поддону.
Также известен кристаллизатор по патенту РФ N° 2281183 (МПК B22D 11/04, 11/07, опубл. 10.08.2006 г.), который имеет две изолированные камеры: охлаждающую и форкамеру с подводящими и отводящими каналами. Для подвода жидкой смазки на рабочую поверхность кристаллизатора в верхней части корпуса выполнена проточка. Равномерное перетекание охлаждающей жидкости достигается благодаря вертикальным и горизонтальным перегородкам, которые установлены в камерах. В охлаждающей камере нижняя горизонтальная перегородка установлена выше подводящего канала, а в верхней горизонтальной перегородке выполнена щель посередине. В форкамере горизонтальная перегородка установлена с зазором относительно боковой крышки корпуса кристаллизатора, а вертикальная - с зазором относительно верхней границы форкамеры. В дне форкамеры выполнен дополнительный подводящий канал. Изобретение позволяет увеличить скорость литья и производительность литейных машин при обеспечении высокого качества поверхности отливаемых слитков за счет регулирования интенсивности охлаждения отливаемых слитков.
В патенте RU 2659548 (МПК B22D 11/04. 11/07, опубл. 02.07.2018 г.), полученном компанией Русал, раскрыт кристаллизатор для вертикального полунепрерывного литья алюминиевых слитков, содержащий корпус, крышку, размещенную в верхней части корпуса и устройство подачи смазки на рабочую поверхность кристаллизатора с впускным патрубком и выходными отверстиями. Устройство подачи смазки выполнено в виде двух проточек внутри крышки кристаллизатора, одна из которых выполнена со стороны внешнего контура крышки, а другая - со стороны внутреннего контура крышки, соединенных между собой соединительными каналами, причем проточка со стороны внешнего контура крышки соединена с впускным патрубком подачи смазки, а проточка со стороны внутреннего контура крышки соединена с выходными отверстиями, расположенными по всему периметру крышки. При этом в соединительных каналах установлены гидравлические обратные клапаны, выполненные с возможностью открытия соединительных каналов под давлением и подачи смазки из одной проточки в другую, а затем через выходные отверстия - на рабочую поверхность корпуса кристаллизатора. Изобретение позволяет сократить время заполнения устройства подачи смазкой, обеспечить одновременное начало подачи смазки из выходных отверстий по всему периметру крышки, удержать смазку в проточке, выполненной со стороны внешнего контура крышки после окончания процесса отливки слитка, упростить процесс очистки выходных отверстий. Используемая система подачи и удержания смазки при подъеме литейного стола не препятствует самопроизвольному вытеканию остатков смазки из проточки, выполненной со стороны внутреннего контура крышки. Самопроизвольное вытекание смазки из кристаллизатора и образование масляных пятен на полу литейного цеха недопустимо по требованиям безопасности.
Техническое решение кристаллизатора по международной заявке WO 9409930 принято в качестве прототипа настоящего изобретения.
Все вышеперечисленные аналоги, как и прототип, требуют устранения недостатков и дальнейших улучшений как конструкции, так и вспомогательных систем кристаллизатора для повышения качества слитка. Например, в международных заявках WO 9523044 и WO 2012126108 каналы для подачи воды, соединительные каналы между камерами, клапаны управления расходом воды, каналы для подачи сжатого воздуха выполнены в корпусе кристаллизатора. Кроме того, размещение внутри корпуса клапанов управления расходом воды, выполненных в виде пневматических цилиндров, приводит к дальнейшему усложнению конструкции, так как требует устройства в корпусе дополнительных каналов для отвода воздуха из-под поршня цилиндра. Как легко могут понять специалисты в данной области техники, такая конструкция корпуса требует значительных технических средств и затрат при изготовлении. Отрицательным моментом является то, что срок службы корпуса кристаллизатора ограничен, вследствие постепенного износа и деформации поверхностей рабочей полости кристаллизатора при литье, электрохимической коррозии мест установки клапанов управления расходом воды. В патенте RU 2659548 предложенная система подачи и удержания смазки при подъеме литейного стола не препятствует самопроизвольному вытеканию остатков смазки из проточки, выполненной со стороны внутреннего контура крышки. Самопроизвольное вытекание смазки из кристаллизатора и образование масляных пятен на полу литейного цеха недопустимо по требованиям безопасности. Недостатками конструкции системы подачи и удержания смазки, раскрытой в заявке WO 2004035246, являются: сложность практического осуществления предложенных вариантов; необходимость подачи сжатого воздуха для растягивания эластичного баллона; закупорка пор диафрагмы или капиллярных отверстий перегородки.
