Кристаллизатор для горизонтального литья слитка структурно-высокодисперсного модификатора

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ СЛИТКА СТРУКТУРНО-ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО МОДИФИКАТОРА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Марукович Евгений Игнатьевич Стеценко Владимир Юзефович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Кристаллизатор для горизонтального литья слитка структурно-высокодисперсного модификатора, включающий корпус с подводящим и двумя отводящими патрубками для охладителя, экран, на поверхности которого выполнены отверстия, диаметр каждого из которых составляет от 3 до 20 мм, с шагом по образующей от 1,5 до 3 диаметров отверстия, причем концы экрана выполнены с изгибом и соединены с днищем корпуса перегородкой, отличающийся тем, что содержит открытую со стороны вытягивания слитка структурно-высокодисперсного модификатора изложницу, глубина которой не более 20 мм,установленную на расстоянии от 7 до 40 мм от экрана при этом каждое отверстие в экране расположено под углом от 45 до 90 к охлаждаемой поверхности изложницы, а подводящий патрубок установлен в центре днища корпуса. 14149 1 2011.04.30 Изобретение относится к литейному производству и предназначено для непрерывного,непрерывно-циклического и циклического литья модификаторов. Известен кристаллизатор, содержащий рубашку, корпус с фланцами и экраном, подводящим и отводящим патрубками 1. В данной конструкции охлаждение рубашки происходит при вынужденном движении охладителя в кольцевом канале между рубашкой и экраном параллельно оси слитка. Основными недостатками такой конструкции являются недостаточные интенсивность и равномерность охлаждения рубашки кристаллизатора,что не позволяет получать структурно-высокодисперсные слитки. Известен кристаллизатор, включающий рубашку, корпус с подводящим и двумя отводящими патрубками, экран, на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 320 мм с шагом 1,53 диаметра отверстия, причем концы экрана выполнены с изгибом и соединены с корпусом перегородкой, а экран установлен на расстоянии 740 мм от рубашки 2. Для быстрого растворения в расплаве модификаторы должны иметь толщину не более 20 мм. Получить слитки с такой толщиной горизонтальным литьем в данный кристаллизатор весьма затруднительно вследствие большой нестабильности процесса литья. Кроме этого, он требует больших затрат, связанных с использованием металлоприемника, металлопровода, соединительного стакана и системы подогрева жидкого металла. Все это снижает производительность процесса литья и увеличивает стоимость структурно-высокодисперсного модификатора. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение стабильности процесса литья и снижение затрат на горизонтальное литье структурно-высокодисперсных модификаторов. Технический результат заключается в повышении производительности процесса литья и снижении стоимости структурно-высокодисперсных модификаторов. Поставленная задача достигается тем, что заявляемый кристаллизатор для горизонтального литья слитка структурно-высокодисперсного модификатора, включающий корпус с подводящим и двумя отводящими патрубками для охладителя, экран, на поверхности которого выполнены отверстия, диаметр каждого из которых составляет от 3 до 20 мм, с шагом по образующей от 1,5 до 3 диаметров отверстия, причем концы экрана выполнены с изгибом и соединены с днищем корпуса перегородкой, содержит открытую со стороны вытягивания слитка структурно-высокодисперсного модификатора изложницу, глубина которой не более 20 мм, установленную на расстоянии от 7 до 40 мм от экрана при этом каждое отверстие в экране расположено под углом от 45 до 90 к охлаждаемой поверхности изложницы, а подводящий патрубок установлен в центре днища корпуса. На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого кристаллизатора (фиг. 1) и его вид сверху (фиг. 2). Кристаллизатор состоит из изложницы 1, открытой со стороны вытягивания слитка, корпуса коробчатого типа 2, в центре днища которого установлен подводящий патрубок 3, а по краям - два отводящих патрубка 4, экрана 5 с отверстиями 6. Концы экрана 5 выполнены с изгибом и соединены с днищем корпуса перегородкой 7. Охладитель подается во входной коллектор 8, а отводится в выходной коллектор 9. Если глубина изложницы более 20 мм, то получаемые слитки (пластины, штрипсы,прутки) модификатора будут иметь длительное время растворения в расплаве, а значит меньшую эффективность модифицирующего действия. Кроме этого, слитки толщиной более 20 мм требуют дополнительного охлаждения боковых поверхностей. Если отверстия в экране выполнены слева и справа от плоскости симметрии кристаллизатора под углами менее 45 к поверхности изложницы, то уменьшается его охлаждающая способность,вследствие преобладания составляющей потока охладителя параллельно поверхности охлаждения. Работа кристаллизатора осуществляется следующим образом. Охладитель из подводящего патрубка попадает во входной коллектор, далее продавливается через отверстия в экране и в виде затопленных струй интенсивно охлаждает изложницу. Затем охладитель 2 14149 1 2011.04.30 попадает в выходной коллектор и уходит в отводящие патрубки. Подача расплава в кристаллизатор и извлечение из него слитка могут осуществляться в непрерывном и (или) циклическом режимах. Это обеспечивает получение слитков модификатора в виде пластин, штрипсов и прутков любой длины. Пример Изготовлен кристаллизатор, состоящий из стальной изложницы глубиной 12 мм, шириной внутренней части 100 мм и толщиной стенки 10 мм, стального корпуса с подводящим и двумя отводящими патрубками, экрана с изогнутыми краями, соединенными с корпусом перегородкой. По всей поверхности экрана были выполнены отверстия диаметром 4 мм с шагом 10 мм. Они располагались слева и справа от плоскости симметрии под углом 75 к поверхности изложницы. При этом экран находился на расстоянии 12 мм от изложницы. Данный кристаллизатор обеспечивал стабильное получение структурно-высокодисперсного модификатора в виде пластин толщиной до 12 мм. Их себестоимость была на 22 ниже, чем для аналогичных слитков при обычном горизонтальном литье в кристаллизатор с затоплено-струйной системой охлаждения. При этом производительность процесса литья увеличилась на 57 . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3