Способ автоматического регулирования уровня металла в качающемся кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления

Взамен ранее изданного СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК)4 В 2201 САНИЕ ИЗОБРЕТ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУЩЕ ТВЛЕНИЯзобретениеа именнометалла. Цлитка. Сущтся в том,относится к ме к непрерывной ль - улучшение ство изобретен что при знакоп Бюл, 9 37й политехнический лурги ливк е а ства ключа менно лизат Н,И, Шестак Нечаев и А т ачающегося крит выбора площадия погружаемогтрезков а и в движении ра 6 за сч чного сече(088.8)ОМАТИЧЕСКОГОТАЛЛА В КАЧАЮМАШИНЫ НЕПРИ УСТРОЙСТВ тела и ЕГУЛИРОЕМСЯЫВ НОГОДЛЯ ЕГО а рыровня тельтношение и с ге неизменности лизаторе атно орца. 1 ил. добивают в крист верхнегоет о ег бретение относитсяургии, а именно, кке металла,к област ал прерывнои разлив Це ние кью изобрчества слфигуре 1а, предн етения ляется улучш тка рабочеи полос таллизатора и мого тела.ании зеркала м к приведен азначенно ема о а Ю Ф роист влени я осущесПри к пособа теталла носительно рабочих стенок кристалли затора легкоплавкие шлаки увлекаются в зОну контакта слитка с кристаллизатором неравномерно, по пульсирующему закону, Кроме того, перемещение зеркала металла относительно рабочих стенок способствует циклическому разрушению верхнего участка кромки слитка, где она не достигла необходимой прочности, Указанные явления способствуют возникновению складчатости и заворотов на.поверхности слитка,Кроме того, колебаниеталла относительно рабочи приводит к возникновению знакопер зеркала мех стенок е -ГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(53) 621,746,27 (54) СПОСОБ АВТ ВАНИЯ УРОВНЯ МЕ КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК Устроиство содерж стично погружаемое в жидкуюу тело 2 с постоянной по высоте площадью поперечного сечения, шарнирно подвешенное к концу двухплечего рычага 3, Второй конец рычага 3 шарнирно связан с толкателем 4, который в свою очередь посредством шарнира 5 связан с качающимся кристаллизатором 6, Двухплечий рычаг закреплен на неподвижном шарнире 7, Точка закрепления делит рычаг на отрезки (а, в), отношение которых равно отношению площадей поперечного сечения рабочей полости кристаллизатора и погружаемого тела, т.е, выпОлняется соотношение: Ркр У- площади поперечного сечения, соответственно, 1097440менных температурных напряжений в рабочей стенке, а поскольку последняя работает в тяжелых условиях (температура ее близка к температуре текучести), то возникает усталостное раз 5 рушение и существенно снижается срок службы кристаллизатора,Для устранения указанных недостатков необходимо исключить колебание зеркала металла относительно рабочих стенок, а поскольку кристаллизатор совершает возвратно-поступательное движение, то зеркало металла следует колебать по тому же закону, что достигается путем частичного погружения в металл тела с постоянной по высоте площадью поперечного сечения,. При движении кристаллизатора вверх тело должно погружаться в металл с. такой скоростью, чтобы мениск следовал за кристаллизатором. И, наобо-. рот, при движении кристаллизатора вниз телодолжно извлекаться из расплава со скоростью, обеспечивающей 25 опускание мениска вслед эа кристаллизатором. Это достигается лишь при соотношении (1):ажмВЧт к(1)к т30 где Ч - скорость перемещения тела,Ч- скорость качания кристалли-.затора.П р и м е р 1, На машине непрерывного литья заготовок разливают сталь в слитки сечением 0,2 т 1,2 м. 1"ечение35 рабочей полости в верху кристаллизатора 0,2 1, 21 м. Слиток вытягивают со скоростью Ч=0,01 м/с. Кристаллизатор качают в соответствии с законом:(3) Ч=О,01 з 1.