Кристаллизатор для непрерывного горизонтального литья слитков

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ СЛИТКОВ(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 горизонтального литья слитков, включающий рубашку, корпус с подводящим и отводящим патрубками, задним фланцем и передним фланцем, соединенным с экраном, на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 3-20 мм, а экран установлен на расстоянии 7-40 мм от рубашки, отличающийся тем, что отверстия по высоте и образующей экрана выполнены с шагом 6-80 мм, причем в нижней части экрана они расположены в 1,5-3 раза реже, чем в остальной его части. 36702007.06.30 Полезная модель относится к металлургии и предназначена 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 между экраном и верхним фланцем. Охлаждение рубашки происходит при вынужденном движении охладителя в кольцевом канале между рубашкой и экраном параллельно оси слитка. Основным недостатком такой конструкции является неравномерность охлаждения рубашки кристаллизатора по ее длине, что приводит к уменьшению стабильности процесса литья и ухудшению качества слитка. Известен кристаллизатор для непрерывного литья, включающий рубашку, корпус с задним фланцем и передним фланцем, соединенным с экраном, на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 320 мм с шагом по высоте и образующими (периметру) 1,53 мм диаметра отверстия, а экран установлен на расстоянии 740 мм от рубашки 2. Охлаждение кристаллизатора происходит концентрированными затопленными струями охладителя из отверстий в экране перпендикулярно охлаждаемой поверхности. Главным недостатком такой конструкции является равномерность охлаждения рубашки кристаллизатора, что при непрерывном горизонтальном литье приводит к смещению теплового центра слитка относительно его геометрической оси. Это приводит к неоднородности свойств слитка и ухудшению его качества. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,является повышение однородности свойств слитка. Технический результат заключается в улучшении качества слитка. Поставленная задача достигается тем, что в заявленном кристаллизаторе для непрерывного горизонтального литья слитков, включающем рубашку, корпус с подводящим и отводящим патрубками, задним фланцем и передним фланцем, соединенным с экраном,на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 320 мм, а экран установлен на расстоянии 740 мм от рубашки, отверстия по высоте и образующей (периметру) экрана выполнены с шагом 680 мм, причем в нижней части экрана они расположены в 1,53 раза реже, чем в остальной его части. На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого кристаллизатора. Он состоит из рубашки 1, корпуса 2, заднего фланца 3, переднего фланца 4, соединенного с экраном 5, перегородки 6, подводящего 7 и отводящего 8 патрубков. На поверхности экрана выполнены отверстия 9 диаметром 320 мм. Экран установлен на расстоянии 740 мм от рубашки. Шаг отверстий по высоте и образующей (периметру) экрана составляет 680 мм,но в нижней части экрана они расположены в 1,53 раза реже, чем в остальной ее части. При выполнении отверстий с шагом менее 6 мм уменьшается давление в верхнем коллекторе, что приводит к снижению охлаждающей способности кристаллизатора. Если отверстия в экране выполнены с шагом более 80 мм, то на поверхности рубашки образуются зоны вне действия струйного механизма охлаждения. Это также снижает интенсивность охлаждения рубашки и уменьшает производительность процесса литья. Если отверстия в нижней части экрана расположены реже менее чем в 1,5 раза, по сравнению с остальной его частью, то это приводит к увеличению структурной неоднородности слитка. При выполнении отверстий в нижней его части экрана реже более чем в 3 раза, чем в остальной его части, то нарушается равномерность охлаждения слитка, что ухудшает его качество. Охлаждение рубашки и работа кристаллизатора осуществляются следующим образом. Охладитель из подводящего патрубка тангенциально поступает в верхний коллектор и далее с одинаковой скоростью продавливается в виде турбулентных струй через отверстия в экране. Поскольку их расположение в нижней его части в 1,53 раза реже,чем в остальной части экрана, то нижняя часть рубашки будет охлаждаться менее интенсивно, чем остальная, благодаря чему смещение теплового центра слитка относительно 2 36702007.06.30 его геометрической оси не происходит. Расположение отверстий в нижней части экрана подбирают таким образом, чтобы выровнять теплоотвод по периметру рубашки в каждом ее поперечном сечении. Благодаря этому повышается однородность свойств слитка и улучшается его качество. Пример Изготовлен кристаллизатор, состоящий из стальных рубашки с внутренним диаметром 60 мм, толщиной 10 мм и длиной 200 мм, корпуса с подводящим и отводящим патрубками, задним фланцем и нижнем фланцем, соединенным с экраном. На его поверхности выполнены отверстия диаметром 4 мм. Экран установлен на расстоянии 12 мм от рубашки. В нижней части экрана отверстия по высоте и образующей (периметру) выполнены с шагом 1520 мм, а в остальной части экрана - с шагом 10 мм. Литье силумина АК 18 в такой кристаллизатор показало, что слиток по периметру в поперечном сечении имеет одинаковую микроструктуру, а следовательно и однородные свойства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3