Способ разливки металла

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социапистичесних Республик(23) Приоритетосударствеииы СССР ио делам изо и открыомитет ретеиииЯ Опубликовано 23.03.81, Бюллетен УДК 621.746..27(088.8) Дата опубликования описания 26. 03. 81 2) Авторыизобретения Н, Шичков, Н.И аков, Ю. М 1) Заявитель Вологодск олитехничес нстит 541 СПОСОБ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА этого спая с помощью медного и стального проводников к отдельно вынесенному охлаждаемому спаю и пропускание тока по этой цепное от внешнего источника обеспечивает возникновение эффекта Пельтье. Зона контакта кристаллизатора со слиткомохлаждается путем преобразованиятепловой энергии в электрическую,передачи ее в зону холодного спаяи последующего преобразования электрической энергии в тепловую, Холодный спай охлаждают, например водой,Это позволяет производить дополнительный (помимо обычного) теплоотвод от эоны первичного охлаждения и тем самым интенсифицироватьпроцесс разливки.Кроме того, постоянный электрифческий ток пропускают через зонуконтакта кристаллизатора со слитком по меньшей мере в двух точкахкристаллизатора. Подвод тока вразличных точках кристаллиэаобеспечивает создание зон мамальной плотности тока в направлении минимального электрического сопротивления материала кристаллизатора. Использование этого эффекта О позволяет выбрать рациональную схе к металлу п е ывной тора кси 2 Изобретение относится Ргии, преимущественно к не р рразливке металла.Известен способ обработки кристаллизующегося металла, отличительнойособенностью которого является пропусКание постоянного электрическоготока через жидкую фазу кристаллизующегося металла при взаимодействииего с налагаемым магнитным полеминдуктораГ 13,Недостатком известного способаявляется отсутствие возможностидополнительного теплоотвода от зоны контакта металла с кристаллизатором,Цель изобретения - интенсификация процесса разливки путем дополнительного отвода тепла от слитка,в частности от зоны его контактас кристаллиэатором.Поставленная цель достигаетсятем, что постоянный электрическийток пропускают через зону контактакристаллизатора со слитком.В данном случае зона контактакристаллиэатора со слитком имеетсвойство спая разнородных проводников, например, кристаллизатор -медь, а слиток - сталь.Исключение анов й В.И. Любешкин814558 еэ пропусания тока 2 3 22,7 22,7 0,707 1 вариант вариантвари 09 0,71210,9 а му токоотвода, и тем,самым, создать оптимальное распределение дополнительного теплоотвода через границу кристаллизатор - слиток. Это приводит к интенсификации процесса кристаллизации.Постоянный электрический ток пропускают через зону контакта кристаллизатора со слитком по меньшей мере в двух электрически изолированных точках кристаллизатора,Электрическая изоляция отдельных участков кристал 10 лизатора позволяет пропускать ток по каждому из участков и устранить концентрацию плоскости тока в локальных зонах кристаллизатора. Это позволяет получить более широкий фронт дополнительного теплоотвода,На фиг. 1 - 3 изображены схемы пропускания постоянного электрического тока через кристаллизатор и слиток. 20В кристаллизатор 1 (фиг. 1) заливают металл 2, который, кристаллизуясь, образует твердую Фазу слитка 3К кристаллизатору подключен электрод 4, а к слитку - электрод 5, которые соединены через источник тока б в холодный спай 7. На контакте между кристаллизатором и слитком 8 образуется горячий спай, который вследствие эффекта Пельтье охлаждается. При этом тепловая энергия преобразуется в электрическую, а на холодном спае идет обратный процесс. Холодный спай охлаждается в холодильнике 9. Дополнительный теплоотвод интенсифицирует кристаллизацию, увеличивая толщину твердой фазы 6 на выходе из кристаллизатора.К кристаллизатору 10 (фиг. 2) с заливаемым металлом 11 и твердой 40 фазой 12 подключены электроды 13 и 14, которые собраны в ту же электрическую цепь. Такая схема теплоотвода обеспечивает получение толщины твердой фазы на выходе из кристаллизатора и ) Ь при той же мощности питания.Еще более интенсивно (фиг. 3) идет формирование твердой фазы 15 при электрической изоляции 16 участков кристаллизатора 17 и 18 с электродами 19 и 20. Толщина твердой фазы на выходе из кристаллизатора з) а) 1На машине непрерывного литья заготовок, имеющей медный охлаждаемый кристаллиэатор высотой 1200 мм, отливают слиток сечением 250 1380 мм со скоростью 0,7 м/мин. На выходе из кристаллизатора средняя толщина твердой фазы и =22 мм. Величина теплового потока 0, отводимого кристаллизатором,составляет 2,2 10 Вт. К кристаллизатору подключают источник постоянного тока мощностью й = 210 Вт и ЭДС Е = 24 В.По цепи пойдет тук 1У а 2 10 8 3 3 .1 0 АЕ 21Термоэлектрический коэффициент контакта слитка С кристаллизатором с(=0,5 10 Вт/к (определяется экспе-гриментально).Тогда на основании эффекта Пельтье от горячего спая (зоны контакта слитка с кристаллизатором) будет отводиться тепловой поток 0 п0 =с т 1,втгде Т - средняя температура зоныконтакта, К, Т=1700 К0=,0,5 10 1,7 10 8, 33 10:О,УОУ аВт При этом средняя толщина твердой фазы на выходе из кристаллизатора и составляет 22,71 мм.Расчет применительно ко второму и третьему вариантам производится аналогично.Результаты экспериментов приведены в таблице814558 Формула изобретения Составитель Г. Борисовая Техред И.Табакович Коррек Редак Н. Ко емчи 5Голам Тираж 869ударственного комитет изобретений и открыти сква, ЖРа ская ПодписноСР каз ВНИИ поаб., д. 4 113035, Мо н 5илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет повысить производительность установки непрерывной разливки на 3,2-4. 1. Способ разливки металла, преимущественно непрерывной, включающий пропускание электрического тока через металл и помещение холодного спая в охладитель, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса разливки путем дополнительного отвода тепла от слитка, постоянный электрический ток пропускают через зону контактакристаллизатора со слитком по меньшей мере в двух точках кристаллизатора, для чего одну группу электродовподключают к рабочей стенке кристал-лизатора, а вторую вводят в контактс корочкой слитка на выходе из кристаллизатора.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что первую группуэлектродов подключают по меньшеймере. к двум электрически изолированным друг от друга участкам стенкикристаллиэатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 52 б 443, кл. В 22 0 27/02, 1975.