Кристаллизатор для непрерывного литья металла или сплава

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛА ИЛИ СПЛАВА(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 непрерывного литья металла или сплава, включающий корпус с нижним и верхним фланцами, подводящий и отводящий патрубки, рубашку и экран, установленный на расстоянии от 7 до 40 мм от рубашки и соединенный с верхним фланцем, а нижней частью через перегородку соединенный с корпусом, отличающийся тем, что в экране со стороны верхнего фланца выполнены продольные сквозные пазы с шагом от 4 до 80 мм по наружной поверхности экрана, причем ширина каждого паза составляет от 2 до 20 мм, а длина составляет от 0,2 до 0,9 высоты экрана от перегородки. Изобретение относится к металлургии и предназначено для непрерывной разливки и литья металлов и сплавов. Известен кристаллизатор для непрерывного литья слитков, содержащий рубашку,корпус с фланцами и экраном, подводящим и отводящим патрубками 1. В данной конструкции подвод охладителя осуществляется через верхний коллектор и кольцевую щель 14497 1 2011.06.30 между экраном и верхним фланцем. Охлаждение рубашки происходит при вынужденном движении охладителя в кольцевом канале между рубашкой и экраном параллельно слитку. Основными недостатками такой конструкции являются недостаточные интенсивность и равномерность охлаждения рубашки кристаллизатора, что приводит к уменьшению производительности и стабильности процесса литья. Известен кристаллизатор для непрерывного литья, включающий корпус с нижним и верхним фланцами, подводящий и отводящий патрубки, рубашку и экран, установленный на расстоянии от 7 до 40 мм от рубашки и соединенный с верхним фланцем, а нижней частью через перегородку соединенный с корпусом 2. Охлаждение кристаллизатора происходит концентрированными затопленными струями охладителя из отверстий в экране перпендикулярно охлаждаемой поверхности. Главным недостатком такой конструкции является недостаточная интенсивность охлаждения рубашки кристаллизатора вследствие того, что между струями охладителя из отверстий в экране по вертикали существуют зоны с более низкой эффективностью охлаждения. Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение охлаждающей способности кристаллизатора. Технический результат заключается в повышении производительности непрерывного литья слитков. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом кристаллизаторе для непрерывного литья металла или сплава, включающем корпус с нижним и верхним фланцами,подводящий и отводящий патрубки, рубашку и экран, установленный на расстоянии от 7 до 40 мм от рубашки и соединенный с верхним фланцем, а нижней частью через перегородку соединенный с корпусом, в экране со стороны верхнего фланца выполнены продольные сквозные пазы с шагом от 4 до 80 мм по наружной поверхности экрана, причем ширина каждого паза составляет от 2 до 20 мм, а длина составляет от 0,2 до 0,9 высоты экрана от перегородки. На фигуре представлен продольный разрез предлагаемого кристаллизатора. Он состоит из рубашки 1, корпуса 2 с нижним фланцем 3 и верхним фланцем 4, соединенным с экраном 5, перегородки 6, подводящего 7 и отводящего 8 патрубков. Экран установлен на расстоянии 7-40 мм от рубашки. В наружной поверхности экрана от верхнего фланца с шагом 4-80 мм выполнены продольные сквозные пазы 9 длиной от 0,2 до 0,9 высоты экрана от перегородки и шириной 2-20 мм. Корпус соединен с нижней частью экрана, что увеличивает площадь струйного охлаждения рубашки и повышает охлаждающую способность кристаллизатора. При изготовлении сквозных продольных пазов в экране на длину менее 0,2 высоты экрана от перегородки на поверхности рубашки увеличивается число зон с пониженной интенсивностью охлаждения, что снижает производительность процесса литья. При общей длине пазов более 0,9 высоты экрана от перегородки возникают большие трудности в изготовлении этих пазов. Ширина паза менее 2 мм увеличивает гидравлическое сопротивление системы охлаждения кристаллизатора. При ширине паза более 20 мм снижается эффективность ударного действия затопленной струи охладителя. Если пазы в экране выполнены с шагом менее 4 мм, то уменьшается давление в верхнем коллекторе, что приводит к снижению охлаждающей способности кристаллизатора. При изготовлении пазов с шагом более 80 мм на поверхности рубашки образуются зоны вне действия струйного механизма охлаждения. Это также снижает охлаждающую способность кристаллизатора и уменьшает производительность процесса литья. Охлаждение рубашки и работа кристаллизатора осуществляются следующим образом. Охладитель из подводящего патрубка тангенциально поступает в верхний коллектор между корпусом,верхним фланцем, перегородкой и экраном и далее продавливается в виде затопленных щелевых струй через продольные пазы в экране. Это приводит к увеличению на поверхности рубашки площади эффективного (максимального) действия струи охладителя, что 14497 1 2011.06.30 повышает охлаждающую способность кристаллизатора и увеличивает производительность процесса литья. Пример. Изготовлен кристаллизатор, состоящий из стальных рубашки с внутренним диаметром 60 мм, толщиной стенки 10 мм и высотой 200 мм, корпуса с подводящим и отводящим патрубками, перегородкой, нижним фланцем и верхним фланцем, соединенным с экраном. Последний был удален от рубашки на расстояние 12 мм. В экране на длину 0,8 его высоты от перегородки были выполнены продольные сквозные пазы шириной 4 мм с шагом 12 мм. По сравнению с литьем в кристаллизатор с отверстиями в экране, при прочих равных условиях, литье в кристаллизатор со сквозными продольными пазами в экране позволило увеличить производительность процесса литья силумина АК 12 в среднем на 15 . Источники информации 1. А.с. СССР 725790, МПК В 22 11/12, 1980. 2. Патент 1959 , МПК 7 В 22 11/00. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.