Горизонтальный кристаллизатор длянепрерывной разливки

Союз Соаетскик Социалистических Республик(22) Заявлено 101077 (21) 2532880/22-02 с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетВ 22 В 11/04 Государственный комитет СССР яо ведам изобретений я открытий(53) УД(б 21,746.271088.8) Дата опубликования описания 230281 А. И. Богданов, И. В. Михайлова, В. Т. Сладкоштеев,О. А. Шатагин, Л. И. Белякова, М. А. Вартазаров, А. И. Гоненкои Н, А, ГерцукУкраинский научно-исследовательский институт металлов(54) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР ЛЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙРАЗЛИВКИ Изобретение относится к металлур-,гии, а точнее к непрерывной разливкецветных и жаропрочных сплавов.Известны кристаллизаторыс графитовой втулкой, которая одним, а другим вставлена в водоохлаждаемыйкожух 1, В этом устройстве контактмежду графитовой втулкой и охлаждающим кожухом достигается притиркой,для чего сопрягаемые поверхностивыполняются конусными.Однако непроизводительный ручнойтруд и плохие санитарно-гигиеничес:.кие условия этого способа ограничивают его применение. Кроме того,неравномерность контакта вызываетнеравномерность теплообмена, что всвою очередь приводит к короблениюи искажению профиля заготовок и возникновению поверхностных дефектов.Известны устройства, устраняющиепритирку н обеспечивающие надежныйплотный контакт графитовой втулкис охлаждающим кожухом за счет нанесения сетчатой накатки в первом случае илн выполнения продольных реберво втором на контактирующей с графчтовой втуикой поверхности кожуха121,Однако выполнение укаэанных кожухов представляет некоторые трудности, а также не устраняет неравномер-ность охлаждения по периметру. Поэтому для получения заготовок, обладающих высокой степенью структурнойи химической однородности, они непригодны.Известен способ подготовки кристаллизатора к работе, согласно кото- рому для достижения контакта междуконусными сопрягаемыми поверхностямиграфитовой втулки и охлаждаемогокожуха применена теплопроводная обмазка из графитового порошка, замешанного на спиртах или эфирах 3).Недостатками этого способа подготовки кристаллизатора к работе являются более низкая теплопроводность20 покрытия по сравнению с чистым графитом, из которого изготовлена втулка, некоторые затруднения, возникающие при удалении обмаэки после еевысыхания с поверхности охлаждающегокожуха прИ замене графитовых втулок,а также невозможность улучшенияравномерности теплопровода,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигае 30 мому результату является кристаллиза5 1 О 15 30 45 0 55 Формула изобретения 60 65 тор, состоящий иэ медного водоохлаждаемого корпуса и керамическойформообразующей втулки, в которомдля увеличения теплоотвода междукорпусом и втулкой установленапромежуточная втулка из легкообраба.тываемого неабраэивного материала4)К недостаткам этого кристаллиэатора следует отнести невозможностьдостижения на практике двойногоплотного контакта графитовой втулкис медным охлаждаемым кожухом и металлокерамической втулкой из-эакороблениякожуха, вызываемого неравномерностью .теплоотвода. Крометого, наличие дополнительной поверхности сопряжения ухудшает равномерность теплоотвода, что отрицательно сказывается яа качестве слит".ков из цветных и жаропрочных сплавов, склонных к дефектам ликвационного характера и трещинообразова-.нию.Целью изобретения является повышение качества слитка и повышениестабильности литья за счет улучшенияравномерности теплоотвода.Это достигается тем, что охлаждаемая поверхность формообразующейвтулки выполнена с покрытием иэвысокотеплопроводного материала,например.меди, нанесенной злектролитическим способом. Кроме того, покрытие выполнено с постепенным смещением по образующей втулки, максимальное значение. которого составляет0,6 - 0,9 диаметра рабочей полостивтулки.