Способ горизонтального полунепрерывного литья полых заготовок

евую камеру, мой заготовки, ания заготовк ной концево" возвращают,1, отления в О еКомитет Российской Федерации по патентам и тйарным знакам вторскому свидетельству(7) Уральский политехнический институтим.С.М.Кирова, Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники(56) Авторское свидетельство СССР 1 ч 984647, кл. В 22 Р 11/00, 1982.(54) СПОСОБ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО П ЛУНЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК(57) 1. СПОСОБ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПОЛУНЕПР 5 РЫВНОГО ЛИТЬЯ ПОЛЫХ ЗДГГОТОВОК, включающий подачу жидкого металла в кристаллизатор до затравки из герметического металлоприемника, расположенного нижеотливаемой заготовки, формирование заготовки в кристаллизаторе и зоне вторичного охлаждения при периодическом е,ее вытягивании из кристаллизатора, завершение формирования заготовки в неподвижном состоянии, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности отливки полых заготовок повышенного качества без внутреннего дорна, при подаче жидкого металла в кристаллизатор часть его через отливаемую заготовку и отверстие в затравке 19) ЯЗ (1 ц 1802460 (1 з) А 151) б В 22 Р 11/00 полают в подвижную концС,расположенную выше отливаеи по завершении формиров ижидкий металл из подвиж икамеры и из заготовки вметаллоприсмник, ОО2, Способ по п ичающийся тем,что после возвращ металлоприемникжидкого металла из концевой камеры изаготовки, осуществляют выдержку и жидкий Вметалл подают вновь в заготовку и концевую фкамеру, повторяют эти операции в соответствии с заданным числом слоев,3, Способ по пп,1 и 2, отличающийсятем, что в концевой камере создают давлениегаза и поддерживают его до полногО ьудаления из заготовки незатвердевшего фжидкого металла. Ьфф4. Способ по пп,1 и 2, отличающийсятем, что в конце формирования заготовкигерметичный металлоприемник пополняютметаллом через концевую камеру и черезотлитую полую заготовку,5, Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что исполняемый через концевуюкамеру и отлитую полую заготовку жидкий металл подают с теплосодержаниемкомпенсирующим тепловые, потери в мталлоприемнике.Изобретение относится к металлургии,конкретнее к полунепрерывной разливкеметаллов в полые простые и слоистые заготовки на установке горизонтального типа,Целью изобретения является обеспечение воэможности отливки полых заготовокповышенного качества без внутреннего дорна.На чертеже изббражена схема установки для реализации предлагаемого способа.Схема установки включает герметичныйметаллоприемник 1, имеющий на верхнейкрышке 2 три отверстия; отверстие для заливки жидкого металла, отверстие для подачи газа под давлением, соединенное сгазовой системой 3, и отверстие для установки металлопровода 4. Над металлопроводом установлен промежуточный блок 5,имеющий вертикальный канал 6, соосный сметаллопроводом 4, и горизонтальный канал 7, соосный с кристаллизатором 8. Кристаллиэатор 8 крепится к промежуточномублоку 5 со стороны горизонтального канала7, С другого конца в кристаллизатор первоначально вводится затравка 9, которая закреплена на подвижной концевой камере10. В центральной части затравка имеет отверстие 11, соосное с горизонтальным каналом 12 концевой камеры, которыйсообщается с вертикальным каналом 13.Концевая камера 10 имеет герметичнуюкрышку 14 с двумя отверстиями: отверстиемдля заливки жидкого металла и отверстиемдля подачи газа под давлением, соединенным с газовой системой 3, Газовая система3 обеспечивает требуемый режим подачидавления в металлоприемник и в концевуюкамеру,Технологический процесс разливки металла по предлагаемому способу включаетследующие операции,Первоначально в металлоприемник 1через одно из отверстий в крышке 2 заливают жидкий металл и металлоприемник герметиэируют, Концевая камера 10 такжегерметиэируется и устанавливается такимобразом, что затравка 9 входит в кристаллиэатор 8 и плотно поджимается к его торцевой поверхности. Установка готова кразливке,8 металлоприемнике 1 с помощью газовой системы 3 создается давление, и жидкий металл 15 через металлопровод 3 иканалы 6 и 7 поступает в кристаллизатор 3и далее через отверстие 11 в затравке 9 ичерез каналы 12 и 13 в концевую камеру 10.В кристаллизаторе начинает формироваться первый участок корочки заготовки в стационарных условиях. При этом во времяпауз до вытягивания корочки из кристалли 50 товки, перед удалением жидкого металла, в концевую камеру. заливают свежую порциюжидкого металла и через сформированную заготовку производят пополнение металло- приемника. После этого давление е пневмозадатчике снимают, а в концевой камере поднимают и производят быстрое удаление жидкого металла 15 иэ внутренней полости заготовки 16,Заготовка .16 полностью вытягивается . из кристаллизатора 8 и удаляется с оси разливки, а концевая камера 10 смещается о затора осуществляется подача пульсирующего давления в.