Кристаллизатор для непрерывной разливки металлов и сплавов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ(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 непрерывной разливки металлов и сплавов, включающий рубашку, корпус с подводящим и отводящим патрубками, нижним фланцем и верхним фланцем,соединенным с экраном, на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 320 мм с шагом по высоте и образующей 1,5-3 диаметра отверстия, а экран установлен на расстоянии 7-40 мм от рубашки, отличающийся тем, что в верхней части охлаждаемой поверхности рубашки выполнена кольцевая проточка глубиной до 0,4 высоты рубашки и шириной до 0,7 толщины рубашки. Полезная модель относится к металлургии и предназначена для непрерывной разливки и литья металлов и сплавов. 36672007.06.30 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 между экраном и верхним фланцем. 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 приводит к уменьшению производительности и стабильности процесса литья. Известен кристаллизатор для непрерывного литья слитков, включающий рубашку,корпус с подводящим и отводящим патрубками, нижним и верхним фланцем, соединенным с экраном, на поверхности которого выполнены отверстия диаметрами 3-20 мм с шагом по высоте и образующей (периметру) 1,5-3 диаметра отверстия, а экран установлен на расстоянии 7-40 мм от рубашки 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 верхняя часть рубашки, где происходит основной теплосъем, имеет одинаковую толщину по всей высоте рубашки. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является повышение охлаждающей способности кристаллизатора. Технический результат заключается в повышении производительности непрерывного литья слитков. Поставленная задача достигается тем, что в заявленном кристаллизаторе для непрерывной разливки металлов и сплавов, включающем рубашку, корпус с подводящим и отводящим патрубками, нижним фланцем и верхним фланцем, соединенным с экраном, на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 3-20 мм с шагом по высоте и образующей (периметру) 1,5-3 диаметра отверстия, а экран установлен на расстоянии 740 мм от рубашки, в верхней части охлаждаемой поверхности рубашки выполнена кольцевая проточка на глубину до 0,4 высоты рубашки и шириной до 0,7 толщины рубашки. На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого кристаллизатора. Он состоит из рубашки 1, корпуса 2 с нижним фланцем 3 и верхнем фланцем 4, соединенным с экраном 5, перегородки 6, подводящего 7 и отводящего 8 патрубков. На поверхности экрана выполнены отверстия 9 диаметром 3-20 мм с шагом по высоте и образующей (периметру) 1,5-3 диаметра отверстия, а экран установлен на расстоянии 7-40 мм от рубашки. В верхней части охлаждаемой поверхности рубашки на глубину до 0,4 высоты рубашки выполнена кольцевая проточка 10 шириной до 0,7 толщины рубашки. При глубине кольцевой проточки более 0,4 высоты рубашки в ней будет увеличиваться термические напряжения, что приведет к короблению рубашки и нарушению стабильности процесса литья. При ширине кольцевой проточки более 0,7 толщины рубашки будет увеличиваться температура и уменьшаться механическая прочность рубашки, что приведет к ее короблению и нарушению стабильности процесса литья. Охлаждение рубашки и работа кристаллизатора осуществляются следующим образом. Охладитель из подводящего патрубка тангенциально поступает в верхний коллектор и далее равномерно с одинаковой скоростью продавливается в виде затопленных струй через отверстие в экране. Кольцевая проточка в верхней части рубашки позволяет струйному механизму охлаждения увеличить теплосъем с основного участка кристаллизатора, что повышает его охлаждающую способность и увеличивает производительность непрерывного литья слитков. 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 2 36672007.06.30 патрубками, нижним фланцем и верхним фланцем, соединенным с экраном, перегородки. В экране были выполнены отверстия диаметром 4 мм с шагом по высоте и периметру 10 мм. Экран был установлен на расстоянии 12 мм от непроточенной поверхности рубашки. В верхней водоохлаждаемой ее части на глубину 0,3 высоты рубашки была выполнена кольцевая проточка шириной 5 мм. По сравнению с литьем в кристаллизатор с равностенной рубашкой, при прочих равных условиях, кольцевая проточка в верхней части рубашки позволила повысить производительность процесса литья силумина АК 12 в среднем в 1,4 раза. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3