Гильза кристаллизатора

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(72) Авторы Андрианов Николай Викторович Марукович Евгений Игнатьевич Маточкин Виктор Андреевич Стеценко Владимир Юзефович(73) Патентообладатели Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси Республиканское унитарное предприятие Белорусский металлургический завод(57) Гильза кристаллизатора, имеющая продольные пазы на всей ее рабочей поверхности,отличающаяся тем, что пазы выполнены глубиной 1,5-5 мм, шириной 1,6-12 мм, с шагом 12-60 мм по внутреннему периметру гильзы, а уклон в поперечном профиле паза выполнен под углом более 90.(56) 1. Ганкин В.Б., Николаев Г.И., Сивак Б.А. и др. Разработка и освоение конструкции оборудования и технологии для непрерывного высокоскоростного литья круглых стальных заготовок // Черные металлы. - 2006. - С. 19, рис. 2. 2. Специальные способы литья Справочник / Под ред. В.А. Ефимова. - М. Машиностроение, 1991. - С. 520, рис. 36. Фиг. 1 Полезная модель относится к металлургии и предназначена для непрерывных разливки и литья металлов и сплавов. Известна гильза кристаллизатора, имеющая четыре продольных паза в верхней, расширяющейся части ее рабочей поверхности 1. Поскольку длина расширяющейся части гильзы от ее верхнего торца равна 0,35-0,55 общей длины гильзы, то основными недостатками данной конструкции являются недостаточные центровка и фиксация слитка в кристаллизаторе. При повышении скорости разливки или литье непрерывно-литых заготовок с круглым поперечным сечением это приводит к излишней степени свободы слитка и его короблению, снижает стабильность процесса литья и уменьшает выход годной продукции. Наиболее близкой по технической сущности является гильза кристаллизатора, имеющая продольные пазы на всей ее рабочей поверхности, выполненные глубиной 0,4-0,7 мм,шириной 0,8-1,5 мм, с шагом 6-8 мм по внутреннему периметру гильзы 2. При непре 40262007.12.30 рывном литье чугунных заготовок, имеющих относительно невысокую усадку при затвердевании в кристаллизаторе небольшой длины (менее 300 мм), множество относительно неглубоких пазов обеспечивает достаточную центровку и фиксацию слитка в кристаллизаторе, что предотвращает коробление непрерывно-литых заготовок. При литье слитков с более высокой степенью усадки (сталь, медные и алюминиевые сплавы) в кристаллизаторы относительно большой длины (более 300 мм) глубина паза 0,4-0,7 мм и его ширина 0,8-1,5 мм не обеспечивают достаточной центровки и фиксации слитков в кристаллизаторе. Это приводит к появлению излишней степени свободы слитка и его короблению, что снижает стабильность процесса литья и уменьшает выход годной продукции. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является уменьшение коробления слитка. Технический результат заключается в повышении стабильности процесса литья и увеличении выхода годной продукции. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемой гильзе кристаллизатора, имеющей продольные пазы на всей ее рабочей поверхности, пазы выполнены глубиной 1,5-5 мм,шириной 1,6-12 мм, с шагом 12-60 мм по внутреннему периметру гильзы, а уклон в поперечном профиле паза выполнен под углом более 90. Если пазы выполнены глубиной менее 1,5 мм, то они не обеспечивают достаточных центровки и фиксации слитков в кристаллизаторе, что увеличивает степень их коробления. При глубине пазов более 5 мм уменьшается прочность гильзы, что снижает стабильность процесса литья. Ширина паза менее 1,6 мм снижает степень его заполнения и уменьшает литейные уклоны поперечного профиля паза, что приводит к увеличению степени коробления слитка и повышенному износу гильзы, пазы шириной более 12 мм уменьшают прочность гильзы кристаллизатора. Пазы, выполненные с шагом менее 12 мм,также уменьшают прочность гильзы кристаллизатора. Если шаг пазов более 60 мм, то это не обеспечивает достаточной центровки и фиксации слитков в кристаллизаторе. Уклоны поперечного профиля паза с углами менее 90 приводят к повышенному износу гильзы и уменьшению стабильности процесса литья. На фиг. 1 представлен поперечный разрез цилиндрической гильзы кристаллизатора. На фиг. 2 представлен поперечный разрез гильзы кристаллизатора для литья слитков с квадратными либо прямоугольными поперечными профилями. В обоих случаях 1 - гильза, 2 - паз, а - глубина паза, в - ширина паза, с - величина шага между пазами,- угол уклона поперечного профиля паза. Пример. Изготовлена медная цилиндрическая гильза с внутренним диаметром 80 мм, толщиной стенки 11 мм и длиной 280 мм. По всей рабочей поверхности гильзы были выполнены продольные пазы, имеющие сегментный поперечный профиль. Глубина и ширина паза составили соответственно 1,6 мм и 2,4 мм. Они были выполнены с шагом по внутреннему периметру гильзы 16 мм. Методом непрерывного горизонтального литья в кристаллизатор с данной профилированной медной гильзой были получены слитки из сплавов БрАЖ 9-4 и АК 12. По сравнению с литьем этих сплавов в кристаллизатор с аналогичной гильзой без профилирования ее рабочей поверхности продольными пазами существенно уменьшается разнотолщинность слитков. Это позволило снизить припуск на механическую обработку заготовок до 1,5 мм на диаметр и увеличить выход годной продукции на 8 . Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 2