Также конструктивные недостатки оборудования присущи другим аналогам и прототипу, в связи с чем главной задачей настоящего изобретения является разработка усовершенствованной конструкции системы управления охлаждением слитков и расходом воды, позволяющей продлить срок службы сложных в изготовлении деталей кристаллизатора, а также усовершенствование конструкции системы подачи и удержания смазки, содержащей устройство с функциями дозирования количества подаваемой смазки и ее удержания при подъеме литейного стола.
Как видно из заявки WO 9409930, в системе позиционирования одновременно срабатывают все пневматические цилиндры, установленные по периметру рабочей полости кристаллизатора - по два на каждой грани. На практике одновременное срабатывание цилиндров на широкой и узких гранях рабочей полости кристаллизатора может привести к неудовлетворительному результату позиционирования, по причине расклинивания кристаллизатора выдвинутыми штоками цилиндров. В соответствие с этим, необходима разработка конструкции системы позиционирования с альтернативным алгоритмом срабатывания пневмоцилиндров .
Раскрытие изобретения
Общей технической задачей предложенного изобретения является продление срока службы кристаллизатора, исключение загрязнения отлитых слитков и рабочих мест вокруг литейной машины смазкой, с итоговым эффектом, в виде сокращения времени на подготовку к литью, увеличение производительности кристаллизатора.
Для реализации поставленной задачи требуется усовершенствовать конструкцию кристаллизатора, разработать вспомогательную систему управления охлаждением слитков, позволяющую продлить срок службы сложных в изготовлении деталей кристаллизатора, разработать конструкцию системы управления смазкой, содержащей устройство с функциями дозирования количества подаваемой смазки и ее удержания при подъеме литейного стола, а также разработать конструкцию системы позиционирования с альтернативным алгоритмом срабатывания пневмоцилиндров .
При этом важно предусмотреть возможность как одновременного использования указанных вспомогательных систем в кристаллизаторе, так и по отдельности, и в комбинации.
Реализация поставленной задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что корпус кристаллизатора, согласно предложенному изобретению, выполнен в виде сборной составной конструкции, содержащей литейную раму и, по меньшей мере, один блок подачи воды, предпочтительней два, прикрепленный(-ых) к раме посредством болтовых соединений. Блок подачи воды содержит штуцера подачи воды, соединительные каналы между водяными камерами. Материалом литейной рамы является алюминиевый сплав. В частном исполнении блоки подачи воды могут быть выполнены из коррозионностойких материалов, таких как нержавеющая сталь, титановый сплав. Такая конструкция обеспечит более длительный срок службы блоков, так как в процессе литья слитков только литейная рама контактирует с расплавленным металлом.
Дополнительно кристаллизатор может содержать опциональную систему охлаждения, в которой блоки подачи воды дополнительно содержат клапаны управления расходом воды, каналы для подачи сжатого воздуха к клапанам. Клапан управления расходом воды, выполнен в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня. Такая конструкция не требует организации дополнительных каналов для воздуха в блоке подачи воды. Так же для исключения воздействия электрохимической коррозии на блок, корпус и запорный элемент клапана могут иметь антикоррозионное покрытие из полимерных материалов, таких как полипропилен, полиуретан, фторопласт. Антикоррозионное покрытие корпуса клапана может быть выполнено в виде обечайки, запорного элемента клапана - в виде накладки.
Дополнительным элементов кристаллизатора опционально является система подачи и удержания смазки, размещенная в верхнем фланце корпуса кристаллизатора, которая содержит жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки. Предложенная конструкция системы управления смазкой позволяет обеспечить возможность дозирования количества подаваемой смазки путем установки жиклеров с различными диаметрами выходных отверстий, исключить самопроизвольное вытекание смазки при поднятии стола литейной машины в вертикальное положение за счет запирания выходных отверстий, например, упругими запорными элементами жиклеров. Также разработана опциональная система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, установлены пневматические блоки, содержащие пневматические цилиндры с клапанами выдержки времени. Предложенная конструкция системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, позволяет менять алгоритм (очередность) срабатывания пневмоцилиндров, исключая расклинивание кристаллизатора выдвинутыми штоками цилиндров.
Перечень чертежей
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлены: Фиг. 13 - корпус кристаллизатора сборной составной конструкции.
Фиг. 14 - вид с боку на блок подачи воды.
Фиг. 15 - поперечный разрез литейной рамы.
Фиг. 16 - клапан управления расходом воды.