п , . (2)где 7- время, сек,Площадь поперечного сечения рабочейполости в верху кристаллизатора:Р ;-1,21"0,2=0,242 мВеличина перемещения кристаллизатора определится из выражениял,1 ло 50Из (2) с учетом (3) получим:Ь=О, 01 (1-соя ), (4)Максимальная величина перемещениякристаллизатора по (4) через 3,14 ссоставит Ь=0,02 м. Таким образом,при регулировании уровня металла поизвестному способу рабочие стенкикристаллизатора через каждые, 3,14 сбудут перемещаться вниз относительно зеркала металла на 0,02 м, а затем за то же время возвращаться в исходное положение. В этом случае в рабочих стенках возникает "пояс" шириной 0,02 м, в котором температура циклически колеблется с высокой частотой (0,16 Гц). Когда кристаллизатор опускается вниз, "пояс" заливается расплавом, и температура его поверхности резко возрастает, приближаясь к пределу текучести. При движении кристаллизатора вверх "пояс" выходит из контакта со слитком и температура его1поверхности вновь снижается. Такие резкие колебания температуры вблизи предела текучести приводят к преждевременному выходу кристаллизатора иэ строя из-за усталостного разрушения. Кроме того, колебание рабочих стенок относительно зеркала металла способствует разрушению верхней, наиболее тонкой части корочки слиткаУказанное явление .наряду с захватом легкоплавких шлаков в зазор между слитком и кристаллизатором по пульсирующему закону, приводит к возникновению складчатости и заворотов на поверхности слитка, т.е, к снижению каче-. ства металла.При разливке по способу согласно изобретению уровень металла стабилизируют относительно качающегося кристаллизатора путем частичного погружения в металл тела с постоянной по высоте площадью поперечного сечения.Пусть тело представляет собой цилиндр радиусом 0,05 м. Площадь его,поперечного сечения составит 7,85"10 З мИз 1,1) скорость движения тела необходимо регулировать по закону: Чт=Ч - =0,308(1-соз) . (5)Технические преимущества способа перед известными заключается в том, что он позволяет улучшить качество металла и повысить стойкость кристаллизатора, Качество металла улучшается за счет снижения количества поверхностных дефектов, Стойкость кристаллиэатора повышается вследствие устранения пульсации термических напряжений в рабочей стенке. Формула изобретения1, Способ автоматического регулирования уровня металла в качающемся кристаллизаторе машины непрерывногоб Составитель А. АбросимовРедактор Е. Рейн Техред А,Кравчук Коррек таи 6809 Тираж 710Государственного комитета по иэо113035, Москва, Ж, Р Подписно к КНТ ССС В етениям и открытиям иушская наб д, 4/5 нно-иэдательский комбинат "Патент",.г.Ужгород, ул. Гагарина,101 в 5 1097440 6 литья заготовок включающий стабили- . 2. Устройство для осуществления зацию уровня металла путем частичного способа по п. 1, содержащее частично погружЕния в металл тела с постоянной погружаемое в жидкую фазу тело с поспо высоте площадью поперечного сече-, тоянной по высоте площадью поперечнония, причем тело перемещают в направ- го сечения, шарнирно соединенное с5 ленин, противоположном направлению одним концом двухплечего рычага, движения кристаллизатора, о т л и причем второй конец двухплечего рыч а ю щ и й с я тем, что, с целью чага шарнирно соединен с одним конулучшения качества слитка, скорость 10 .цом толкателя, при этом двухплечий перемещения регулируют в соответствии рычаг закреплен на неподвижном шар-с соотношением: кире, о т л и ч а ю щ е е с я тем, т Рк что, с цельюповышения качества Чк слитка, второй конец толкателя шаргде Ч - скорость перемещения тела; 15 нирцо соединен с корпусом кристалли- Ч - скорость качания кристалли- затора, а точка закрепления двухплече-.затора; го рычага на неподвижном шарнире де- Р - площадь поперечного сечения лит рычаг на отрезки, отношение кото- рабочей полости кристаллиэа- рых равно отношению площадей попе- тора; 20 речного сечения рабочей полости Р - площадь поперечного сечения кристаллизатора и погружаемого1 тела. тела.Я 7