Машина горизонтального безперервного лиття заготовок

Винахід відноситься до металургії, а саме, до безперервного лиття металів з кольорових сплавів. Відома машина безперервного лиття [1], яка містить: металоприймач, з виступом у донній його частині, у виступі виконано поглиблення ограничение буртом з вертикальним каналом, поглиблення між буртом та вхідним торцем кристалізатора, графітової втулки кристалізатора (ГВК); мідного кожуху водяного охолодження; тягнучу клітину з валками протягнення та вузлом порізки заготовок на мірні довжини. До недоліків цієї машини відноситься те, що данну конструкцію неможливо використовува ти для зменшення верогідності попадання неметалевого вкраплення в порожнину кристалізатору з наступних причин: - донна частина поглиблення розташована не вище нижньої твірної лінії графітової втулки кристалізатору; - ванна перемішування розплаву у поглибленні донної частини, зв'язана каналом з поглибленням, яке знаходиться між буртом та порожниною ГВК, що сприяє проникненню неметалевого вкраплення в порожнину кристалізатору під час доливання нової порції розплаву. Найбільш близької за технічною суттю до пропонуємої машини безперервного лиття є машина, описана в [2], яка містить: металоприймач, донна частина якого піднята до рівня верхньої твірної лінії ГВК, з поглибленням у донній частині металоприймача, яке ограничене буртом; поглибленням між буртом та вхідним торцем кристалізатора, графітової втулки кристалізатора, кожуха мідного водоохолоджуємого кристалізатора, тягнучої кліті з валками протягнення та вузлом порізки заготовок на мірні довжини. Недоліком даної конструкції є те, що: - найнищей точка бурта не зафіксована відносно верхней твірної лінії графітової втулки кристалізатору (ГВК), тому є можливість часткового влучення часток неметалевих включень у поглиблення між буртом і вхідним торцем кристалізатора. В основу винаходу поставлена задача удосконалення конструкції машини для безперервного лиття порожнистих заготовок з кольорових сплавів, яка дозволятиме збільшити якість заготовки. Технічний результат, який буде отриманий при здійсненні машини що заявляється, полягає в зменшенні верогідності попадання неметалевого вкраплення в порожнину кристалізатору та в підвищенні якості безперервно литої заготівки. Поставлена задача вирішується тим, що у металоприймачі донне місце для приймання нових порцій розплаву, підняте до рівня верхньої твірної лінії графітової втулки кристалізатору (ГВК) та відокремленне буртом від поглиблення, яке розташоване перед порожниною криталізатора, при чому, рівень найнищей точки бурта (А) - (hA) перевищує рівень верхней твірної лінії ГВК (hT) на величину В, яка дорівнює В=(0.3-1.5)D, де D – діаметр заготовки. Винахід ілюструється кресленнями. На Фіг.1 показано загальний вигляд машини безперервного лиття з виконаним у ньому буртом. На Фіг.2 показано рух шлаку та неметалевого вкраплення по об'єму металоприймача при доливанні в нього нової порції розплаву. Сущность винаходу. Для виключення можливості попадання шлакового та неметалевого вкраплення в кристалізатор, при доливанні нової порції розплаву, необхідно: донне місце 2 металоприймача підняти до рівня верхней твірної лінії ГВК, та відокремити його буртом 4 від поглиблення 5, яке розташоване перед порожниною ГВК 6, при цьому рівень найнищей точки бурта (A) - (hA) повинен буде перевищувати рівень твірної лінії ГВК (hT) на величину В, яка дорівнює В=(0.3-1.5)D (Фіг.1). Оскільки щільність часток неметалевого вкраплення менше ніж щільність сплаву кольорових металів, то всі шлакові та неметалеві вкраплення розповсюджуються по всьому об'єму металоприймача, який знаходиться вище нижнього рівня його перемішування. Однак, між буртом та порожниною кристалізатору знаходиться об'єм розплаву, який є недосяжним для попадання шлакового та неметалевого вкраплення, так як він розташований нижче нижнього рівня перемішування розплаву. Машина