Способ непрерывного литья чугунных тонкостенных труб и установка для его осуществления

, 8010 ТЕНИЯ ЗО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК ПАТЕНТУ(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ И УСТАНОВКАДЛЯ ЕГО ОСЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1. Способ непрерывного литьячугунных тонкостенных труб, включаю-.щий .подачу жидкого чугуна в охлаждаемый кристаллизатор с дорном, нагревдорна и вытягивание трубы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с.цельюповышения надежности процесса литья,в его начале нагревают верхний конец)В 22 И 11/00В 22 Э 11 14 дорна, а затем в кристаллизатор подают жидкометаллический охладитель, не прекращая нагрева дорна.2, Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, содержащая кристаллизатор с водяйой рубашкой, графитовый дорн с устройством для его нагрева и направляющие и вытягивающие ролики, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности процесса литья, она снабжена источником сжатого нейтрального газа, а кристал-: лизатор снабжен дополнительной рубашкой для жидкометаллическогоохладителя, при этом источник сжатого нейтрального газа соединен с верхней частью рубашки для жидко- металлического охладителя и резервуаром, соединенным с нижней частью указанной рубашки.Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов и сплавов.Известен способ непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, включающий подачу Жидкого чугуна в охлаждаемый кристаллизатор с дорном, нагрев дорна и вытягивание трубы.Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб содержит кристаллизатор с водяной рубашкой, 10 графитовый дорн с устройством для его нагрева и направляющие и вытягивающие ролики Г 1 3.Недостатком известного способа и установки для его осуществления 15 является низкая надежность процесса литья из-за возможности прорывов металла и заклинивания дорна.Цель изобретения - повышение надежности процесса литья, 20Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, включающему подачу жидкого чугуна в охлаждаемый кристаллизатор с дорном, нагрев дорна и вытягивание трубй, в начале процесса литья нагревают верхний конец дорна, а затем в кристаллизатор подают жидкометаллический охладитель, не прекращая нагрева дорна.Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, содержащая кристаллизатор с водяной ру башкой, графитовый дорн с устрой- З 5 ством для его нагрева и направляющие и вытягивающие ролики, снабжена источником сжатого воздуха нейтрального газа, а кристаллизатор снабжен дополнительной рубашкой для жидко металлического охладителя, при этом источник сжатого нейтрального газа соединен с верхней частью рубашки для жидкометаллического охладителя и резервуаром, соединенным с нижней 45 частью укаэанной рубашки.На Фиг. 1 представлена установка, общий вид; на Фиг. 2 - кристаллизатор, продольный разрез; на фиг. 3 -то же, с положением Фронта затвердевания в процессе литья, частичный разрез, на фиг. 4 - устройство для нагрева дорна, частичный разрез, на фиг. 5 - система охлаждения кристаллиэатора, частичный разрез.Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб (Фиг. 1) содержит кристаллизатор 1 с водяной рубашкой 2, графитовый дорн 3 с устройством 4 его нагрева и направляющие 5 и вытягивающие 6 ролики, , 60 Подвод металла в кристаллизатор 1 осуществляется иэ промежуточного ковша 7, установленного на раме 8, через литниковые каналы 9 и 10, Кристаллизатор 1 (фиг. 2), кроме водяной 65 рубашки 2 с ребрами 11, имеет также рубашку 12 для жидкометаллического охладителя 13, нижняя часть которой соединена с резервуаром 14, содержащим металл с низкой точкой плавления, например олово, а верхняя часть - с источником 15 сжатого нейтрального газа. Верхняя часть резервуара 14 также соединена с источником сжатого газа. Рубашка 12 для жидкометаллического охладителя запрессована внутрь водяной рубашки 2 и выполнена иэ металла или металлического теплопроводного сплава, например из меди с алюминиевым покрытием или покрытием хрома. Водяная рубашка выполнена из теплопроводного металла, например меди или стали, и снабжена трубопроводами для подачи и выпуска охладителя, Водяная рубашка 2 и ру-" башка 12 для жидкометаллического охладителя Функционируют совместно и предназначены для обеспечения эффективного и равномерного охлаждения кристаллизатора 1 и Формирующейся трубы 16. Графитовый дорн 3 выполнен в виде цилиндра с дном 17 и открытым верхом. Внутри цилиндра установлейо устройство 4 для нагрева, выполненное, например, в виде индуктора, охлаждаемого водой, или нагревательного сопротивления. Индуктор намотан по спирали на внутренней стенке дорна, но не доходит до его дна 17, поэтому нижняя часть дорна всегда остается не нагреваемойДорн может иметь устрбйство 4 для его нагрева (фиг.4), выполненное в виде нагревательного сопротивления 18 (полого графитового стержня ), изолированного от дна 17 дорна с помощью жаропрочного элемента 19, На Фиг. 5 показан вариант выполнения установки, согласно кото" рому резервуар 14 с жидкометаллическим охладителем расположен ниже кристаллизатора и при этом опорожнение рубашки 12 и резервуара 14 осуществляется просто под действием силы тяжести, когда трубопровод 20 соединен с атмосферой. И наоборот, заполнение рубашки 12 осуществляют путем сообщения трубопровода с источником сжатого газа, под действием которого,жидкометаллический охладитель поднимается кверху, а воздух выходитв атмосферу через трубопровод 21.Способ непрерывного литья чугунных тонкостенных труб осуществляют следующим образом.Жидкий чугун из промежуточного ковша 7 через литниковый канал подают в.зазор между рабочимистенками кристаллизатора 1 и стенками графитового дорна 3, гдеформование тонкостенной трубы, которую вытягивают с помощью вытягивающихроликов 6. В начале процесса литьянагревают верхний конец дорна и приэтом подают сжатый газ в рубашку 12для жидкометаллического охладителя,вытесняя последний в резервуар 14.Так как рубашка 12 для яидкометаллического охладителя пуста, происходиттакже и нагрев кристаллизатора 1.После заполнения зазора между кристаллизатором и дорном жидкометаллический охладитель олово) подают изрезервуара 14 в рубашку 12 и поддерживают в .ней определенное давление.Благодаря нагреву верхнего конца 15,дорна чугун, находящийся с нимв контакте, остается в жидком состоянии, а чугун, контактирующий состенками кристаллизатора, охлаждаемыми водой и жидкометаллическим 2 Оохладителем, охлаждается, такимобразом получают фронт затвердевания, представляющий собой поверхность раздела между солидусом и ликвидусом, имеющую форму усеченногоконуса (фиг. 3), Дополнительноеохлаждение кристаллизатора жидкометаллическим охладителем обеспечивает равномерное распределение температуры по всей его.высоте, исключает неравномерность, вызываемуювоздушными прослойками, и предотвращает опасность разрйвов и трещинформирующейся трубы. Благодарй процессу усадки металла.стенки труфыотходят от стенок кристаллизаторапоэтому отсутствует сопротивлениепри вытягивании трубы. Так как формирование оболочки трубы на дорнепроисходит только в его нижнейчасти, исключено заклиниваниедорна и трубы в зазоре между стенками кристаллизатора и стенками дорна.Таким образом, можно получать тонкостенные чугунные трубы например трубус наружным диаметром 170 и толщинойстенки 5 мм,не опасаясь растрескиванияили разрывов,чтообеспечивает высокуюнадежность процесса литья.1071213 г,5 Составитель,В. БитковктоР Л. Филь ТехРедЛ.Мартяшова КоРРектоР Л. Пата илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная,11717/55 Тираж 775ВНИИПИ Государственногопо делам иэобретений113035, Москва, Ж 35 у Рауш Подписнокомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5