Роторный кристаллизатор для непрерывной разливки металла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцналнстнческнх Республнк(22) Заявлено 30.03.79 (2) 2743141/22-02 с присоединением заявки Но(23) Приоритет Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытиЙВ 22 0 11/06 Опубликовано 150881; Бюллетень Йо 30 Дата опубликования описания 15. 08. 81(72) Авторы изобретения В.П. Николаев, И.А. Григорович, С.Т. Вояк,В.Г. Овчаренко, В.Г. Раскатов, В.А. РудаковН,З, Просоедов и А.Ф. ТрухинВсесоюзный научно-исследовательский и проектный институттитана и Производственное объединение "ХрорвинияМ ".ю:.им. 60-летия Великой Октябрьской социалист 71) Заявители(54) РОТОРНЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА щим 1 ) . Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке цветных металлов, особенно магния.Известна установка, для непрерывной разливки, содержащая кристаллизатор, выполненный в виде гладкого цилиндра и охватывающей его гильзы, на внутренней стенке которой имеется винтовой желоб, Цилиндр снабжен при.- водом вращения и установлен на опорах, а гильза - механизмом возвратно- поступательного движения и установлена на винтовых направляющих, угол подъема которых равен углу подъема 15 винтового желоба, Во время работы установки цилиндр вращается со скоростью, превышающей скорость движения,слитка, при этом гильза совершает возвратно-поступательное 20 перемещение по винтовым направляюИзвестен также кристаллиэатор для непрерывной разливки металла, вы полненный в виде охватываемого колеса с разливочной канавкой и охватывающего кольцевого сегмента. Колесо установлено с возможностью вращения, а сегмент с возможностью воэ вратно-поступательного перемещения 2Недостаток данных кристаллнзаторов - наличие значительных относительных смещений стенок кристаллизатора и неокрепшей еще корочки. Это приводит к необходимости тщательной смазки рабочей поверхности кристаллиэатора для уменьшения трения. Незначительные технологические нарушения приводят к значительным сдвиговым деформациям в кристаллиэующейся корочке слитка, образованию трещин.Кроме того, недостатком данных кристаллизаторов является трудность удаления загрязнения и шлаков иэ зазора между охватывающей и охваты-. ваемой частями кристаллиэатора, что ухудшает условия его работы.При этом сообщение различных по характеру движений их отдельным элементам (вращательного и возвратно- поступательного), что усложняет,конструкцию.Цель иэобретения в ,упущение конструкции и повышение надежности работы устройства.Укаэанная цель достигается тем, что в установке для разливки метал 8545662 сСгн10 60 лов составляющие его кольцевые элементы сопряжены по образующей конической поверхности, а их оси вращения расположены под углом друг кдругУ, равным с= агсс 9 0,5 К 1 ++ агсйц 0,5 К,где К и К - конусности сопря 2гаемых.поверхностей охватывающегои охватываемогоЭэлементов.На фиг.1 изоьражен предлагаемыйкристаллизатор, вид спереди; нафиг. 2 - разрез А-А на фиг.1,В приведенной конструкции предлагаемого устройства внешняя сопрягаемая поверхность охватываемого кольцевого элемента кристаллизаторе выполнена цилиндрической, авнутренняя сопрягаемая поверхностьохватывающего кольцевого элемента -конической. Однако обе сопрягаемыеповерхности могут быть выполненыконическими, или сопрягаемая поверхность охватываемой части кольцевогоэлемента выполнена конической,а охватывающего кольцевого элемента - цилиндрической. На фиг. 1 и 2 приведен вариант конструкции устройства,в котором оси обеих частей кристаллизатора расположены в горизонтальной плоскости. Но не исключена возможность расположения этих осей вплоскостях, наклоненных к горизонтальной.Кристаллизатор содержит цилиндрический кольцевой элемент 1 иохватывающий его конический кольцевой элемент 2. Элемент 1 установленс возможностью вращения в опоре 3 икинематически связан с приводом 4.Элемент 2 установлен с возможностьюсвободного вращения в роликовыхопорах 5, которые одновременно фиксируют его в осевом направлении.Несколько ниже точки заливки металлав рабочую полость кристаллизатораиз металлоподводящего устройства б,элемент 2 прижимается роликовымиопорами 5 к элементу 1. В элементах1 и 2 имеются полости 7 и 8 для подвода охлаждающего агента, напримерводы. Внутренняя поверхность элемента 2 выполнена конической, а осьего вращения расположена наклонно коси элемента 2 под углом, равнымполовине угла конуса. Величина углаконусности выбирается в зависимостиот размеров элементов 1 и 2, Приэтом учитывается необходимость обеспечения удобства выхода слитка 9 изкристаллизатора и предотвращенияпопадания расплавленного металла врадиальный зазор, образующийсявследствие различия форм и размеровнаружной поверхности элемента 1 ивнутренней поверхности элемента 2 иувеличивающийся по мере удаленияповерхности от места наибольшего 20 25 30 35 40 50 55 сближения поверхностей элемента 1 и2. Цля выполнения этого условия необходимо, чтобы радиальный зазор взоне затвердевания поверхности слитка 9 не превьааал значения где й, - коэффициент поверхностногонатяжения расплавленного металла;- плотность расплавленного металла;д - ускорение силы тяжести;Н - высота столба расплавленного,металла над уровнем, на котором оценивается зазор.Так, например, для магния при Н = 0,36 м радиальный зазор Должен быть меньшим 0,2 мм, а при И0,07 м зазор должен быть меньшим 1 мм. Это касается зазоров в зоне, где металл жидкий.После образования корочки на поверхности слитка зазор может быть существенно большим.Устройство работает следующим образом.Включается привод 4, приводящий во вращение кристаллизатор. В полости 7 и 8 под небольшим отрицательным избыточным давлением подается охлаждающий агент, например вода. В рабочую полость установки, образованную желобом на наружной поверхности элемента 1 и поверхностью элемента 2, из металлоподводящего устройства б подается расплавленный металл, который кристаллизуется, об" разуя слиток 9, Слиток 9 вместе с элементами 1 и перемещается по окружности. Нри выходе из рабочуй полости устройства слиток 9 захватывается правильно-тянущим устройством 10 и транспортируется на дальнейшую обработку (резку, прокатку и т.д.).Применение предлагаемого изобретения для непрерывной разливки металлов позволяет увеличить долговечность и надежность работы установок без замены входящих в нее узлов и деталей, упростить их,ронструкцию. Кроме того, использование предлагаемой установки позволяет осуществить непрерывную разливку таких металлов, как магний, так как подвод охлаждающей жидкости в полости и элементов под отрицательным избыточным давлением исключает попадание на расплавленный металл охлаждающей жидкости, что обеспечивает безопасность работы. Формула изобретения Роторный кристаллизатор для непрерывной разливки металла, содержащий охватывающий и охватываемый сопрягающиеся элементы в Форме тел854566 ВНИИПИ Заказ 6569/14 Тираж 869 Подписно илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прое 4 вращения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения конструкции и повыаения надежности работы кристаллиэатора, элементы сопряжены по образующей коническойповерхности,а их оси вращениярасположены под углом друг к другу,равнымА =атЛЦБ К+ огсз ЮК,где К и К - конусности сопрягаемыхповерхностей охватывающего и охватываемогоэлементов.Источники информации,принятые во внимание.при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 290785, кл. В 22 О 11/14, 1968.2Патент франции 9 2058325,кл. В 22 О 11/14, 1968.