Высокотеплопроводное покрытиепозволяет выравнивать теплоотводи тем самым обеспечивает получениекачественных отливок. Кроме того,оно значительно повышает стойкостьграфитовых втулок. Смещение покры-.тия по образующей втулки на величину 0;6-0,9 диаметра рабочей полостипозволяет повысить структурную однородность слитка при литье на машинахгоризонтального и наклонного типа.Величина смещения 0,6-0,9 диаметра рабочей полости втулки выбранаиз условия запаздывания затвердевания по верху кристаллизатора при горизонтальном и наклонном непрерывномлитье, вызванного термоконвективнымрасслоением металла в кристаллизаторе,Смещение высокотеплопроводного покрытия в нижней части менее, чем 0,6 диаметра рабочей полости втулки, не полностью выравнивает начало затвердевания по верху и низу, а превышение величины 0,9 смещает фронт эатвердевания к выходу кристаллизатора, что снижает скорость литья,На чертеже изображен кристаллиэатор, продольный разрез.4 Кристаллизатор для непрерывной разливки состоит из охлаждаемого металлического корпуса 1, Формообразующей графитовой втулки 2, один конец которой выполнен для соединения с металлоприемником, а другой, входящий в полость охлаждаемого корпуса 1, выполнен с электролитическим покрытием 3 из высокотеплопроводного металла, например меди, Для машин вертикального и радиального типов электролитическое покрытие 3 выполнено йо всей поверхности граЪитовой втулки 2, входящей в охлаждае- мый корпус 1, а для машин горизонтального или наклонного типов электролитическое покрытие 3 от начала,. эоны охлаждения выполнено с посте пенным смещением от верха к низу и в нижней части достигает величины 0,6-0,9 диаметра рабочей полости втулки 2.П р и м е р. Изготовляют кристаллизатор для литья слитков диаметром 90 мм из бронзы марки ОЦС 5-5-5,Для получения высокотеплопроводного покрытия используют способ злектролитического осаждения меди на поверхность графитовой втулки. Покрытие наносят в ванне, работающей беэ перемешивания при плотности тока 1-2 А/дм .Состав электролита, г/л:,Си 60 , 5 Н О 200Н 50,50Фенол 10Добавление Фенола способствует получению плотного мелкокристаллического покрытия и выравниванию шероховатой поверхности графитовой втулки.Анодом служит цилиндр, изготовленный из горячекатаного листа меди марки МО.Изменение температуры поверхности графитовой втулки без покрытия и в высокотеплопроводном слое изучается при помощи термопар типа Х-А, показания которых записываются пятью 24-х точечными приборами ЭПП 09. 1 ермопары монтируются на поверхности графитовой втулки и в высокотеплопроводном слое в шахматном порядке по 50 штук в верхней и нижней половине.Улучшение равномерности теплоотвода. и структурной однородности бронзовых слитков позволяет увеличить выход годного на 201. Горизонтальный кристаллиэатор для непрерывной разливки, включающий водоохлаждаемый корпус и Формообразующую втулку, контактирующую через промежуточный материал, о т л и ч а ю щ и й с я тем что с806237 свидетельство СССР22 Р 11/04, 1968.свидетельство СССР22 0 11/04, 1970. Э. Авторское9 258529, кл. В 4. Авторское9 321059 у кл. В Любешкинка Кору оставитель ехред Т. Ма ктор Е.Рошко актор М,Ликович аэ 119/16 Подписноомитета СССРоткрытий.ушская наб д, 4/5 Тираж 8 НИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж,лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная целью улучшения качества слитка, охлаждаемая поверхность формообраэу ющей втулки выполнена с покрытием из высокотеплопроводного материала.2. Кристаллизатор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что покрытие выполнено с постепенным смещением по обраэующей втулки от верха кристаллизатора к низу, причем максимальное значение его составляет 0,6-0,9 диаметра рабочей полости взулки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 140176, кл. В 22 0 11/14, 1961.