Фиг. 17 - сегмент верхнего фланца с установленными жиклерами. Фиг. 18а и 18Ь конструкция жиклера с запорным элементом в виде О- образного уплотнительного кольца.
Фиг. 19а и 19Ь - конструкция жиклера с запорным элементом в виде клапана Т-образной (грибообразной) формы.
Фиг. 20а - пневматическая схема блока системы позиционирования. Фиг. 20Ь и 20с - схема работы пневматического блока.
Фиг. 21 - вид снизу на кристаллизатор.
Подробное изложение сущности изобретения
Конструкция корпуса кристаллизатора поясняется фиг. 13, 14 и 15, и содержит следующие конструктивные элементы:
31 - литейная рама;
32 - блок подачи воды;
17 - боковая стенка;
22 - клапан управления расходом воды. На фиг. 13 изображены основные конструктивные элементы корпуса кристаллизатора сборной конструкции.
На фиг. 14 изображен вид с боку на блок подачи воды 32 в сборе с клапанами управления расходом воды 22.
5 На фиг. 15 изображен поперечный разрез литейной рамы 31 в сборе с блоком подачи воды 32 и установленными клапанами управления расходом воды 22.
Конструкцию блока подачи воды с одним и более клапанами можно упростить путем применения клапана(ов) управления расходом воды, 10 выполненного в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из-под поршневого пространства через шток поршня. Такая конструкция не требует организации дополнительных каналов для воздуха в блоке подачи воды.
Так же для исключения воздействия электрохимической коррозии на 15 блок подачи воды, корпус и запорный элемент клапана могут иметь антикоррозионное покрытие из полимерных материалов, таких как полипропилен, полиуретан, фторопласт. Антикоррозионное покрытие корпуса клапана может быть выполнено в виде обечайки, запорного элемента клапана - в виде накладки.
20 Фиг. 16 раскрывает предлагаемую конструкцию клапана управления расходом воды. Клапан содержит следующие конструктивные элементы:
33 - корпус;
34 - шток-поршень;
25 - запорный элемент;
25 35 - крышка;
36 - стопорное кольцо;
37 - пружина;
38 - воздушный канал в корпусе;
39 - воздушный канал в штоке; зо 40 - полимерная обечайка; 41 - полимерная накладка.
Работа клапана описана ниже.
Для уменьшения интенсивности охлаждения слитка во время процесса литья, по команде (например, с пульта управления), воздух под давлением поступает через канал 38 в корпусе 33 в пространство между шток-поршнем 34 и крышкой 35. Под воздействием давления шток-поршень 34 смещается вверх, сжимая пружину 37. Воздух из подпоршневого пространства выходит из клапана по каналу 39 в шток-поршне 34. Выдвинутый запорный элемент 25 перекрывает канал между водяными камерами.
Для увеличения интенсивности охлаждения слитка по команде (например, с пульта управления) снимается давление воздуха в системе. Под воздействием усилия пружины 37 шток-поршень 34 возвращается в исходное положение. Воздух через канал 38 выходит из пространства между шток- поршнем 34 и крышкой 35 и через канал 39 поступает в подпоршневое пространство, соответственно. Запорный элемент 25 открывает канал между водяными камерами.
Для исключения воздействия электрохимической коррозии на клапанный блок, корпус 33 имеет антикоррозионное покрытие в виде полимерной обечайки 40, запорный элемент 25 имеет антикоррозионное покрытие в виде полимерной накладки 41.
Дополнительно согласно предложенному изобретению опционально предусмотрена система подачи и удержания смазки, размещенная в верхнем фланце корпуса кристаллизатора, которая содержит жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления в смазке. На фиг. 17 показан сегмент верхнего фланца корпуса кристаллизатора 15 с установленными жиклерами 42.
Запорный элемент жиклера может быть выполнен в виде О-образного уплотнительного кольца, либо клапана Т-образной формы. Конструкция и принцип действия жиклера с запорным элементом в виде О-образного уплотнительного кольца поясняется фиг. 18а и 18Ь, на которых:
31 - литейная рама;
15 - верхний фланец корпуса кристаллизатора;
26 - проточка;
28 - выходное отверстие в верхнем фланце;
42 - жиклер;
43 - запорный элемент жиклера;
44 - выходное отверстие жиклера.
