Кристаллизатор для непрерывно-циклического литья намораживанием

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Стеценко Владимир Юзефович Марукович Евгений Игнатьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Кристаллизатор для непрерывно-циклического литья намораживанием, включающий рубашку, корпус с нижним и верхним фланцами, экраном, верхним подводящим и нижним отводящим патрубками, отличающийся тем, что наружная поверхность рубашки выполнена наклонной, при этом толщина рубашки равномерно уменьшается от нижнего до верхнего фланца на величину до 0,7 толщины рубашки, а экран установлен параллельно наружной поверхности рубашки с возможностью образования канала между ним и рубашкой, а также верхнего и нижнего коллекторов. Изобретение относится к литейному производству и предназначено для литья цилиндрических заготовок направленным затвердеванием. Известен кристаллизатор, содержащий кожух с нижним подводящим и верхним отводящим патрубками, верхним и нижним фланцами, гильзу и экран 1. Охлаждение гильзы происходит при вынужденном движении охладителя снизу вверх в вертикальном кольцевом канале между гильзой и экраном. Основным недостатком данной конструкции является максимальная теплоотдача от рубашки к охладителю в нижней ее части и минимальная в верхней части кристаллизатора. При подаче в него жидкого металла снизу увеличивается разностенность полой отливки по ее высоте. 12212 1 2009.08.30 Известен кристаллизатор, включающий рубашку, корпус с верхним и нижним фланцами, экраном, верхним подводящим и нижним отводящим патрубками, экран 2. Охлаждение рубашки происходит при вынужденном движении охладителя сверху вниз в вертикальном кольцевом канале между гильзой и экраном. Главным недостатком данной конструкции является повышенная разнотолщинность отливки по ее высоте при времени заполнения кристаллизатора 5-9 с. Это уменьшает выход годного литья. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение разностенности полой отливки по ее высоте. Технический результат заключается в повышении выхода годного литья. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом кристаллизаторе для непрерывно-циклического литья намораживанием, включающем рубашку, корпус с нижним и верхним фланцами, экраном, верхним подводящим и нижним отводящим патрубками, наружная поверхность рубашки выполнена наклонной, при этом толщина рубашки равномерно уменьшается от нижнего до верхнего фланца на величину до 0,7 толщины рубашки,а экран установлен параллельно наружной поверхности рубашки с возможностью образования канала между ним и рубашкой, а также верхнего и нижнего коллекторов. На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого кристаллизатора. Он состоит из рубашки 1, корпуса 2 с верхним 3 и нижним 4 фланцами, экрана 5, перегородки 6,верхнего подводящего патрубка 7 и нижнего отводящего патрубка 8. Наружная поверхность рубашки выполнена наклонной, при этом толщина рубашки равномерно уменьшается от нижнего до верхнего фланца на величину до 0,7 толщины рубашки. Экран установлен параллельно наружной поверхности рубашки с возможностью образования канала между ним и рубашкой, а также верхнего 9 и нижнего 10 коллекторов. При уменьшении толщины рубашки к верхнему фланцу на величину более 0,7 толщины рубашки будет увеличиваться ее температура и уменьшаться механическая прочность, что приводит к нарушению стабильности процесса литья. Охлаждение рубашки и работа кристаллизатора осуществляются следующим образом. Охладитель из верхнего подводящего патрубка тангенциально поступает в верхний коллектор между корпусом, верхним фланцем, перегородкой и экраном и далее в кольцевой наклонный канал между рубашкой и экраном, попадая в нижний коллектор между корпусом,перегородкой и нижним фланцем, уходя в отводящий патрубок. Уменьшение толщины рубашки от нижнего до верхнего фланца позволяет увеличить коэффициент теплоотдачи от ее наружной поверхности к охладителю. Это компенсирует неравномерность затвердевания отливки по ее высоте вследствие заполнения кристаллизатора с конечной скоростью за время 5-9 с, что повышает выход годного литья. Пример. Изготовлен кристаллизатор, состоящий из корпуса с нижним и верхним фланцем,стальной рубашки с внутренним диаметром 120 мм, толщиной стенки у нижнего фланца 12 мм и высотой 300 мм, экраном, верхним подводящим и нижним отводящим патрубками. Наружная поверхность рубашки выполнена наклонной с уменьшением толщины рубашки к верхнему фланцу на 5 мм. Ширина наклонного кольцевого канала между экраном и рубашкой составляла 5 мм. По сравнению с литьем в кристаллизатор с равностенной рубашкой, при прочих равных условиях, рубашка с уменьшающейся к верхутолщиной позволила уменьшить разностенность по высоте отливки из чугуна с шаровидным графитом ВЧ 60 в среднем на 60 . Источники информации 1. А.с. СССР 904876, МПК В 22 11/04, 1982. 2. А.с. СССР 725790, МПК В 22 11/04, 1980. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.