Додатковий холодильник кристалізатора машини безперервного лиття заготовок

Додатковий холодильник кристалізатора машини безперервного лиття заготовок, виконаний у формі вертикального водоохолоджуваного ребра,, розміщений на широких стінках кристалізатора один напроти одного, відрізняє ться тим, що його виконують збірним із сталевої основи з поздовжніми пазами на її поверхні та мідної оболонки, що приварена до основи по всьому периметру стику на поверхні, яка прилягає до широкої стінки кристалізатора, при цьому щілини між зовнішньою поверхнею основи та внутрішньою поверхнею оболонки служать каналами для протікання охолоджуючої води. (19) (21) 99116042 (22) 03.11.1999 (24) 16.04.2001 (33) UA (46) 16.04.2001, Бюл. № 3, 2001 р. (72) Якобше Ришард Якубович, Галай Володимир Петрович, Найдек Володимир Леонтійович, Ніколаєв Генадій Андрійович, Сахно Валерій Олександрович, Носоченко Олег Васильович, Галай Ірина Генадіївна (73) Фізико-технологічний інститут металів та сплавів Національної академії наук України 36131 пружень виникають зазори, що призводить, в свою чергу, до появи зазорів в місцях стикування широкої стінки кристалізатора з боковою поверхнею холодильників. А це може призвести до виникнення тріщин від підвисання заготовки та прориву металу у кристалізаторі. Через те стійкість таких холодильників незначна. Уникнути вищезгаданих недоліків можна шляхом застосування запропонованого винаходу. В основу винаходу поставлено завдання створення такого додаткового холодильника, який би забезпечив одночасно формування поздовжніх пазів на поверхні слябів і додатковий відбір тепла від твердіючої сталі, дозволив зменшити витрати дефіцитної міді, збільшити надійність його кріплення до широких стінок кристалізатора. Поставлена мета досягається тим, що додатковий холодильник кристалізатора машини безперервного лиття заготовок, виконаний у формі вертикального водоохолоджуємого ребра, розміщений на широких стінках кристалізатора один напроти одного, згідно з винаходом, виконують збірним із сталевої основи з поздовжніми пазами на її поверхні та мідної оболонки, що приварена до основи по всьому периметру стику на поверхні, яка прилягає до широкої стінки кристалізатора, при цьому щілини між зовнішньою поверхнею основи та внутрішньою поверхнею оболонки служать каналами для протікання охолоджуючої води. Конструкція запропонованого додаткового холодильника (фіг.) складається із сталевої основи 1 з пазами для проходження охолоджуючої води 2 та мідної оболонки 3, яка насаджена на основу. В сталевій основі є отвори 4 з різьбою для кріплення додаткового холодильника до широких стінок кристалізатора за допомогою сталевих шпильок. В місці стику зі сторони площини, що прилягає до стінки кристалізатора, мідна оболонка приварена до основи швами 5 по всьому периметру стику. Сталева основа виготовляється шляхом механічної обробки заготовки з прокату. Мідну оболонку виготовляють шляхом деформації мідного листа товщиною 15-20 мм. Надійне кріплення мідної оболонки до сталевої основи у місцях стику здійснюється електронно-променевим зварюванням. Виготовлений таким чином додатковий холодильник в порівнянні з прототипом більш надійний в конструктивному відношенні та за службовими характеристиками. Так, застосування сталевої основи підвищує надійність кріплення його до широких стінок кристалізатора через те, що вона виготовлена з одного матеріалу із кріпіжними елементами (шпильками). Тобто вони мають однаковий коефіцієнт термічного розширення, що виключає утворення небажаних зазорів. Запропоноване розміщення каналів з щільовидною формою для проходження води, постійна товщина мідної оболонки забезпечують рівномірне охолодження робочої стінки, її оптимальний термонапружний стан і покращують теплову роботу додаткових холодильників. Втрати де фіцитного матеріалу та часу для виготовлення робочих стінок зменшуються через те, що мідна оболонка може бути виго товлена з листа заданої товщини прогресивними і економічними методами формування (холодною штампуванням, гарячим пресуванням, штампуванням вибухом тощо), а не з суцільної мідної заготовки, яку необхідно піддати механічній обробці струганням, свердлуванням, шліфуванням та ін. Приклад виготовлення та використання винаходу. Для одержання в кристалізаторі для безперервного розливання слябів з поперечним перетином 300х1850 мм сортових заготовок використовують поздовжні додаткові холодильники, поперечний перетин котрих виконано у вигляді трапеції з однією боковою стороною, перпендикулярною до широких стінок кристалізатора. Висота холодильників складає 120 мм, довжина основ - 90 і 40 мм. Мідна оболонка виготовлена з мідного листа товщиною 20 мм. Стики між сталевою основою та мідною оболонкою на площині, що прилягає до широкої стінки з'єднані за допомогою електроннопроменевого зварювання. Холодильник вміщує сталеву основу з чотирма пазами та десятьма отворами з різьбою М16 для його кріплення сталевими шпильками до широкої стінки кристалізатора. Між зовнішньою поверхнею основи та внутрішньою поверхнею оболонки утворюються чотири щільовидних канапа прямокутного поперечного перетину і один (над вершиною основи) трапецієподібного перетину. Ці канали служать для проходження охолоджуючої холодильник води. По два описаних додаткових холодильники закріплені на кожній широкій стінці кристалізатора симетрично від їх поздовжньої осі на відстані 558 мм один від одного (перпендикулярна бокова сторона поперечного перетину холодильника знаходиться з боку поздовжньої осі стінок). За допомогою запропонованого винаходу було відлито серію плавок з вуглецевої та низьколегованої сталі для одержання трьох заготовок для виготовлення сортового прокату відповідального призначення (швелер, балка, кутник, шахтна стійка). Додаткові холодильники забезпечили підвищення загального тепловідбору в кристалізаторі на 15-20%. Одержані за допомогою такого кристалізатора три заготовки (одна з габаритними розмірами 558х300 мм та дві - 606х300 мм) розділені газокисневим різанням перемичок, що утворюються між вершинами додаткових холодильників, розміщених на протилежних широких стінках кристалізатора. За результатами дослідження макроструктури литих заготовок встановлено підвищення їх фізичної та структурної однорідності, зменшення дефектів в осьовій зоні на 0,5-1,5 бали, що забезпечило отримання сортового прокату з механічними властивостями на 15-20% вищими за нормативні. Вихід придатного металу збільшився на 5-10%. Застосування запропонованого холодильника дозволяє скоротити в 2-3 рази витрати міді при виготовленні та збільшити в 1,5-2 рази строк його експлуатації. 2 36131 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3