Жиклер 42 содержит радиальную канавку, в которой расположено выходное отверстие 44. Канавка уплотнена запорным элементом 43 в виде О- образного уплотнительного кольца. Уплотнительное кольцо, выполненное из эластичного материала, например, из резины или упругого пластика, обеспечивает освобождение выходного отверстия при заданном давлении в системе подачи смазки, которое выше давления окружающей среды. При возрастании давления смазки, в определенный момент уплотнительное кольцо теряет контакт с кромками канавки, по крайней мере, на некоторой части кромок канавки, обеспечивая выход смазки наружу до тех пор, пока давление уменьшится до такой степени, что упругость уплотнительного кольца окажется превалирующей и кольцо снова будет упираться в кромки канавки по всей его периферии. В частном исполнении, выход смазки наружу обеспечивается при давлении в системе не менее 0, 2-1,0 бар, а диаметр выходного отверстия жиклера составляет от 0,4 до 1,2 мм, предпочтительно 0, 6-1, 0 мм.
Конструкция и принцип действия жиклера с запорным элементом в виде клапана Т-образной формы поясняется фиг. 19а и 19Ь, на которых:
31 - литейная рама;
15 - верхний фланец корпуса кристаллизатора;
26 - проточка; 28 - выходное отверстие в верхнем фланце;
42 - жиклер;
43 - запорный элемент жиклера;
44 - выходное отверстие жиклера.
Жиклер 42 содержит выходное отверстие 44, которое уплотнено запорным элементом 43, в виде клапана Т-образной формы, ножка которого снабжена коническим зацепом, выполненного из эластичного материала, например, из резины или упругого пластика, при этом уплотнительной поверхностью клапана является обратная поверхность шляпки, которая выполнена плоской, обеспечивающего освобождение выходного отверстия при заданном давлении в системе подачи смазки, которое выше давления окружающей среды. При возрастании давления смазки, в определенный момент поверхность шляпки клапана теряет контакт с поверхностью жиклера 42, обеспечивая выход смазки наружу до тех пор, пока давление уменьшится до такой степени, что упругость клапана окажется превалирующей и поверхность шляпки клапана снова будет запирать выходное отверстие. В частном исполнении, выход смазки наружу обеспечивается при давлении в системе не менее 0, 2-1,0 бар, а диаметр выходного отверстия жиклера составляет от 0,4 до 1,2 мм, предпочтительно 0, 6-1,0 мм.
Предложенная конструкция системы управления смазкой позволяет обеспечить возможность дозирования количества подаваемой смазки путем установки жиклеров с различными диаметрами выходных отверстий, исключить самопроизвольное вытекание смазки при поднятии стола литейной машины в вертикальное положение за счет запирания выходных отверстий упругими запорными элементами жиклеров.
Также согласно предложенному изобретению опционально предусмотрена система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, для чего установлены пневматические блоки, содержащие пневматические цилиндры с клапанами выдержки времени. На фиг. 20а отображена пневматическая схема блока. Принцип работы пневматического блока поясняется фиг. 20Ь и 20с, на которых:
45 - пневмоемкость;
46 - цилиндр;
47 - дроссель;
48 - распределитель; а - канал управления; b - канал питания; с - канал выхлопа распределителя; d - выходной канал распределителя; е - канал выхлопа цилиндра.
Клапан выдержки времени состоит из распределителя 48 золотникового типа, дросселя 47 с обратным клапаном и небольшой пневмоемкости 45. Сжатый воздух подводится к клапану по каналу Ь. Пневматический сигнал управления подается на вход канала управления а и через регулируемый дроссель 47 начинает заполнять емкость 45. Настройка дросселя 47 влияет на величину расхода воздуха, а значит, и на время, за которое в емкости 45 повысится давление. После достижения в емкости 45 заданного значения давления запорный орган распределителя 48 перемещается (см. фиг. 20Ь). При этом блокируется проход от выходного канала распределителя d к каналу выхлопа распределителя с, а затем открывается проход от канала питания b к выходному каналу распределителя d. Сжатый воздух поступает в цилиндр 46. Время, необходимое для наполнения пневмоемкости сжатым воздухом до заданного значения давления, и является временем настройки данного устройства.
Чтобы переключить клапан выдержки времени в исходное положение, необходимо снять сигнал со входа канала управления а. Воздух из пневмоемкости 45 через обратный клапан быстро выйдет в атмосферу, и распределитель 48 под действием пружины вернется в исходное положение, блокируя канал питания b и соединяя выходной канал распределителя d с каналом выхлопа распределителя с. Поршень цилиндра 46 за счет усилия пружины вернется в исходное положение (см. фиг. 20с).
