Способ охлаждения непрерывно-литых и полунепрерывнолитых слитков

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, конкретнее к непрерывной и полунепрерывной разливке металлов.Известен способ непрерывноголитья металлов, включающий отливкуслитка с охлаждением в специальноизготавливаемой отдельным кристал"лизатором оболочке, сечение внутренней полости которой равно сечениюслитка, н перемещение Ьболочки .вмЕсте с кристаллизующимся внутри нее слитком. После затвердевания слитка оболочку удаляют, разрезая или расплавляя ее. Назначение оболочки - удержать металлостатическое давление жидкой фазы слитка более тонкойстенкой крнсталлиэующегося слитка,что позволяет повысить скоростьлитья 1 .Недостатками этого способа являютсясложность цроцесса и оборудования длЯ формирования оболочки, трудность отделения оболочки от слитка и сочетания процессов производства оболочки и самого слитка,Известен также способ непрерывного литья металлов, включакщий подачу жидкого металла в кристаллизатор, вытягивание из. него слитка иохлаждение последнего сыпучим металлическим материалом, продуваемым газом и удерживающим вместе с закристаллнзовавшейся коркой слитка металжческое давление жидкой фазы 23.Недостатками способа являются ,невозможность регулирования интен- сивности охлаждения, недостаточно еффективное охлаждение слитка продувкой сыпучей среды газом, Подачаже на слиток воды или пара через сыпучую среду связана с определеннымйтрудностями и при прорывах корки слитка может привести к взрыву.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ непрерывного литья металлов, включающий подачу жидкого металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка и охлаждение последнего металлическим сыпучим материалом, например, стальной или чугунной дробью 3 1,Недостаток известного способа- возможность.спекания у поверхности .горячего слитка слоя сыпучего материала, что ухудшаетотвод тепла от слитка и замедляет процесс разливки.Кроме того, при отливке цветных металлов применение стальной или чугунной дроби становится нежелательньэг,. так как давление со стороны сыпучей среды на слиток будет превниать металлостатическое давление жидкой сердцевины слитка.Целью. изобретения является повышение скорости литья путем увеличения теплоотвода, а также расширение технологических возможностей оборудования,Укаэанная цель достигатся тем,.что согласно способу охлаждения непрерывнолнтых и полунепрерывнолитых5 слитков, включающему подачу жидкого металла в кристаллизатор, вытягивание из него слитка и охлаждениеслитка под кристаллизатором металлическими шарами, охлаждение ведут10 металлическими шарами с тугоплавкойоболочкой и сердцевиной нз свинца.Кроме .того, охлаждение ведут ме.таллическими шарами с разной степенью их заполнения свинцом.На фиг. 1 изображена машина неПРЕРЫВНОГО лИтЬЯ металЛОв, общий вид;на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1,Машина непрерывного литья металлов содержитпромковш 1, кристаллизатор 2, вокруг которого расположенф короб 3, водоохлаждаемую камеру 4вторичного. охлаждения, тянущие ролики 5,которыми слиток б затравкой 7вытягивают нз кристаллизатора в камеру вторичного охлаждения. В последней установлена накглонная диафрагма 8со сменным для каждого .типа слиткауплотнением 9, удерживающим сыпучийметаллический материал 10, представляющий собой металлические шары 11,30 выполненные из тугоплавкой (стальнойили чугунной) оболочки 12 и сердцевины 13 иэ свинца,Металлические Шары 11 подают вполость 14 под кристаллизатором 235 из бункера 15 с .заслонкой 1 б, установленного на верхнем перекрытии машины - разливочной площадке 17.Собирают шары 11 для повторногоиспользования в аналогичный бунке 4 О ру 15 бункер 18, установленный нанижнем перекрытии 19 у направляющеголотка 20 камеры 4, в которой в этомместе имеется отверстие 21, закрываемое заслонкой 22,Способ осуществляется следующимобразом.Первая операция: ввод затравки 7,в кристаллиэатор 2 и уплотнение по.контуру. Вторая операцияг открытиезаслонки 16 бункера 15 и подача в5 О полость 14 под кристаллиэатор 2 сыпучего металлического материала 40.Третья операция: заливка жидкогометалла. в кристаллиэатор 2, формирование в неМ двухфазного слитка б55 и вытягивание его посредством затравки 7 .тянущими роликами 5.В процессе выполнения третьей опе.рации слиток б после первичного охлаждения в кристаллизаторе 2 ох 60 лаждают на длине (фиг. 1) в сыпучем металлической материале 10Теп-ло, выделяемое горячим слитком .б,идет частично на нагрев тугоплавкихоболочек 12 шаров 11, частично на,нагрев сердцевины 13 шаров 11 и1018782 1 О 12 оставитель Л Даааицехред В.Далекорей Ко ктор Г. Решетник едактор О. Юрковецка аказ 3598/10 аж 813 Подпи рственного комитета СССР зобретений и открытий Ж, Раушская наб.,Тир ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва,Се илиал ППП фПатентое д. 4/5 Ужгород,ктная,.4 Пр большей частью на расплавление н последующий нагрев сердцевины 13 ша ров 11.Высоту Н сыпучего металлического слоя иэ шаров 11 выбирают достаточ- . ,ной для формирования в нем равно;мерной.и прочной корки слитка 6, чтобы при выходе из контакта с сыпучим материалом 10 выдерживать воздействие металлостатического давления жидкой фазы слитка.Сыпучий материал 10 под кристаллизатором 2, по существу, является вторым кристаллизатором, удерживакщим корку слитка 6 от раздутия.Разной степенью заполнения шаров 15 Обеспечивают их разную насыпную массу, и тем самым регулируют давление со стороны сыпучей среды .иа слиток при разливке различных металлов.П р и М е р 1. Свинец с удельной щ теплотой плавления 8 х 10 ккал/кг обеспечивает при плавлении 1 кг ме.,талла, с учетом заполнения шаров. на 0,9, поглощение 7,2-9 ккал/кг, что ;при.теплоемкости 0,1.ккал/кг град,. 25 соответствует. нагреву на 72-90 ОС, . Таким образом, при уменьшении нагрева сыпучего материала увеличивают теплоотвод и повышают скорость литья, при этом интенсивность охлаждения слитков регулируют изменением скороети подачи:шаров к слитку и их удалением из камеры охлаждения. П р йм.е р 2. При литье ,тали . с удельной массой 7,0-7,1 г/смЭ ис- пользуют металлические шары диамет" ром 50-80 мм с внутренней полостью ..о , диаметром 45-75 мм, заполненные свин, цом на 60. При удельной массе свинца 12 г/ем 3 удельная: масса сащучего охладителя 0,6 х 12 з 7,2 г/см , что обеспечивает равенство давлений на корку слитка его жидкой фазы изнутри и сыпучего. материала снаружи фП р и м е р 3, При литье алюминия с удельной массой 3 г/см З применяют те же шары, заполняя свинцом на 20" 40. их объема,ччто также обеспечивает уравновешивание корки непрерывного или полунепрерывиого слиткаТаким образом, при использовании металлических шаров с разной насып-. ной массой, соответствувзцей удельной массе жидкого металла слитка, на одном и том же оборудовании производят разливку .разных металлов с выравниванием на корку слитка.Благодаря использованию металлических.шаров.с тугоплавкой оболоч" кой и сердцевиной из свинца повьааается эффективность .охлаждения и скорость литья на 5-6 И, в свою очередь, производительность машины на 5-6, что обеспечит годовую эконо- мию 98 тыс. руб.