Способ полунепрерывной разливки металлов

011 499034 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГосударственный комите 3) Приоритетпубликовано 15,01 Совета Министров СССРло делам изобретений 3) УДК 621,746,0(088,8) оллетеньытий 07.7 та опубликования описания 3Сполуденный, Б, С. Долженков и Ф. Г, Шаймарданов ЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛ МЕТАЛЛ(54) СПОСОБ П бочая высота крис ирина струи тепло утреннем потоке; таллостатическое д жидкого металла. изобретения поясн аллизатораносителя во де Онр - р Ь - шние относится к литеиному произ- частности к способу формирования и полунепрерывной разливке мев Рв - м б щностьвление стол н способ полунепрерывнои разливов, при котором формирование жидлла в слиток производят внутри по- теплоносителя, состоящей из двух пендикулярных потоков, внутренний х направлен параллельно, а наружрпендикулярно к оси слитка. Но в ае не обеспечивается компенсация давления во внутреннем потоке теля по высоте кристаллизатора и ия металлостатического давления дкого металла.ают способ, по которому перепад во внутреннем потоке в зависимосоты кристаллизатора и ширины лоносителя поддерживают в предееляемых соотношением ется черте 1,92 Р увеличиваютонально мелба жидкого ления в на- пределах е в наружном потоке ному закону пропорци ческому давлению сто ри этом величину дав отоке поддерживают вР, .= (0,01 - 0,3) Р,давленио линей аллостатиметалла, п ужном п Изобретводству, вслитка прталлов.Известеки металлкого металой струивзаимопериз которыный - пеэтом случперепадатеплоносивозрастанстолба жиПредлагдавлениясти от вьструи теплах, опред жом.Предлагаемый способ создания формирующего потока основан на явлении, заключаю щемся в том, что струя теплоносителя, вытекающая из сопла и направленная вдоль стенки, течет дальше, не отрываясь от нее.Но при этом происходят потери полногодавления во внутреннем потоке теплоносите ля из-за трения о стенки. Кроме того, металлостатическое давление столба жидкого металла, опирающегося на затравку, возрастает с изменением высоты жидкой зоны. Поэтому для получения ровной поверхности формируе мого слитка и обеспечения требуемых размеров необходимо компенсировать потери давления во внутреннем потоке. Это достигается тем, что давление в наружном потоке увеличивают к низу по линейному закону пропор ционально металлостатическому давлениюстолба жидкого металла,Получение необходимых размеров формируемого слитка в пределах допуска или отливки слитков различных размеров на одной ЗО установке осуществляют путем изменения разь =1,92 - Рь 20 ни величиной ар Олр ьй 4 - й Способ полунепрерывной разливки метал лов путем формирования жидкого металла вслиток внутри полой струи теплоносителя, образованный двумя взаимоперпендикулярными потоками, внутренний из которых направлен параллельно, а наружный - перпендикулярно к оси разливки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения ламинарного истечения потока теплоносителя, компенсации перепада давления во внутреннем потоке теплоносителя и металлостатического давления по высоте жидкой фазы слитка, перепад давления во внутреннем потоке поддерживает в пределах, определяемых соотношением б= = 1,92 " при этом давление в наружном 60 потоке увеличивают по линейному закону пропорционально металлостатическому давлению столба жидкого металла и величину давления в наружном потоке поддерживают в пределах 65 Рн = (0,01 - 0,3) Рь,меров внутреннего потока полой струи теплоносителя.Изменение размеров полой струи внутреннего потока теплоносителя, направленного параллельно оси слитка, можно достичь путем изменения величины давления Р, в наружном потоке, направленном перпендикулярно к внутреннему потоку в пределах Р= (0,01 -- 0,3) Рь, где Рь - металлостатическое давление,Вокруг формируемого на затравке 1 столба жидкого металла 2 образуют формирующий внутренний поток теплоносителя в виде полой струи, создаваемой соплом 3, направленный параллельно оси слитка и управляющий наружный поток теплоносителя, создаваемый пористым распределяющим элементом 4, заключенным в корпус 5.Для направления полой струи теплоносителя, формирующего жидкий металл в слиток, служит подпорная стенка 6, которая ограничивает расширение полой струи снаружи.Сопло 3 образовано неподвижной подпорной стенкой 6 и подвижной гильзой 7, установленной концентрично подпорной стенке с возможностью перемещения по высоте для изменения длины рабочей щели сопла 3.Способ осуществляют следующим образом, Затравку 1 вводят на /з высоты распределяющего элемента 4 (например, пористой керамической втулки) и подают параллельно оси слитка через сопло 3 формирующий внутренний поток теплоносителя (например, нейтральный газ) в виде полой струи, ограниченной по контуру подпорной стенкой 6.Затем подают наружный управляющий поток теплоносителя, (например, нейтральный газ или водогазовую смесь) через распределяющий элемент 4, направленный перпендикулярно к оси слитка и формирующему внутреннему потоку.Для изменения давления по высоте в зоне управляющего потока распределяющий элемент 4 имеетпеременную пористость по высоте, увеличивающейся книзу по линейному закону.Изменяя величину давления в наружном потоке устанавливают необходимый внутренний диаметр полой струи внутреннего формирующего потока. Подача водогазовой смеси в управляющий (наружный) и формирующий (внутренний) потоки позволит визуально определить размер слитка и увеличить скорость охлаждения столба жидкого металла, формируемого в слиток.Величину давления во внутреннем потоке определяют по формуле:Р.= тФ,где у - удельный вес металла;д - ускорение свободного падения;й - высота столба жидкого металла формируемого в слиток.Для обеспечения ламинарного истечения перепад давления по высоте внутреннего потока, протекающего между затравкой (а затем поверхностью слитка) и подпорной стенкой определяют в упрощенном виде из отношения:5 Для круглого слитка1 ь - Ф г)10где А - диаметр подпорной стенки;4 - диаметр слитка.Из соотношения (П) следует, что при фиксированных значениях плотности и динамического коэффициента вязкости теплоносителя,15граничное значение разности давлении до ипосле кольцевого канала, обеспечивающеголаминарное истечение, не определяется в отдельности ни шириной канала для истеченияО =ф, - с,),а зависит от совокупности этих двух величин.Давление в наружном потоке поддерживают в пределахР= (0,01 - 0,3) Рь,При установлении давления на внутреннемА и наружных потоках Б на затравку 1 подают жидкий металл 2.Давление столба жидкого металла 2 опирающего на затравку 1 (а после образования наней слитка на ее верхнюю часть), будет уравновешиваться давлением газовой среды в потоках А и Б.После установления равновесия давлений инабора необходимой высоты столба жидкогометалла 2 начинают опускать затравку 1 с40 заданной скоростью,Формула изобретенияТираж 1003 Подписноеомитета Совета Министров СССРетений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 1 б 43/1 Изд.1439 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобр 113035, Москва, Ж