На фиг. 21 изображен вид снизу на кристаллизатор, где на нижний фланец 16 установлены пневматические блоки 49 в количестве шести штук (по два на широких гранях рабочей полости кристаллизатора, и по одному на узких гранях).
Важным отличием предложенного решения является использование клапана выдержки во времени, за счет чего можно менять алгоритм (очередность) срабатывания цилиндров, т.е. дополнительно управлять процессом и настраивать конструктив системы для улучшения работы и соответственно повышения качества конечного продукта.
В частном исполнении клапаны выдержки времени обеспечивают диапазон выдержки времени от 0 до 30 секунд. Например, меняя настройку дросселя можно установить следующую очередность:
1 очередь - время выдержки 0 секунд - срабатывают два цилиндра на широкой грани;
2 очередь - время выдержки 5 секунд - срабатывают два цилиндра на противоположной широкой грани;
3 очередь - время выдержки 10 секунд - срабатывает цилиндр на узкой грани;
4 очередь - время выдержки 15 секунд - срабатывает цилиндр на противоположной узкой грани.
Предложенная конструкция системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона, позволяет менять алгоритм (очередность) срабатывания пневмоцилиндров, исключая расклинивание кристаллизатора выдвинутыми штоками цилиндров.
Применение предлагаемых усовершенствований вспомогательных систем кристаллизатора как вместе, так и по отдельности, позволяет продлить его срок службы, избежать загрязнения отлитых слитков и рабочих мест вокруг литейной машины смазкой, и в итоге получить эффект, в виде сокращения времени на подготовку к литью, а также увеличение производительности литейной машины.
В соответствии с вышеприведенным описанием и формулой изобретения объем правовой охраны испрашивается для следующих объектов:
1. Кристаллизатор для вертикального литья при производстве алюминиевых слитков, содержащий корпус с верхним и нижним фланцами, отличающийся тем, что корпус кристаллизатора выполнен в виде сборной составной конструкции, содержащей литейную раму и, по меньшей мере, один блок подачи воды, прикрепленный к раме.
2. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из материала, отличающегося от материала литейной рамы, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.
3. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды содержит, по меньшей мере, один клапан управления расходом воды, выполненный в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня.
4. Кристаллизатор по и. 3, отличающийся тем, что корпус клапана управления расходом воды имеет покрытие, выполненное в виде обечайки, из полимерного материала, а запорный элемент клапана имеет покрытие, выполненное в виде накладки, из полимерного материала.
5. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что на нижнем фланце установлен, по меньшей мере, один пневматический блок, содержащий, по меньшей мере, один пневматический цилиндр с, по меньшей мере, одним клапаном выдержки времени.
6. Кристаллизатор по и. 5, отличающийся тем, что клапан выдержки времени служит для обеспечения диапазона выдержки времени от 0 до 30 секунд. 7. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды прикреплен к литейной раме посредством разъемного соединения, в частности, болтового.
8. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из коррозионностойкого материала, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.
9. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, одну из следующих вспомогательных систем: систему управления охлаждением кристаллизатора и слитков, систему управления смазкой слитков, включая подачу и удержание смазки, систему позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.
10. Кристаллизатор по и. 9, отличающийся тем, что в верхнем фланце расположена система управления смазкой слитков, а в нижнем фланце расположены воздушные каналы системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.
11. Кристаллизатор для вертикального литья при производстве алюминиевых слитков по любому из и. и. 1-8, дополнительно содержащий, по меньшей мере, одну из следующих систем: систему управления охлаждением кристаллизатора и слитков, систему управления смазкой слитков, включая подачу и удержание смазки, систему позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.
12. Кристаллизатор по и. 11, отличающийся тем, что в верхнем фланце расположена система управления смазкой слитков, а в нижнем фланце расположены воздушные каналы системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.
13. Кристаллизатор по и. 11, отличающийся тем, что в выходных каналах подачи смазки системы управления смазкой слитков, размещенных в верхнем фланце, установлены жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки.
14. Кристаллизатор по п. 13, отличающийся тем, что запорный элемент жиклера выполнен в виде О-образного уплотнительного кольца из эластичного материала.
15. Кристаллизатор по п. 13, отличающийся тем, что запорный элемент жиклера выполнен в виде клапана Т-образной формы из эластичного материала.
16. Кристаллизатор по п. 13, отличающийся тем, что давление открытия запорного элемента жиклера предпочтительно составляет 0,2- 1,0 бар.
17. Кристаллизатор по п. 13, отличающийся тем, что диаметр выходного отверстия жиклера предпочтительно составляет 0,4- 1,2 мм, оптимально 0, 6-1,0 мм.