горизонтального безперервного лиття містить: металоприймач (1) з данною частиною (2), виконаним в верхній її частині поглибленням (3) та буртом 4, який розділяє поглиблення 3 та поглиблення (5), розташоване між буртом та вхідним торцем кристалізатора, графітової втулки кристалізатора (6), мідного водоохолоджуємого кожуха кристалізатора (7), тягнучої кліті з валками протягнення (8), та вузлом порізки заготовок на мірні довжини (9), розплав (10), заготівка (11). Устрій працює таким чином. В процесі безперервного лиття рівень розплаву Η в металоприймачі постійно зменшується у зв'язку з витрачанням його через кристалізатор. Тому металоприймач періодично поповнюють новою порцією розплаву до рівня Η (Фіг.1). При доливаннні нової порції розплаву рівномірно по об'єму верхней частини 12 металоприймача 1 розплав перемішується зі шлаком та неметалевим вкрапленням (Фіг.2). Для того, щоб не зупиняти технологічний процес безперервного лиття на час всплиття шлакових часток та неметалевого вкраплення розплав виливають на поглиблення 3 донної частини 2. Після доливання, або в процесі доливання машина автоматично проводить витягування заготовки при цьому в порожнину ГВК надходить нова порція розплаву з поглиблення 5, яке є недосяжним для попадання в нього краплинок шлаку та неметалевого вкраплення за рахунок того, що точка А розташована вище вер хньої твірної лінії графітової втулки кристалізатора на величину В (Фіг.1). Визначення величини В та її вплив на наявність неметалевих включень у процесі безперервного лиття заготовок діаметром 0.05, 0.1 та 0.15м наведені в таблиці Таблиця №п/п 1 2 3 Діаметр заготовки, D, м 0.05 0.05 0.05 Величина В 0.65 0.80 1.00 Технічні характеристики якості заготівлі Шлакові та неметалеві вкраплення є Шлакові та неметалеві вкраплення відсутні Шлакові та неметалеві вкраплення відсутні 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 1.50 2.00 0.30 0.40 0.50 0.75 1.00 0.25 0.3 0.35 0.45 0.50 Шлакові та неметалеві вкраплення відсутні Немає сенсу виконувати вказану величину В Шлакові та неметалеві вкраплення є Шлакові та неметалеві вкраплення відсутні Шлакові та неметалеві вкраплення відсутні Шлакові та неметалеві вкраплення відсутні Немає сенсу виконувати вказану величину В Шлакові та неметалеві вкраплення є Шлакові та неметалеві вкраплення відсутні Шлакові та неметалеві вкраплення відсутні Шлакові та неметалеві вкраплення відсутні Немає сенсу виконувати вказану величину В Із даних наведених у таблиці випливає, що: - для кожного діаметру заготовки є оптимальне значення величини В, так для діаметру 0.05м таким значенням є величина В=1.0, для діаметру 0.1м - В=0.5, а для діаметру 0.15м - В=0.35; - для кожного діаметру заготовки є мінімально допустиме значення величини В при якому в заготовці відсутні залишкові шпакові та неметалеві вкраплення, так для діаметру 0.05м таким значенням є величина В=0.80, для діаметру 0.1м - В=0.4, а для діаметру 0.15м - В=0.30; - для кожного діаметру заготовки є максимально допустиме значення величини В при якому в заготовці відсутні залишкові шлакові та неметалеві вкраплення, так для діаметру 0.05м таким значенням є величина В=1.50, для діаметру 0.1м-0.75, а для діаметру 0.15м-0.45; - для кожного діаметру заготовки є мінімально-запредельні значення величини В при яких в заготовці виникають залишкові шлакові та неметалеві вкраплення, так для діаметру 0.05м таким значенням є величина В=0.65, для діаметру 0.1м-0.30, а для діаметру 0.15м-0.25; - для кожного діаметру заготовки є максимально-запредельні значення величини В які немає сенсу застосовувати так як більше вже немає зменшення шлакового та неметалевого вкраплення, так для діаметру 0.05м таким значенням є величина В=1.50, для діаметру 0.1м-2.00, а для діаметру 0.15м-0.50; Таким чином, для досягнення технічного результату необхідно підтримувати величину В в інтервалі від 0.3 до 1.5 для безперервного лиття заготовок діаметром 0.05-0.15м.