Кристалізатор для безперервного розливання металу

Корисна модель належить до чорної металургії, зокрема до безперервного розливання металу. Відомий кристалізатор для безперервного розливання сталі з рифленою поверхнею робочих стінок. Глибина рифлень зменшується у напрямку від вершини до низу кристалізатора [а.с. №440205 опубл. 25.08.74 Бюл. №31]. Недоліком даного кристалізатора є те, що рифлення кристалізатора виконане по всій довжині, що призводить до зниження тепловідведення у нижній частині кристалізатора, а отже, до розігрівання кірочки заготовки на виході з кристалізатора. При потраплянні заготовки з розігрітою кірочкою до зони вторинного охолоджування відбувається різке зниження температури поверхні, що викликає додаткову напругу в кірці. Це приводить до утворення поверхневих дефектів заготовки і катаної з неї металопродукції. Утворення на поверхні заготовки слідів від рифленої поверхні робочих стінок кристалізатора приводить до утворення додаткових напруг, які викликають утворення поверхневих дефектів при охолоджуванні заготовки в зоні вторинного охолоджування. Утворення рифлень на поверхні заготовки, контактуючи з поверхнею роликів, приводить до передчасного зносу роликів. Відомий кристалізатор для безперервного лиття металу з прямокутною формою поперечного перерізу, на робочих поверхнях стінок якого виконані хвилі з кроком у верхній частині кристалізатора на 1,0-1,59% більшим, ніж у нижній. При цьому, радіус хвилі по стороні, яка перешкоджає усадці в поперечному перерізі кристалізатора біля краю стінки в 1,1-2,5 рази більший, ніж біля осі [а.с. №574270 опубл. 30.09.77. Бюл. №36]. Недоліком даного кристалізатора є те, що при радіусі хвиль біля краю більшому в 1,1-2,5 рази, ніж біля осі, при зміні оптимальної лінійної швидкості безперервного розливання сталі виникають додаткові напруги в кірочці заготовки, що приводить до утворення поверхневих дефектів заготовки і катаної з неї металопродукції. Різниця кроку хвиль в 1,0-1,59% між верхньою і нижньою частиною кристалізатора, при зміні оптимальної лінійної швидкості безперервного розливання сталі, приводить до утворення дефектів за рахунок утворення додаткових напруг у кірці заготовки і катаної з неї металопродукції. Найбільш близьким є кристалізатор [а.с. №499950 опубл. 25.01.1976p. Бюл. №3], у якого вертикальні пази заповнені вогнетривким матеріалом, наприклад графітом (прототип). Недоліком даного кристалізатора є те, що вогнетривкий матеріал, який заповнює вертикальні пази в районі меніска, зношується нерівномірно за рахунок використання шлакоутворюючої суміші, окиси якої, при контакті, розчиняють вогнетривкий матеріал, що приводить до нерівномірного тепловідведення і утворення поверхневих дефектів заготовки і катаної з неї металопродукції. Недоліком є і те, що при контакті металу з вогнетривким матеріалом під час розливання відбувається нерівномірне окислення вуглецю графіту, що приводить до його зносу, нерівномірного тепловідведення і утворення поверхневих дефектів заготовки і катаної з неї металопродукції. Технічний результат корисної моделі полягає в зниженні утворення поверхневих дефектів, у диференційованому тепловідведенні по висоті кристалізатора, збільшенні виходу придатного по поверхневих дефектах литої заготовки і отриманої з неї катаної металопродукції, підвищенні стабільності розливання металу. Технічний результат корисної моделі досягається тим, що рифлення мідних стінок кристалізатора виконане способом накатки, що дозволяє отримати хвилю з закругленою вершиною, на якій не утворюються додаткові напруги. Крок між вершинами складає від 0,2 до 4,5 поверхневого натягнення заліза, а довжина накатки по висоті кристалізатора виконана диференційованою, з глибиною 0,1-0,8мм біля верхнього торця і 0,0мм - на відстані 0,20-0,60 довжини кристалізатора від верхнього торця до низу по вузьких і широких гранях. Кристалізатор забезпечує високу якість безперервнолитої заготовки і отримуваної з неї катаної металопродукції. Кристалізатори випробувані в умовах ВАТ «МК «Азовсталь». При прокатуванні 80000,0 тонн заготовок, відлитих через кристалізатори з рифленням мідних стінок, що виконане способом накатування, відсортування листового прокату за дефектом «плена» склало 2,2%, у той час як при прокатуванні заготовок, відлитих через кристалізатори з гладкою поверхнею мідних стінок - 3,5%.