18. Кристаллизатор по п. 11, отличающийся тем, что на нижнем фланце установлен, по меньшей мере, один пневматический блок, содержащий, по меньшей мере, один пневматический цилиндр с, по меньшей мере, одним клапаном выдержки времени.
19. Кристаллизатор по п. 18, отличающийся тем, что клапан выдержки времени служит для обеспечения диапазона выдержки времени от 0 до 30 секунд.
20. Система управления охлаждением кристаллизатора и слитков для кристаллизатора по п. 11, которая содержит блок подачи воды с, по меньшей мере, одним клапаном управления расходом хладагента, выполненным в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня.
21. Система управления смазкой слитков кристаллизатора по п. 11, которая содержит систему подачи и удержания смазки, выходные каналы подачи смазки, размещенные в верхнем фланце корпуса кристаллизатора, при этом в выходных каналах установлены жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки.
22. Система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона для кристаллизатора по п. 11, которая содержит пневматические блоки, размещенные по периметру нижнего фланца корпуса кристаллизатора, при этом в пневматические блоки встроены пневматические цилиндры и клапаны выдержки времени срабатывания.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Кристаллизатор для вертикального литья при производстве алюминиевых слитков, содержащий корпус с верхним и нижним фланцами, отличающийся тем, что корпус кристаллизатора выполнен в виде сборной составной конструкции, содержащей литейную раму и, по меньшей мере, один блок подачи воды, прикрепленный к раме.
2. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из материала, отличающегося от материала литейной рамы, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.
3. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды содержит, по меньшей мере, один клапан управления расходом воды, выполненный в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня.
4. Кристаллизатор по и. 3, отличающийся тем, что корпус клапана управления расходом воды имеет покрытие, выполненное в виде обечайки, из полимерного материала, а запорный элемент клапана имеет покрытие, выполненное в виде накладки, из полимерного материала.
5. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что на нижнем фланце установлен, по меньшей мере, один пневматический блок, содержащий, по меньшей мере, один пневматический цилиндр с, по меньшей мере, одним клапаном выдержки времени.
6. Кристаллизатор по и. 5, отличающийся тем, что клапан выдержки времени служит для обеспечения диапазона выдержки времени от 0 до 30 секунд.
7. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды прикреплен к литейной раме посредством разъемного соединения, в частности, болтового.
8. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что блок подачи воды выполнен из коррозионностойкого материала, такого как нержавеющая сталь или титановый сплав.
9. Кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, одну из следующих вспомогательных систем: систему управления охлаждением кристаллизатора и слитков, систему управления смазкой слитков, включая подачу и удержание смазки, систему позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.
10. Кристаллизатор по и. 9, отличающийся тем, что в верхнем фланце расположена система управления смазкой слитков, а в нижнем фланце расположены воздушные каналы системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.
11. Кристаллизатор для вертикального литья при производстве алюминиевых слитков по любому из и. и. 1-8, дополнительно содержащий, по меньшей мере, одну из следующих систем: систему управления охлаждением кристаллизатора и слитков, систему управления смазкой слитков, включая подачу и удержание смазки, систему позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.
12. Кристаллизатор по и. 11, отличающийся тем, что в верхнем фланце расположена система управления смазкой слитков, а в нижнем фланце расположены воздушные каналы системы позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона.
13. Кристаллизатор по и. 11, отличающийся тем, что в выходных каналах подачи смазки системы управления смазкой слитков, размещенных в верхнем фланце, установлены жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки.
14. Кристаллизатор по и. 13, отличающийся тем, что запорный элемент жиклера выполнен в виде О-образного уплотнительного кольца из эластичного материала.
15. Кристаллизатор по и. 13, отличающийся тем, что запорный элемент жиклера выполнен в виде клапана Т-образной формы из эластичного материала.
16. Кристаллизатор по и. 13, отличающийся тем, что давление открытия запорного элемента жиклера предпочтительно составляет 0,2- 1,0 бар.
17. Кристаллизатор по и. 13, отличающийся тем, что диаметр выходного отверстия жиклера предпочтительно составляет 0,4- 1,2 мм, оптимально 0, 6-1,0 мм.
18. Кристаллизатор по и. 11, отличающийся тем, что на нижнем фланце установлен, по меньшей мере, один пневматический блок, содержащий, по меньшей мере, один пневматический цилиндр с, по меньшей мере, одним клапаном выдержки времени.
