Установка непрерывного литья проволоки

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ПРОВОЛОКИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов НАН Беларуси(72) Авторы Харьков Виталий Александрович Марукович Евгений Игнатьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов НАН Беларуси(57) 1. Установка непрерывного литья проволоки из цветных и драгоценных металлов, содержащая плавильный узел, состоящий из индуктора и тигля, в донной части которого выполнен канал, стакана из огнеупорного малотеплопроводного материала, расположенного между тиглем и индуктором, фильеру с системой и тянущее устройство в виде двухвалковой клети,отличающаяся тем, что толщина донной части тигля составляет 0,3-0,5 его высоты, фильера с центральным цилиндрическим отверстием изготовлена из графита, при этом в металлической рубашке охлаждения фильеры выполнены отверстия под углом к оси отливки. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что фильера и тигель выполнены в виде единой сплошной детали. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что фильера выполнена в виде отдельной детали и плотно установлена в днище тигля, например, посредством резьбового соединения.(56) 1. Патент 0667198, МПК В 22, 1998. 2. Патент 1301677, МПК В 22 11/02. 3. Патент 04178985, МПК В 22 27/02. Полезная модель относится к металлургии, в частности к непрерывному литью, и предназначена для получения проволоки круглого или другого профиля из цветных и драгоценных металлов. Известен резервуар для жидкого металла в установке для получения металлических волокон путем непрерывной разливки 1, на нижнем крае которого предусмотрена фильера. Внутренний диаметр отверстия фильеры определяет диаметр полученной отливки. Основными недостатками данного устройства являются малые размеры фильеры и отсутствие системы ее принудительного охлаждения, что ограничивает применение резервуара только для очень тонких волокон, например от 150 до 400 микрометров. Известна установка для непрерывного литья проволоки 2, содержащая плавильный узел, состоящий из индуктора и тигля, фильеру и систему ее охлаждения. К недостаткам этой конструкции можно отнести следующее плавильный узел имеет две катушки индуктора, что значительно усложняет конструкцию установки и управление нагревом. Фильера выполнена из молибдена, что влечет за собой значительные расходы на ее изготовление. Соединение графитового тигля и фильеры осуществляется путем примыкания фильеры к нише в донной части тигля и образованием поверхности соприкосновения, это требует особо точной подгонки сопрягающихся поверхностей. Подача расплава в фильеру и извлечение отливки осуществляются за счет подачи в полость тигля инертного газа под давлением, это не дает возможность точно управлять скоростью литья. Инертный газ, подаваемый в зону плавки, защищает графитовый тигель от окисления только изнутри, снаружи тигель подвержен интенсивному износу за счет окисления кислородом воздуха в процессе литья. Наиболее близкой по техническому решению является установка для производства металлической проволоки методом непрерывного литья 3, содержащая плавильный узел,состоящий из индуктора и тигля, в донной части которого выполнен канал, кожуха, в котором расположен тигель и индуктор, фильеру, тянущее устройство и приемный барабан. Главным недостатком данной конструкции является низкая интенсивность охлаждения отливки, так как отсутствует система принудительного охлаждения фильеры, что значительно снижает производительность и не обеспечивает должного качества получаемой проволоки. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является получение качественной проволоки из цветных и драгоценных металлов с высокой производительностью и снижение эксплутационных расходов. Поставленная задача достигается тем, что в заявляемой установке непрерывного литья проволоки из цветных и драгоценных металлов, содержащей плавильный узел, состоящий из индуктора и тигля, в донной части которого выполнен канал, стакана из огнеупорного малотеплопроводного материала, расположенного между тиглем и индуктором, фильеру с системой охлаждения и тянущее устройство в виде двухвалковой клети, толщина донной части тигля составляет 0,3-0,5 его высоты, фильера с центральным цилиндрическим отверстием изготовлена из графита, при этом в металлической рубашке охлаждения фильеры выполнены отверстия под углом к оси отливки. В результате решения поставленной задачи была обеспечена стабильность процесса литья за счет применения системы принудительного охлаждения фильеры снижены эксплуатационные расходы за счет применения в качестве охлаждающей среды воды обеспечено получение проволоки из цветных и драгоценных металлов с высоким 23362005.12.30 качеством наружной поверхности и хорошими эксплуатационными свойствами за счет обеспечения интенсивного охлаждения отливки после кристаллизации. На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемой установки непрерывного литья проволоки. На фиг. 2 представлен вариант соединения фильеры и тигля. Установка состоит из плавильного узла, включающего графитовый тигель 1, помещенный внутрь стакана 2, выполненного из огнеупорного малотеплопроводного немагнитного материала,например, на основе окиси алюминия и индукционной катушки 3. Стакан 2 с тиглем 1 и катушка 3 установлены на опорной плите 4. Сверху стакан 2 накрыт крышкой 5, которая посредством шпилек 6 прижимает стакан 2 к плите 4. В крышке 5 имеется отверстие 7,через которое в стакан подается инертный газ, например аргон. Графитовая фильера 8 снабжена металлической рубашкой охлаждения 9, на которой имеются патрубки 10 для подвода и отвода охлаждающей воды и отверстия 11, выполненные под углом к оси отливки 12, через которые осуществляется частичный сброс охлаждающей воды из рубашки 9, обеспечивающей интенсивное охлаждение отливки 12 после выхода из фильеры 8 и ее изоляцию от окисления кислородом воздуха. В плите 4 имеется отверстие по диаметру равное или больше наружного диаметра рубашки охлаждения 9. Рубашка 9 установлена в отверстие плиты 4 таким образом, чтобы верхний торец рубашки 9 совпадал с верхней поверхностью плиты 4. Фильера 8 выполнена с тиглем 1 в виде единой сплошной детали и имеет цилиндрическое отверстие 13, по форме и размерам соответствующее получаемой отливке. Фильера 8 может быть изготовлена в виде отдельной от тигля 1 детали и вставлена в тигель, например, посредством резьбового соединения, как показано на фиг. 2. Тигель 1 выполнен таким образом, чтобы толщина его днища составляла 0,3-0,5 его высоты. Таким образом, входное отверстие 13 фильеры 8 расположено в центральной части катушки 3, где обеспечивается наилучший разогрев и, соответственно, наилучшая жидкотекучесть расплава. Если толщина днища тигля будет меньше 0,3 его высоты, то входное отверстие 13 фильеры 8 попадет в зону пониженной напряженности индукционной катушки 3 и, следовательно, в зону пониженной температуры расплава. Применение тигля с толщиной днища более 0,5 его высоты не эффективно из-за уменьшения объема плавильной области тигля. Фильера 8 вставлена внутрь рубашки охлаждения 9. Установка снабжена тянущим устройством 14 и приемным барабаном 15. Устройство работает следующим образом перед началом работы через фильеру 8 в тигель 1 вводят затравку из того же материала, что и будущая отливка, свободный конец которой зажимают в валках тянущего устройства 14. В тигель 1 загружают шихту, накрывают его крышкой 5 и подают инертный газ через отверстие 7. Крышку 5 фиксируют гайками при помощи шпилек 6. В рубашку 9 через патрубки 10 подают охлаждающую воду и включают индукционную катушку 3. После плавления шихты и нагрева расплава до нужной температуры включают механизм вытяжки 14, который обеспечивает циклическое извлечение отливки 12 в режиме движение - остановка. Режим извлечения отливки 12 выбирают соответственно для каждого материала. Полученную проволоку наматывают на приемный барабан 15. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4