Способ определения фронта кристаллизации слитка при непрерывном горизонтальном литье и установка для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИ СКИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Могилевское отделение Физико- технического института АН Белорусской ССР, 2. Бевза В,Ф. и др, Непрерывное литье намораживанием. Минск, "Наука и техника", 1979, с. 110-111.3. Тутов В.И. и др, Линия горизонтального непрерывного литья чугуна. "Литейное производство",3976, У 3, с. 30-31.4. Гребенннепрерывногочугунных загопроизводство" иков В.В. и др. Линиигоризонтального литьятовок. - "Литейное1978, У 11, с. 33-34(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФРОНТАКРИСТАЛЛИЗАЦИИ СЛИТКА ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ГОРИЗОНТАЛЬНОМ ЛИТЬЕ И УСТАНОВКАДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1. Способ определения фронтакристаллизации слитка при непрерыв, ном горизонтальном литье, включающий подачу металла в кристаллиза, тор, вытягивание слитка затравкой срабочей скоростью и слив жидкой сердцевины из слитка, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повипения точности определения фронтакристаллизации, прекращают подачуметалла в кристаллизатор, увеличивают скорость вытягивания и до выходаконца слитка из кристаллизатора поддерживают ее в 5-10 раз большей рабочей скорости, затем прекращают вытягивание слитка й устанавливают егопод углом 45-904 к затравке,1125094 2. Установка для определений Фронта кристаллизации слитка при непрерывном горизонтальном литье,включающая металлоприемник, кристаллизатор, пробку, затравку, поддержи"вающие ролики, тянущую клеть и привод, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения точности оп 1Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывномугоризонтальному литью металлов исплавов.Известен способ выпивания жидкой фазы путем прожиганий оболочкислитка кислородом 13.Недостатком способа является то, фчто прожигание слитка занимает значительное вымя, а слив жидкой фазы 10происходит не одновременно со всегосечения, что искажает действительное расположение фронта затвердевания. Кроме того, таким способом можно получить лунку только той части 15слитка, которая находится вне крис-.таллизатора, а наибольший интереспредставляет именно часть слитка,находящаяся в кристаллизаторе.Наиболее близким по технической 20сущности и достигаемому результатук изобретению является способ определения фронта кристаллизациислитка при непрерывном литье, включающий подачу металла в кристаллизатор, вытягивание слитка затравкойс рабочей скоростью и слив жидкойсердцевины из слитка,Способ заключается в том, что взаданный момент литья прекращают . 30вытяжку отливки и производят сливжидкой фазы из кристаллизатора удалением литниковой.системы 21.Недостатком известного способаявляется, во-первых, то, что быстрое 35. удаление громоздких металлоприемников представляет трудную техничес-кую задачу и ведет к разливу большихобъемов жидкого металла, во-вторых,слив жидкой фазы происходит в гори- Юзонтальном положении слитка и скорость слива жидкой фазы зависит тольределения фронта кристаллизации,ролики снабжены дополнительным механизмом перемещения в горизонталь-.ной плоскости в направлении , перпендикулярном затравке , а пробка выполнена с возможностью поворота в вертикальной плоскости е 2.ко от крутизны фронта эатвердевания,зто приводит к неполному сливу жидкой;фазы с.нижней грани слитка и завышению против реальной толщины нижнейчасти оболочки слитка.Известна установка непрерывногогоризонтального литья чугуна, содержащая металлоприемник, кристаллизатор,направляющие рольганги, тянущуюклеть, привод, затравку и пробку. Вустановке стационарные ролики рольгангов образуют постоянную транспорти-,рующую плоскость для получаемогослитка ГЗ).Основным недостатком установкиявляется то, что в ней отсутствуетврэможность перемещения поддерживающих роликов в горизонтальнойплоскости в направлении, перпендикулярном затравке, а пробка жесткосоединена с затравкой.Наиболее близкой по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является установкадля непрерывного горизонтальноголитья, включающая металлоприемник,кристаллиэатор, пробку,затравку,поддерживающие ролики, тянущуюклеть и привод 4 3.Недостатком известной установкиявляется то, что пробка, закрывающая выходное отверстие кристаллиэатора, выполнена без возможности поворота ее в вертикальной плоскостиотносительно затравки, а поддерживающие ролики не могут перемещаться в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном затравке.