19. Кристаллизатор по и. 18, отличающийся тем, что клапан выдержки времени служит для обеспечения диапазона выдержки времени от 0 до 30 секунд.
20. Система управления охлаждением кристаллизатора и слитков для кристаллизатора по и. 11, которая содержит блок подачи воды с, по меньшей мере, одним клапаном управления расходом хладагента, выполненным в виде пневматического цилиндра одностороннего действия с возвратной пружиной и отводом воздуха из подпоршневого пространства через шток поршня.
21. Система управления смазкой слитков кристаллизатора по и. 11, которая содержит систему подачи и удержания смазки, выходные каналы подачи смазки, размещенные в верхнем фланце корпуса кристаллизатора, при этом в выходных каналах установлены жиклеры с запорным элементами, выполненные с возможностью их открытия под воздействием давления смазки.
22. Система позиционирования кристаллизатора на литейном столе относительно поддона для кристаллизатора по и. 11, которая содержит пневматические блоки, размещенные по периметру нижнего фланца корпуса кристаллизатора, при этом в пневматические блоки встроены пневматические цилиндры и клапаны выдержки времени срабатывания.
PCT/RU2020/050231 2019-09-24 2020-09-18 Кристаллизатор для вертикального литья алюминиевых слитков WO2021061017A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20869592.4A EP4035796A4 (en) 2019-09-24 2020-09-18 MILL FOR VERTICAL CASTING OF ALUMINUM BAR
CN202080068517.8A CN114450101A (zh) 2019-09-24 2020-09-18 一种用于铸造铝锭的立式铸造结晶模具
CA3154702A CA3154702A1 (en) 2019-09-24 2020-09-18 A vertical casting crystallising mould used for casting aluminium ingots

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130352A RU2742553C1 (ru) 2019-09-24 2019-09-24 Кристаллизатор для вертикального литья алюминиевых слитков
RU2019130352 2019-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021061017A1 true WO2021061017A1 (ru) 2021-04-01

Family

ID=74554343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/050231 WO2021061017A1 (ru) 2019-09-24 2020-09-18 Кристаллизатор для вертикального литья алюминиевых слитков

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4035796A4 (ru)
CN (1) CN114450101A (ru)
CA (1) CA3154702A1 (ru)
RU (1) RU2742553C1 (ru)
WO (1) WO2021061017A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4260963A1 (en) * 2022-04-14 2023-10-18 Dubai Aluminium PJSC Mold for continuous casting of metal strands

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1497398A2 (ru) * 1986-11-17 1989-07-30 Горьковский конструкторско-технологический институт автомобильной промышленности Пневматическа система управлени
SU1650336A1 (ru) * 1987-12-09 1991-05-23 Varivoda Igor P Машина дл вертикального непрерывного лить заготовок
WO1994009930A1 (en) 1992-11-04 1994-05-11 Wagstaff, Inc. Annular metal casting unit
WO1995023044A1 (en) 1994-02-25 1995-08-31 Wagstaff, Inc. Direct cooled metal casting process and apparatus
RU2211744C2 (ru) * 2000-01-26 2003-09-10 Открытое акционерное общество "Самарский металлургический завод" Литейная машина
WO2004035246A2 (en) 2002-10-15 2004-04-29 Wagstaff, Inc. Lubricant control system for metal casting system
RU2281183C1 (ru) 2004-12-30 2006-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" Кристаллизатор для вертикального литья слитков из алюминия и алюминиевых сплавов
WO2012126108A1 (en) 2011-03-23 2012-09-27 Novelis Inc. Reduction of butt curl by pulsed water flow in dc casting
RU2573504C2 (ru) * 2014-05-16 2016-01-20 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" Устройство для автоматической смазки шарниров тяговой цепи подвесного конвейера
RU174710U1 (ru) * 2017-04-20 2017-10-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Перемешивающее устройство
RU2659548C1 (ru) 2017-08-24 2018-07-02 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1045423A (en) * 1964-02-18 1966-10-12 Aluminium Lab Ltd Continuous casting of metal ingots
BE756655A (fr) * 1969-09-26 1971-03-25 Pechiney Chambre a eau universelle pour metier de coulee verticale de plaques delaminage
GB1473095A (ru) * 1973-04-30 1977-05-11
NO302803B1 (no) * 1996-03-20 1998-04-27 Norsk Hydro As Utstyr for bruk ved kontinuerlig stöping av metall
RU2165331C2 (ru) * 1999-02-23 2001-04-20 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Установка для получения непрерывнолитых деформированных заготовок