коицевую камеру 10, что ведет к колебаниям уровня мейиска жидкого металла в пределах и и движению жидко го металла 15 относительноформирующейся корочки заготовки 16, После достижения корочкой требуемой толщины производится ее быстрое вытягивание на требуемый шаг (но не более 0,95 длийй 10 кристаллилатора). Во время вытягивбййяжидкий металл в кристаллизатор поступаетиз металлоприемника 1 и из концевой каме-;,": ры 10. В кристаллизаторе 8 начинает формй-./ роааться следующий участок корочки заготовки в аналогичных условиях.После того, как будет вытянуто из кристаллизатора и сформировано необходимое количество участков заготовки и их толщина достигнет заданной величины, производит ся быстрое удаление жидкого металла иэконцевбй камеры и иэ центральной части заготовки, Для этого с помощью газовой системы в концевую камеру подается давление до 0,2 - 0,3 МПа, а в металлоприемнике 25 давление сбрасывается, После полного вытеснения жидкогометалла из заготовки дав-, ление газа в концевой камере также сбрасывается и если формировалась полая простая заготовка, то она удаляется с оси 30 разливки, а если формируется полая слоистая заготовка, то производится выдержка, во время которой температура внутренней поверхности сформированной корочки за- .готовки снижается до температуры, при ко торой в результате последующей подачижидкого металла не произойдет сваривания слоев.Далее в металлоприемник подаетсядавление и жидкий металл поступает в заго товку и через отверстие в затравке в концевую камеру. В концевой камере создается пульсирующее давление и при возвратно- поступательном движении жидкой фазы от-., носительно фронта кристаллизации 45 формируется следующий слой заготовки.Таким образом формируется требуемоеколичество слоев в сечении заготовки. Когда будет сформирован последний слой эагосторону кристаллиэатора и затравка 9 вводится в кристаллизатор и поджимается к его торцевой поверхности. В металлоприемник 1 подается давление и начинается формирование следующей заготовки,Воэможности установки могут быть расширены, если установить двухкамерный металлоприемник, то можно будет получать многослойные заготовки со слоями из металлов различного химического состава, которые заливаются в изолированные камеры металлоприемника и последовательно подаются в полость заготовки для формирования требуемых слоев,П р и м е р. Отливается полая заготовка из алюминиевого сплава длиной 5 м, наружным диаметром 400 мм и внутренним диаметром 160-200 мм. Заготовка периодически вытягивается за 5 с на шаг 1 м. Продолжительность паузы 55 с, Время периодического перемещения составит 4 мин. Время формирования стенки заготовкй до толщины 100 мм при коэффициенте эатвердевания К - 3,3 см минбудет около.9 мин, Тогда общее время формирования пятиметровой заготовки составит 13 мин, При этом толщина заготовки вблизи концевой камеры будет 120 мм; Получив заготовку указанных размеров, втечение 1 мин производят пополнение жидким металлом герметичного металлоприемника. Далее заготовку убирают, а подвижную концевую камеру возвращают в исходное положение, что занимает по времени примерно.1 мин. Таким образом, цикл формирования полой заготовки составит 15 мин, а средняя скорость литья 20 м(ч. Ведение технологического процесса попредлагаемому способу позволит в условиях горизонтального литья получать полые слоистые и многослойные заготовки, кото рые способом литья, взятым эа прототип,получить или совсем невозможно или можно, но они будут более низкого качества, Повышение качества достигается эа счет осуществления режима интенсивного дви жения жидкой фазы относительно всегофронта кристаллизации, за счет чего улучшается структура в сечении заготовки и корочка имеет более равномерную толщину по длине и по сечению заготовки. Кроме этого, 15 применение слоистых и тем более многослойных заготовок позволит значительно повысиь свойства, получаемых иэ таких заготовок полуфабрикатов, т.к. слоистая заготовка на 40 - 50 имеет выше показатель 20 ударной вязкости по сравнению с аналогичным монолитным изделием. Применение такого технологическогоприема, как пополнение металлоприемника 25 жидким металлом в ходе процесса формирования заготовки позволит на 5-10 сократить технологический цикл получения одной заготовки и тем самым повысить производительность установки.30А прохождение перегретого жидкогометалла, пополняющего металлоприемник, через внутреннюю полость, сформированной заготовки позволит повысить качество 35 внутренней поверхности, которая не потребует в дальнейшем дополнительной механической обработки.118024 бО Составитель А. Попо Техред М,Моргентал Корректор А, Обручар Редактор В. Трубченко каз 210 Тираж Подписное НЙО "Поиск" Роспатента38, Москва, Ж, Рауаская наб 4 И Гагарина, 10 Произ стееннс иадатеаьскиа комбинат "Патент", г. умто