Целью изобретения является повышение точности, определения фронтакристаллизации,Поставленная цель достигается тем, чго согласно способу определения фронта кристаллизации слитка при непрерывном горизонтальном литье, включающему подачу металла в кристаллизатор, вытягивание слитка затравкой с рабочей скоростью . и слив жидкой сердцевины из слитка, прекращают подачу металла в кристаллизатор, увеличивают скорость вытя О гивания и до выхода конца слитка из кристаллизатора поддерживают ее ,в 5-10 раз большей рабочей скорости, затем прекращают вытягивание слитка и устанавливают его под углом 45-90 15 к затравке.Указанная цель достигается тем, что в установке для осуществления способа определения фронта кристаллизации слитка при непрерывном го О ризонтальном литье, содержащей металлоприемник, кристаллиэатор, пробку, затравку, поддерживающие ролики, тянущую клеть и привод, ролики снабжены дополнительным меха ниэмом перемещения в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном затравке, а пробка выполнена с возможностью поворота в вертикальной плоскости. ЗОСпособ осуществляют следующим ,образом.В полость кристаллизатора непрерывно подают жидкий металл и извлекают из кристаллизатора с помощью затравки с некоторой рабочей скоростью слиток, По достижении установившегося процесса литья прекращают подачу металла в полость кристаллизатора,. увеличивают ско О рость вытягивания слитка до величи, ны в 5-10 раз большей рабочей скорости и выдерживают эту скорость в течение времени выхода конца слитка изкристаллизатора, прекращают вытягивание слитка и устанавливают его подуглом 45-90 к затравке. При этом жидкая фаза полностью выливается изсердцевины слитка. При извлечениислитка со скоростью, меньшей 5 величин рабочей скорости, происходит искажение фронта кристаллизации засчет затвердевания жидкой фазы сердцевины слитка, на стенках оболочкислитка, При извлечении слитка со 55скоростьюбольшей 10 величин рабочей скорости, может произойти обрывслитка и часть его останется в крис 094 4таллизаторе. Установление слитка в момент сливания жидкой сердцевины под углом 45-90 относительно затравки наилучшим образом способствует более полному сливу жидкой фазы.При установлении слитка под углом меньшим 45 относительно затравки жидкая сердцевина сливается медленно, часть жидкого металла успевает затвердеть внутри оболочки и тем самым искажается фронт кристаллизации. Установле. ние слитка под углом более 90 нецелесообразно, так как уже происходит полный слив жидкой фазы.На фиг. 1 представлена установка для осуществления способа определения франта кристаллизации слитка, на фиг,2 - вид А на фиг, 1.Установка содержит металлоприемник 1, кристаллиэатор 2, выходное отверстие которого закрывается пробкой 3, затравку 4, поддерживающие ролики 5, раму 6, тянущую клеть 7 и привод 8, механизм 9 перемещения роликов в горизонтальной плоскости, шарнир 10, с помощью которого обеспечивается возможность поворота пробки 3 в вертикальной плоскостиотносительно эатравкй 4.Установка работает следующимобразом.Устанавливают пробку 3 с затравкой 4. Поддерживающие ролики 5, связанные с механизмом 9 перемещения устанавливают в исходном положении под,затравкой 4. В кристаллизатор 2 через металлоприемник 1 непрерывно подают жидкий металл и с помощью тянущей клети 7 и привода 8 с некоторой рабочей скоростью извлекают из кристаллизатора 2 от-. ливку 11. Для осуществления выпивания жидкой фазы, поддерживающие ролики 5 с помощью механизма 9 выдвигаются из под затравки 4 в направлении, перпендикулярном ей, одновременно слиток 11 с помощью тянущей клети 7 и привода 8 со скоростью, равной 5-10 величин рабочей скорости, извлекают из кристаллизатора 2, По выходу из кристаллизатора 2 с помощью шарнира 1 О, слиток 11 устанавливают под углом 45- 90 к затравке 4 и остатки жидкойосердцевины сливаются в емкость 12.Установка обеспечивает полныйи быстрый слив жидкой сердцевины слитка и тем самым повышает точ1125094 оставитель Л. Дымшицехред Ж.Кастелевйч Корректор А. Зимокос актор А. Шандор аказ 8396/1 Тираж 774 ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект ность определения фронта кристаллизации.П р и м е р. Иэ кристаллизатора с внутренним диаметром 61 мм и длиной 200 мм в установившемся резиме литья чугунный слиток извлекают с рабочей скоростью 0,006 м/с, затем со скоростью 0,042 м/с до его вы" хода иэ кристаллиэатора. Слив жидкой сердцевины слитка производят при его расположении под углом 70 ф к затравке, Жидкая фаза слитка сливается полностью, полученное распределение фронта кристаллизации хоро.шо совпадает с расчетными данными.Предлагаемый способ определенияфронта кристаллизации слитка нри непрерывном горизонтальном литье и установка для его осуществления позволяют повысить точность определения фронта кристаллизации, что 10 способствует разработке более совершенного оборудования для органиэации литейного процесса.