CN100531961C (zh) * 2007-11-26 2009-08-26 苏州有色金属研究院有限公司 铝合金半连续铸造用连续润滑结晶器
US20160268610A1 (en) * 2015-03-10 2016-09-15 GM Global Technology Operations LLC Multi-Layer Coating System for Corrosion Protection of Magnesium Cylinder Block Against Coolant

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1497398A2 (ru) * 1986-11-17 1989-07-30 Горьковский конструкторско-технологический институт автомобильной промышленности Пневматическа система управлени
SU1650336A1 (ru) * 1987-12-09 1991-05-23 Varivoda Igor P Машина дл вертикального непрерывного лить заготовок
WO1994009930A1 (en) 1992-11-04 1994-05-11 Wagstaff, Inc. Annular metal casting unit
WO1995023044A1 (en) 1994-02-25 1995-08-31 Wagstaff, Inc. Direct cooled metal casting process and apparatus
RU2211744C2 (ru) * 2000-01-26 2003-09-10 Открытое акционерное общество "Самарский металлургический завод" Литейная машина
WO2004035246A2 (en) 2002-10-15 2004-04-29 Wagstaff, Inc. Lubricant control system for metal casting system
RU2281183C1 (ru) 2004-12-30 2006-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-технологический центр" Кристаллизатор для вертикального литья слитков из алюминия и алюминиевых сплавов
WO2012126108A1 (en) 2011-03-23 2012-09-27 Novelis Inc. Reduction of butt curl by pulsed water flow in dc casting
RU2573504C2 (ru) * 2014-05-16 2016-01-20 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" Устройство для автоматической смазки шарниров тяговой цепи подвесного конвейера
RU174710U1 (ru) * 2017-04-20 2017-10-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Перемешивающее устройство
RU2659548C1 (ru) 2017-08-24 2018-07-02 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ODINTSOV M.V.: "Analysis of the Aluminium Casting Process in a Crystallising Mould with a Movable Bottom", ENGINEERING SCIENCES: PROBLEMS AND PROSPECTS: MATERIALS OF THE INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE (ST. PETERSBURG, MARCH 2011). - ST. PETERSBURG: RENOME, 2011, pages 126 - 129

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4260963A1 (en) * 2022-04-14 2023-10-18 Dubai Aluminium PJSC Mold for continuous casting of metal strands

Also Published As

Publication number Publication date
CN114450101A (zh) 2022-05-06
CA3154702A1 (en) 2021-04-01
RU2742553C1 (ru) 2021-02-08
EP4035796A4 (en) 2023-11-01
EP4035796A1 (en) 2022-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI57887C (fi) Anlaeggning foer reglering av vaetskestroemning
US5582230A (en) Direct cooled metal casting process and apparatus
KR101489395B1 (ko) 유사 냉각 범위를 갖는 여러 금속의 순차적 주조
RU2742553C1 (ru) Кристаллизатор для вертикального литья алюминиевых слитков
KR101129237B1 (ko) 투과성 주위벽을 갖는 용융 금속 몰드용 가스 유동 제어 시스템
CA2348846C (en) Water cooling system for continuous casting equipment
RU2659548C1 (ru) Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков
US2414269A (en) Method for cooling ingots in continuous casting
RU2352433C2 (ru) Система управления смазкой для системы разливки металла
RU2488460C2 (ru) Устройство, относящееся к оборудованию для непрерывного или полунепрерывного литья металла
AU775456B2 (en) Equipment for continuous casting of metal, in particular aluminium
EP1428599A1 (de) Verfahren, Vorrichtungen und System zum Vergiessen von Metallschmelze und anderen fluiden Stoffen
US3425482A (en) Continuous casting of non-ferrous metals
US2789328A (en) Apparatus for casting of metals
RU182014U1 (ru) Кристаллизатор для литья алюминиевых слитков
US2708298A (en) Apparatus for casting metal billets and the like
JP2021065910A (ja) 鋳造装置
RU2063839C1 (ru) Установка для вакуумирования металла
US5916473A (en) Steel pouring nozzle
JP6066343B2 (ja) 射出成形機
US2143408A (en) Ingot mold coating device
CN107457385A (zh) 压铸模具及压铸设备
NO174332B (no) Anordning for kontinuerlig stoeping av smeltet metall
WO2024049331A1 (ru) Устройство для вертикального литья цилиндрических слитков из алюминиевых сплавов
RU2238848C1 (ru) Силовой привод подвижного элемента пресса

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20869592

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3154702

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020869592

Country of ref document: EP

Effective date: 20220425