Устройство для подвода расплавленного металла в кристаллизатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН В 22 Р 11/3 НИЯ БРЕ ТВУ ТЕЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Государственный научна-исследовательский и проектный институт сплавов и обработки цветных металлов(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДАРАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА В КРИСТАЛ -ЛИЗАТОР, содержащее футерованную проме.жуточную емкость и насадку из огнеупор.80717 1 ного материала, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения качества литойзаготовки, насадка встроена в днигце промежуточной емкости горизонтально, причемрабочий канал насадки состоит из двухучастков, площадь поперечного сечения первого участка, соединенного калиброваннымотверстием с внутренней полостью промежуточной емкости, в 1,5 - 2 раза превышаетплощадь поперечного сечения литейной канавки кристаллизатора, а длина .его равна1,6 - 2,0 высотам литейной канавки кристаллизатора, площадь поперечного сечения второго участка равна площади поперечного сечения литейной канавки и длина равна 4 - 8высотам литейной канавки кристаллизатора.Изобретение относится к металлургии,конкретнее к установкам непрерывной раз.ливки металлов,Известно устройство для подвода расплавленного металла в литейную канавкукристаллизатора, представляющее собой фу.терованную огнеупором емкость, располагаемую над кристаллизатором, Приемнаяванна емкости имеет порог, за которымрасполагается насадка, подводящая расплавк литейной канавке кристаллизатора 11),Одним из существенных недостатковустройства является подача в крнсталлнэатор расплава из верхних слоев, имеющихся в приемной ванне, Эти слои, как правило, загрязнены различного рода неметаллнческими включениями (частицы футеровки,окисные плены и т,д.), попадающими затем вместе со струей в канавку кристаллизатора и ухудшающими впоследствии качество получаемой литой заготовки.Другим существенным недостатком этогоустройства является то, что при движениипо насадке (фактически по наклоннойплоскости) с относительно большой высотыструя расплава приобретает дополнительную.скорость, в результате чего движение политейной канавке расплава, поступаюшегоиз разливочного устройства, сопровождается образованием гидравлического прыжкаи возникновением в литой заготовке дефектов, характерных для такого движения струирасплава,Как известно из курсов гидравлики в зоне гидравлического прыжка происходит захватывание жидкостью пузырьков воздуха н замешивание их в глубину потока. При движении металлических расплавов захват потоком пузырьков воздуха приводит к. образованию большого количества газовых раковин, пор и часто окислов в верхней части отлнвки, ухудшаюших качество получаемой литой заготовки. В тех случаях, когда получаемая в карусельном кристаллиэаторе заготовка предназначена для Eоследующей обработки давлением, де. фектную поверхность приходится удалять с помощью фреэеровки илн строжки, что приводит к сушественному (на 6 - 10%) снижению выхода годного.1 Цель изобретения - создание устройства для подачи расплава, позволяюшего устранить отмеченные выше недостатки прн вводе расплава в литейную канавку кристаллизатора, что позволит при получении заготовок, предназначенных для последующей обработки давлением, за счет улучшения их качества ликвидировать операции 30 35 40 45 50 55 механическдго удаления дефектной верхнейчасти и увеличить выход годного. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве насадка встроена в днище промежуточной емкости горизонтально, причем рабо чий канал насадки состоит из двух участков: площадь поперечного сечения первогоучастка, соединенною калиброванным отверстием с внутренней полостью промежуточной емкости, в 1,5 - 2 раза превышает площадь поперечного сечения литейной канавки кристаллиэатора, а длина его равна 1,5 - 2 высотам литейной канавки кристаллиэатора, площадь поперечного сечения второго участ. ка равна площади поперечного сечения литейной канавки и длина равна 4 - 8 высотам литейной канавки кристаллизатора.На чертеже представлено предлагаемое устройство, продольный разрез. Устройство для подвода расплава в кристаллиэатор содержит промежуточную емкость 1, внутри футерованную огнеупором и выполненную иэ огнеупора насадку 2 с1 калиброванным отверстием, соединяющим промежуточную емкость 1 с внутренним каналом насадки 2. Насадка 2 зафутерованагоризонтально в днище промежуточной ем.кости 1. Внутренний горизонтальный рабо. чий канал насадки 2 состоит из двух участ. ков, Участок а имеет площадь поперечного сечения, в 1,5 - 2 раза превышающуюплощадь поперечного сечения литейной канавки кристаллизатора и длину, равную1,5 - 2,0 высотам литейной канавки крнсталлиэатора, а стыкующийся с ним участокбимеет площадь поперечного сечения, равную плошаци поперечного сечения литейнойканавки и длину, в 4 - 8. раз превышающуювысоту (глубину) литейной канавки кристаллизатора.При соотношениях площадей и длин элементов насадкн меньше установленных пределов возрастает энергия потока, заполнение канавки становится турбулентным,При превышении граничных значенийувеличиваются габаритные размеры насадки,что, в свою очередь, приводит к повышенному расходу огнеупорных материалов, увеличению трудозатрат на изготовление насадок,Промежуточная емкость 1 расположенамаксимально низко над карусельным крис.таллиэатором 3.Устройство работает следующим образом,Поступающая нз летки печи 4 (или миксера), струя расплава попадает в промежуточную емкость 1, где в течение всей продолжительности процесса литья поддерживается постоянным уровень расплава.Техред Т. Дубинчак Корректор М. Самборская Редактор С. Титова Тираж 746 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5Заказ 8124/1 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3, 71783Через входное отверстие насадки 2 расплав попадает последовательно в участки ивнутреннего канала насадки 2, а вый. дя из насадки 2 - в литейную канавку 5 карусельного кристаллизатора 3.5Благодаря размещению насадки 2 в дни. ще приемной ванны 1 в литейную канавку кристаллизатора поступают свободные от различного рода неметаллических включений слои расплава, так как при выполнении ка п либрованного отверстия и внутреннего канала насадки в зависимости от производитель. ности литейной машины и отливаемого металла (сплава) поддерживают уровень расплава в приемной ванне, достаточный для всплывания неметаллическнх включений, что, в свою очередь, исключает их затягивание со струей расплава в литейную канавку.На участке О внутреннего рабочего канала насадки 2, играющем роль своеобразного зумпфа, осуществляется гашение скорости вертикальной струи расплава, поступающей в канал через калиброванное отверстие из промежуточной емкости 1, и изменение направления ее движения на горизонтальное; на втором участке Ь движущийся поток4имеет поперечное сечение, равное по площади поперечному сечению литейной канавки кристаллизатора, что позволяет привыбранных размерах внутреннего канала на.садки и уровне расплава в приемной ваннеиметь скорость потока иа выходе из насад.ки 2, равную линейной скорости движениякарусельного кристаллизатора.При таких условиях заполнение расплавом рабочей канавки кристаллиэатора будетспокойным, беэ образования гидравлического прыжка,Обеспечение спокойного, без гидравличес.кого прыжка, заполнения расплавом рабочейканавки 5 карусельного кристаллизатора 3дает возможность получения литой заготовки,не имеющей в верхней части пор и раковин, благодаря чему такую заготовку ненадо подвергать механической обработкестрожке или фрезеровке) перед последующей обработкой давлением. Это имеет важ.ное значение в процессах,совмещающих не.прерывное литье в карусельный кристаллизатор с прокаткой литой заготовки накатанку, и, особенно, при производстве катанки иэ цветных металлов и сплавов.