Кристаллизатор для горизонтального литья структурно-высокодисперсных чушковых слитков

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ СТРУКТУРНО-ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ЧУШКОВЫХ СЛИТКОВ(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 структурно-высокодисперсных чушковых слитков, включающий рубашку, корпус с отводящим патрубком, верхним и нижним фланцами, подводящий патрубок, перегородку, экран, на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 320 мм с шагом 1,53 диаметра отверстия, а экран установлен на расстоянии 740 мм от рубашки, отличающийся тем, что рубашка выполнена в виде изложницы глубиной более 20 мм, открытой со стороны вытягивания слитка, корпус соединен с экраном, а отверстия в нем расположены слева и справа от плоскости симметрии кристаллизатора под углами 9045 к поверхности изложницы, перегородка соединена с экраном и отстоит от изложницы и верхнего фланца на расстоянии 210 мм, подводящий патрубок установлен в нижнем фланце, а в корпусе дополнительно установлен отводящий патрубок. 54652009.08.30 Полезная модель относится к литейному производству и предназначена для непрерывного, непрерывно-циклического и циклического литья чушковых слитков. Известен кристаллизатор, содержащий рубашку, корпус с фланцами и экраном, подводящий и отводящий патрубки 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 отводящим патрубком,верхним и нижним фланцами, подводящий патрубок, перегородку, экран, на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 320 мм с шагом 1,53 диаметра отверстия,а экран установлен на расстоянии 740 мм от рубашки 2. При горизонтальном литье сплавов такая конструкция кристаллизатора требует применения металлоприемника, металлопровода и соединительного стакана. Они уменьшают стабильность процесса литья,что снижает производительность литья. Кроме этого, в данной конструкции отверстия в экране расположены только ортогонально поверхности рубашки, что снижает охлаждающую способность кристаллизатора и производительность литья. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение охлаждающей способности кристаллизатора и стабильности процесса литья. Технический результат заключается в увеличении производительности литья. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом кристаллизаторе для горизонтального литья структурно-высокодисперсных чушковых слитков, включающем рубашку,корпус с отводящим патрубком, верхним и нижним фланцами, подводящий патрубок, перегородку, экран, на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 320 мм с шагом 1,53 диаметра отверстия, а экран установлен на расстоянии 740 мм от рубашки, рубашка выполнена в виде изложницы глубиной более 20 мм, открытой со стороны вытягивания слитка, корпус соединен с экраном, а отверстия в нем расположены слева и справа от плоскости симметрии кристаллизатора под углами 90 45 к поверхности изложницы, перегородка соединена с экраном и отстоит от изложницы и верхнего фланца на расстоянии 210 мм, подводящий патрубок установлен в нижнем фланце, а в корпусе дополнительно установлен отводящий патрубок. Выполнение рубашки кристаллизатора в виде изложницы глубиной более 20 мм, открытой со стороны вытягивания слитка, соединение корпуса и перегородки с экраном, установка подводящего патрубка в нижнем фланце, а отводящего патрубка в корпусе кристаллизатора увеличивают стабильность процесса горизонтально литья слитков и повышают производительность литья. Расположение отверстий в экране слева и справа от плоскости симметрии кристаллизатора под углами 90 45 к поверхности изложницы увеличивает охлаждающую способность донной части изложницы, что повышает производительность литья. Расположение перегородки на расстоянии 210 мм от изложницы и верхнего фланца также увеличивает охлаждающую способность боковой части изложницы, что повышает производительность литья. Если глубина изложницы менее 20 мм, то получаются не чушковые слитки, а пластины, штрипсы либо прутки. 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. При установке перегородки от изложницы и верхнего фланца на расстоянии менее 2 мм существенно увеличивается гидродинамическое сопротивление потоку охладителя и снижает охлаждающую способность кристаллизатора. Если перегородка расположена от изложницы и верхнего фланца на расстоянии более чем 10 мм, то снижается эффективность охлаждения изложницы. 2 54652009.08.30 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 2 с двумя отводящими патрубками 3, верхнего фланца 4,нижнего фланца 5 с подводящим патрубком 6, экрана 7 с отверстиями 8, перегородки 9. Охладитель подается в входной коллектор 10, а отводится в выходной коллектор 11. 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 донную часть изложницы. Затем охладитель движется в щели между перегородкой и изложницей, охлаждая ее боковые части. Далее охладитель попадает в отводящий коллектор и уходит в отводящие патрубки. Подача расплава в кристаллизатор и извлечение из него слитка могут осуществляться в непрерывном и (или) циклическом режимах. Пример 1. Изготовлен кристаллизатор, состоящий из стальной изложницы глубиной 70 мм, шириной внутренней части 60 мм и толщиной стенки 12 мм, стального корпуса с двумя отводящими патрубками, стальным верхним фланцем и нижним фланцем с подводящим патрубком, экраном, на поверхности которого выполнены отверстия диаметром 4 мм с шагом 10 мм, перегородки, отстоящей от изложницы и верхнего фланца на 5 мм. Отверстия в экране располагались слева и справа от плоскости симметрии кристаллизатора под углом 75 к поверхности кожуха. При этом экран находился на расстоянии 11 мм от изложницы. Данный кристаллизатор обеспечивал стабильное получение структурновысокодисперсных силуминовых чушковых слитков из сплава АК 12. При этом производительность процесса литья увеличилась на 36 . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3