Кристаллизатор для непрерывного литья металлов

Номер патента: 1366282

Авторы: Будников, Власенко, Дубоносов, Марченко

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) (11 62 11 4 В 22 0 1.1/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ашинахого литогранныхвляется прерывного и полунеп металлов при отливк слитков; Целью изобр лучшение качества сл атор содержит корпус енки 2 в виде многог ами 3 для охлаждения ояние от каналов до втениятка.1 и ристаллабочие нните- бочей ка с кана нок. Рас поверхно чивается рам. Улу тся и аста я корки сл ультате чег озникновения оперечных т ка по периметустраняютсяпродольных угщин. ру, в репричины с овых и ил еМ 1 В СЗЪ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Скворцов А.А. и Акименко А.Д.Теплопередача и затвердевание сталив установках непрерывной разливки.М.: Металлургия, 1966.(54) КРИСТАЛЛИЗАТОР ДПЯ НЕПРЕРЫВНОГЛИТЬЯ МЕТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в и стенки равномерно увели т середины грани к ее реб ение качества слитка дост счет выравнивания скорост66282 2Величина расстояния с, принимаетсяконструктивно при проектировании иявляется одним из исходных данных 5для дальнейших расчетов кристаллизатора.Расстояние от канала для охлаждения до рабочей поверхности облицовкизависит от эффективного коэффициента 10 теплопередачи и определяется из выражения (1) где Ю, -расстояние от -го канала дорабочей поверхности стенки;расстояние от (1-1)-го канала до рабочей поверхностистенки;- порядковый номер канала дляохлаждения в пределах половины грани, считая от середины грани к ее ребрам; - величина, равная разностирасстояний -го и (-1)-гоканалов до рабочей поверхнос.ти стенки и определяемая изуравнения(2) и - 1 ф где Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машинах непрерывного и полунепрерывноголитья металлов при отливке многогранных слитков.Целью изобретения является улучшение качества слитка.На чертеже схематически показанкристаллизатор, вид сверху,Кристаллизатор содержит корпус 1и рабочие стенки в виде многогранника 2 с каналами 3 для охлаждения, выполненными на расстоянии от рабочейповерхности многогранной облицовки,увеличивающемся от середины каждойграни к ее ребрам (вершинам углов настыке граней).Такое расположение каналов создает условия для уменьшения теплоотдачи в вершинах углов с постепеннымувеличением интенсивности теплоотдачи в направлении к середине каждойграни.Выражение для определения постепенно увеличивающегося от серединыграни к ее ребрам расстояния каждогоканала для охлаждения от рабочей поверхности многогранной облицовки имеет вид расстояние от первого канала каждой грани, считая отее середины, до рабочей поверхности стенки;расстояние от последнего наданной половине грани канала до рабочей поверхностистенки;число каналов для охлаждения, выполненных в половинеграни. 1 (3)К --------1 сР 1 ф)ггде К - . эффективный коэффициент теп-.лопередачи;эффективный коэффициент теплопередачи от слитка к стенке кристаллизатора;/ - расстояние от канала для охлаждения до рабочей поверхности стенки;В - коэффициент теплопроводностиматериала стенки;Ыв - коэффициент теплоотдачи отстенки к охлаждающей жидкости.Из выражения (3) найдем Формулудля определения расстояния Р от каждого канала до рабочей поверхностистенки при известном эффективном коэффициенте теплопередачи К,.,Р.:(- ), (4)К; ом свДля определения расстояния д" отпоследнего на данной грани канала дляохлаждения до рабочей поверхностистенки выражение (4) примет видь м вгде К- эффективный коэффициент теплопередачи в месте последнего на данной грани канала 45 для охлаждения, т,е. на участке, примыкающем к вершинеугла.Охлаждение многогранного слиткаотличается той особенностью, что теп О ловые потоки в гранях становятсядвухмерными, в результате чего припостоянном коэффициенте теплопередачи скорость охлаждения вершины углаи участков граней, к ней примыкаю щих, будет большей. Для выравниванияскорости охлаждения, а, следовательно, и температуры слитка по периметру, коэффициент теплопередачи долженбыть переменным, Поскольку взаимное366282 влияние двух соседних граней (при постоянном по длине грани коэффициентетеплопередачи) на скорость их охлаждения зависит от угла, образованного этими гранями, то для выравнивачия скорости охлаждения и температуры слитка по периметру коэффициент теплопередачи К в вершинах углов в зависимости от величины угла может быть 10 определен опытным путем, например, при помощи гидроинтегратора.С достаточной точностью для практического проектирования многогранных кристаллизаторов коэффициент теплопе редачи К в вершинах углов можно определить методом интерполяции.