Способ получения тонкой ленты из расплава и устройство для его осуществления

(5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТО ключаплав 6, т в ви- фланчерез охлажоторый с,п,ф(21) 4872148/02(71) Белорусский политехнический институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОЙ ЛЕНТЫ ИЗ РАСПЛАВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к литейному производству, а конкретно к способам экструзирования расплавов и устройствам для их осуществления.Известен способ и устройство для экструзии расплавов, включающий приготовление и заливку жидкого металла в вертикальную форму с нагревательными элементами, продавливание расплава через фильеры путем приложения к нему избыточного давления, создаваемого за счет вращения емкости с расплавом и воздействия на него центробежными силами и охлаждение, например, посредством валковых холодильников.Однако существующим способом и устройством невозможно получить широкую тонкую ленту и даже одновременно две ленты.Цель изобретения - увеличение ширины получаемой ленты и повышение производительности.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения тонких лент из расплава, включающего центробежное воздействие на расплав, посредством которого его 57) Сущность изобретения: способ в ет центробежное воздействие на рас посредством которого его формирую де полого параболоида вращения с цем, продавливают расплав кольцевой капилляр 3, а в процессе дения формируют в виде желоба 8, к затем калибруют в плоскую ленту. 2 лы,3 ил. формируют в виде полого параболоида вращения с фланцем, продавливают расплав через кольцевой капилляр, а в процессе охлаждения формируют в виде желоба, который затем калибруют в плоскую ленту.Цель достигается тем, что в устройстве для получения тонкой ленты из расплава, включающем вертикальную форму для центробежного литья и холодильники, согласно изобретению, форма для центробежного литья выполнена в виде двух коаксиально расположенных эквидистантных парабола-. ф идов вращения, выходное сечение которых сопряжено с горизонтальным щелевым кольцевым неподвижным капилляром, при этом поверхность холодильников выполнена в виде катеноида, которые расположены вокруг формы с возможностью образования - а замкнутого контура и в выходной зоне валковых холодильников размещена валковая клеть для калибровки желоба в плоскую ленту.Валковая клеть состоит из заданного (экспериментально) количества пар валков с изменяющейся формой образующей бочки каждой пары валков от цепной линии, зада 1787487ющей форму катеноида, до прямой линии, задающей форму получаемой ленты.Формирование расплава в виде полого параболоида вращения с фланцем и последующее его продавливание через кольце вой капилляр позволяет создать новую схему приложения внешних сил к материалу расплава. При вращении металлического расплава по пространственной поверхности вформе параболоида, в зависимости от 10 скоростййхрежймов и степени переохлаждения расплава совокупность тангенциальных и радиальных сил во фланцевой части параболомда позволяет дифференцировать массу расплава и осуществлять массу рас плава и осуществлять его съем посредством холодильников в виде желоба, который целесообразно калибровать в исходную ленту, Предварительное получение желоба позволяет за счет схемы напряженного со стояния исключить непланжетность в получаемой последующей калибровкой широкой ленте.Предполагаемую ширину ленты Ь можно рассчитывать по формуле 25 Лб2 где б - диаметр кольцевого капилляра, 30 или оперируясь радиусом образующей катеноидной формы валков35 Такая технология позволяет получать одновременно из одной заливки, согласно цели изобретения, две широкие ленты, причем ширина получаемых лент ограничивает ся очевидно только конструктивными соображениями.Вращение нижнего параболоида (формы) ивозвратно-поступательного перемещения верхней формы с рабочей частью в 45 виде наружного параболоида вращения позволяет управлять и толщиной получаемых лент и их структурой,На фиг. 1 показано устройство в разрезе; на фиг. 2 - вид устройства сверху распо ложенными вокруг него холодильниками в виде катеноидов; на фиг. 3 - схема образо-вания желоба посредством валкового холодильника на поверхности катеноида и первый калибрующий валок валковой части, 55На чертежах показана принципиальная схема осуществления процесса получения тонкой ленты йз расплава по предлагаемому способу, где; 1 - нижний параболоид вращения, 2 - верхний параболоид вращения; 3 - кольцевой капилляр, 4 - холодильники в виде катеноида, 5 - отверстие для подачи расплава, 6, 7 - калибрующая валковая клеть /показано условно, 8 - желоб, А - параболоид вращения, В - рабочий зазор, С - катеноид, О - выходная зона холодильников.