Способ непрерывного литья заготовок

(19 22 Р 11/10 51 ОП И ОБ ТЕНИ прер фиг.А-А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Донецкий политехнический институт(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК(57) Изобретение относится к металлургии,в частности к технологии получения заготовок методом непрерывного литья. Целью Изобретение относится к металлургии, в частности к технологии получения заготовок методом непрерывного литья.Целью изобретения является повышение производительности процесса и улучшение качества заготовок.На фиг. 1 показано устройство для неывного литья заготовок вид в плане; на 2 - то же, вариант; на фиг. 3 - разрезна фиг. 1 и 2.Устройство для непрерывного литья заготовок включает кристаллизатор 1 с водоохлаждаемыми стенками 2, образующими канал кристаллиэатора 1.В кристаллизатор 1 опущен погружной стакан 3 с выходным отверстием 4 для жидкого металла,Перемешивающие устройства 5 выполнены в виде литейНых электромагнитных статоров-индукторов 6, расположенных по периметру канала кристаллиэатора 1.Сущность предложенного способа заключается в следующем. изобретения является повышение производительности процесса и улучшение качества заготовок. Это достигается тем, что кристаллизатор заполняют металлом эаглубленной струей, расположенной в плоскости симметрии канала кристаллизатора, и осуществляют циркуляцию металла в горизонтальной плоскости с созданием по крайней мере двух граничащих друг с другом зон, Направление циркуляции металла в граничащих зонах противоположное. Обеспечивается ускоренное охлаждение металла без образования столбчатых кристаллов и получение мелкокристаллической структуры, 3 ил. Металл подается во внутреннюю полость кристаллизатора 1 через выходное отверстие 4 погружного стакана 3 под углом 10-60 к оси рабочего канала. В металле наводится бегущее электромагнитное поле, создающее циркулирующие в горизонтальной плоскости потоки жидкого металла, увлекающие струю расплава из выходного отверстия 4 При этом циркуляция в вертикальной плоскости не возникает и шлак с металлом не перемешиваются, чем обеспечивается свободное всплытие неметаллических включений. В кристаллизаторе 1 образуется корка металла, и заготовка вытягивается тянущими валками. Из-за симметричного относительно центральной плоскости А - А подключения статоры 6 со здают в разграниченных этой плоскостью объемах рабочего канала противоположно направленные электромагнитные моменты, равные по величине. Поэтому экранирующие поле вихревые токи в контуре, образованном внутренними стенками 2 и коркойзатвердевающего металла, не наводятся. При этом за счет магнитогидродинамического эффекта в указанных объемах возникают потоки, циркулирующие в противоположных направлениях (см, фиг, 1), В центральной плоскости А - А направления их совпадают, движение интенсифицируется подаваемой в эту плоскость струей расплава из выходного отверстия 4. Возможен вариант, применяемый при литье слябов, когда число отдельных потоков четко и больше двух, при этом направления их движения в симметричных относительно параллельной узким граням центральнойплоскости обьемах противоположны (см. фиг, 2).Увлекаемый циркулирующими потоками горячий металл из средней части кристаллизатора 1, в том числе и подаваемый из погружного стакана 3, направляется к периферийной части кристаллизатора 1 (стенкам 2) и движется вдоль них, смывая в применисковой зоне обоазующиеся центры кристаллизации и охлаждаясь при этом. В процессе циркуляции охлажденный металл вновь поступает в среднюю часть, где центры кристаллизации и расплавляются. Температура металла по сечению кристаллизатора 1 усредняется, он охлаждается до температуры. кристаллизации (при начальном перегреве 30 - 70 ) за время 0,5 - 3 с, после чего начинается образование корки металла, и заготовка вытягивается тянущими валками.Поскольку на уровне формирования корки весь металл по горизонтальному сечению охлажден до температуры ликвидуса, то при продолжающемся перемешивании уносимые с фронта затвердевания центры кристаллизации уже не расплавляются и по сечению образуются мелкие кубическиекристаллы, оседающие вниз. Структура получается мелкокристаллической, так как потоки металла не дают образовываться5 столбчатым кристаллам, Через 5 - 10 мин после выхода корки из кристаллизатора 1 науровне, где толщина корки становится равной 1/4 - 1/3 толщины заготовки, сердцевина заготовки за счет горизонтальной10 циркуляции и вертикальной при оседаниицентров кристаллизации охлаждается в целом до температуры солидуса и затвердевает. Скорость кристаллизации сечения приэтом высокаи фронт кристаллизации близок15 к горизонтальному, Равномерно распределенные по сечению кристаллы смыкаютсямежду собой, межкристаллистые объемыподпитываются расплавом, поэтому пустоты в осевой зоне отсутствуют,20 Применение изобретения позволит повысить качество поверхности и внутреннейструктуры заготовки, уменьшить процентбрака и затраты энергии на перемешиваниеметалла.25 Формула изобретенияСпособ непрерывного литья заготовок,включающий подачу жидкого металла в кристаллизатор заглубленной струей, расположенной в плоскости симметрии канала30 кристаллизатора, и осуществление циркуляции металла в плоскости, перпендикулярной оси канала кристаллиэатора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности процесса и улучшения35 качества .заготовок, циркуляцию металлаосуществляют по меньшей мере в двух граничащих одна с другой зонах, при этом направления циркуляции в граничащих зонахвзаимно противоположные,40Производственно й комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина те аказ 3462 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5