Для выравнивания температуры граней слитка, образующих угол, равный 90 , в вершинах угловнеобходимо в 20 2 раза уменьшить коэффициент тепло- отдачи по сравнению с серединой грани.На основании этого для угла, равного 90 , можно записатьо25(8) К=шК, (7)30 где К - коэффициент теплопередачи вивершинах углов;К - коэффициент теплопередачи всередине грани;ш - коэффициент, зависящий отугла между гранями.Если же грани образуют угол, равный 180 , т.е. для плоской стенки коэффициент ш = 1. Следовательно, нри изменении угла между соседними граня ми от 90 до 180 коэффициент ш меняется от 0,5 до 1,0, Применяя метод интерполяции, запишем выражение для 1 .1+ --- = 0,032 + --= 0,054 м.4-1 4-1 К 55 Ребрам и определяемом из приведенной математической зависимости (9), обеспечиваются такие условия охлаждения многогранного слитка, когда интенсивность теплоотдачи в вершинах углов и К= 0,5 К, (6) В общем виде выражение (6)примет видБлагодаря тому, что в предлагаемом кристаллизаторе каналы для охлаждения выполнены на расстоянии от рабочей поверхности стенок, увеличивающимся от середины каждой грани к ее определения коэффициента для угловмежду гранями от 90 до 180- 5,л:- А-,л:90 о80 где- угол между соседними гранями кристаллизатора. На основании (1), (2), (5), (7) и (8) после подстановки получим зависимость для определения расстояния от каждого канала для охлаждения до рабочей поверхности стенки кристаллизатора. 180Пример конкретного выполнения предлагаемого кристаллизатора.Исходные данные:восьмигранная облицовка кристаллизатора выполнена из меди; число каналов в половине гра-. ни и = 4; диаметр канала й =0,01 м; расстояние от первого канала до рабочей поверхности стенки кристаллизатора с 1 = 0,01 м. Расстояние от каждого из последующих каналов до рабочей поверхностистенки кристаллизатора определяем изследующей зависимости:ьгде ", =Р,= д (180 1 1),К 1 Р "м, 0(Л =320 ккал/м ч град; а,р 1800 ккал/мхч град; Ы =18700 ккал/м ч град; Р -угол, образованный соседними гранямикристаллизатора. Для восьмигранникад= 135,135Коэффициент теплопередачи в местепервого канала определяем из выражения:1366282 180 1 1Кд ы1 т и - 1 где д,Ф,о", -Составитель В.СиротаТехред И.Попович Редактор Ю.Середа Корректор Л,Пилипенко Заказ 6730/11 Тираж 739 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на участках граней, к ним примыкающих, значительно меньше, чем в середине грани, что с учетом двухмерного характера тепловых потоков, позволяет5 выравнять скорость нарастания корки слитка по периметру, его усадку, образование зазора межцу рабочей по" верхностью стенки и коркой слитка, а также температуру корки многогранного 10 слитка по периметру. В результате этого устраняются причины возникновения продольных угловых и поперечных тре-, шин, повышается качество слитков, а также стабилизируется процесс раз ливки.За счет повышения качества слитков,при объеме производства 40 тыс. т слитков в год экономический эффект составит 51,3 тыс. руб.20Кроме этого, вследствие стабилизации процесса разливки и уменьшения числа прорывов жидкого металла под кристаллизатором, уменьшается время простоев машины и расходы, необходи мые на устранение последствий прорывов.1Формула изобретенияКристаллизатор для непрерывного литья металлов, содержащий корпус и 30 рабочие стенки в виде многогранника с каналами для охлаждения, о. т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества слитка, каналы для охлаждения расположены относительно рабочей поверхности стенки сувеличением расстояния от ее середины к краям, определяемого из зависимости расстояние от каналовдо рабочей поверхности стенки, при этомпервый канал располо-.жен в середине стенки;коэффициент теплоправодности материаластенки;эффективный коэффициент теплопередачи вместе первого канала;эффективный коэффициент теплоотдачи.отслитка к стенке;коэффициент теплоотдачи от ст.енки к охлаждающей жидкости;угол, образованный соседними гранями кристаллизатора;число каналов, выполненных в половинестенки.

Смотреть

Заявка

4065170, 11.05.1986

КРАМАТОРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ

ВЛАСЕНКО БОГДАН ВАСИЛЬЕВИЧ, МАРЧЕНКО ИВАН КОНСТАНТИНОВИЧ, БУДНИКОВ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ДУБОНОСОВ ВИКТОР АЛЕКСЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: B22D 11/055

Метки: кристаллизатор, литья, металлов, непрерывного

Опубликовано: 15.01.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1366282-kristallizator-dlya-nepreryvnogo-litya-metallov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Кристаллизатор для непрерывного литья металлов</a>

Похожие патенты