Устройство для осуществления способа состоит из обогреваемой по всей боковой поверхности электропечи /на схеме условно не показано/, формы для расплава, состоящей из двух частей 1 и 2, конструктивно выполненных с рабочей поверхностью в виде параболоидов вращения А. Нижняя часть 1 формы установлена с возможностью осевого вращения, а верхняя часть 2 формы с возможностью осевого перемещения /привод осевого движения условно не показан/, что позволит изменять величину рабочего зазора В, Части 1 и 2 формы сопряжены с неподвижным кольцевым горизонтальным капилляром 3, В плоскости выхода расплава из капилляра расположено два холодильника 4 с рабочей поверхностью в виде катеноида С так, что они образуют между собой замкнутый контур вокруг формы. В их выходной зоне размещены валковые клети 7, предназначенные для плоской калибровки полученного желоба в прямую широкую ленту.Устройство работает следующим образом,Через отверстие 5 в верхней части 2 дозировочными порциями расплав 6 подают в форму, и он попадает на внутреннюю поверхность А вращающейся нижней части 1 параболоида, При ее вращении происходит как бы закручивание расплава и истечение его под воздействием возникающих при этом центробежных сил через щелевой капилляр 3, Расплав при этом формируется в виде тонкого, равномерного слоя, сьем которого производится на холодильниках в виде катеноидов 4. Ось валкового холодильника 4 расположена в плоскости выхода расплава, Получающая при охлаждении лента формируется катеноидами в виде желоба и затем направляется в валковую клеть 7 для калибровки в плоскую ленту, Параболоидная форма верхней и нижней частей обеспечивают создание достаточно высокого давления в зоне щелевого капилляра 3, что позволяет получать изделие толщиной в несколько микрометров.П р и м е р. Для получения ленты из порошкового материала марки Ре 65 Со 16 В 16 Рз путем нагрева до 1650 С был приготовлен расплав, который заливали в обогреваемую емкость с кольцевым капилляром во фланцевой части, причем количество подаваемого и вытекающего расплава в единицу времени было одинаково. Обогреваемая емкость в сечении имеет форму параболоида, образованного двумя поверхностями /частями 1 и 2/, одна из которых 1 /донная часть/ установлена с возможностью осевого вращения, а другая 2 /верхняя часть/ с возможностью осевого перемещения. Фланцевые части емкости образуют кольцевой капилляр 3 с регулируемым зазором от 10 до 100 мкм.Диаметр емкости по фланцевой части равен 80 мм. Донная часть 1 вращалась со скоростью 10000 об/мин, Вращение расплава с указанной скоростью обеспечивало давление вблизи кольцевого капилляра за счет центробежных сил и параболоидной формы емкости, равное 8,5 10 Н/м, Слой жидкого металла выдавливается через кольцевой капилляр 3 с последующим съемом его на два холодильника в виде катеноида, расположенные вокруг фланцевой части емкости,По сравнению с известным способом за счет непрерывности литья и схема изделия сразу по меньшей мере на два автономных холодильника производительность процесса увеличивается, Кроме того представляется возможным получение очень широких лент, что целесообразно для дальнейшего применения изделия,По сравнению с известным способом и устройством предлагаемое техническое решение имеет следующие преимущества, за счет непрерывности процесса, создания высокого давления в зоне щелевого капилляра обеспечивается съем расплава сразу на два холодильника, расположенных по периметру кольцевого капилляра, производительность при этом увеличивается в 2 раза.Формула изобретения 1. Способ получения тонкой ленты израсплава, включающее центробежное воз действие на расплав с последующим охлаждением на холодильниках, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения ширины получаемой ленты и повышение производительности, расплав в процессе центробежного 10 воздействия формируют в виде полого параболоида вращения с фланцем и продавливают через кольцевой капилляр, а в процессе охлаждения расплав формируют в виде желоба, который калибруют в плоскую ленту.15 2. Устройство для получения тонкойленты из расплава, содержащее вертикальную форму для центробежного литья и валковые холодильнйки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ширины прл учаемой ленты и повышения производительности, оно снабжено калибровочной валковой клетью, форма для центробежного литья выполнена в виде коаксиально расположенных зквидистантных верхнего и ниж него параболоидов вращения, верхний иэкоторых смонтирован с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения, а нижний - с возможностью осевого вращения, при этом выходной торец формы 30 сопряжен с горизонтальным щелевым кольцевым неподвижным капилляром, холодильники расположены вокруг формы с возможностью образования замкнутого контура и в их выходной зоне размещена 35 калибровочная валковая клеть, а поверхности холодильников выполнены в виде катеноидов.зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Состав Техред Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., 4/5