Установка безперервного розливу металу

1 Установка безперервного розливу металу, що містить засіб подачі рідкого металу, кристалізатор і пристрій витягування заготівки, яка відрізняється тим, що між кристалізатором і пристроєм витягування заготівки встановлений термоциклічний модуль, виконаний у вигляді порожнистого корпусу з отворами, співвісними з кристалізатором, в якому послідовно вздовж осі заготівки розташовані секції охолоджування і нагріву. 2. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що кожна секція охолоджування виконана у вигляді водоохолоджуваного мідного корпусу з каналом уздовж осі заготівки, в якому встановлена графітизована втулка. 3. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що кожна секція нагріву виконана у вигляді високочастотного індуктора, встановленого вздовж осі заготівки 4. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що порожнистий корпус виконаний з пристроєм подачі захисного газу в порожнину корпусу. Корисна модель відноситься до металурги, до безперервного лиття, і може бути використана для отримання безперервнолитих заготівок з чорних і кольорових металів. Технологія і обладнання для безперервного розливу металу описані в багатьох джерелах інформації і широко застосовуються на практиці. Більшість установок містить металоприймач, що охолоджується кристалізатор, канал якого сполучений з металоприймачем, пристрій подачі рідкого металу в металоприймач, пристрій витягування заготівки з кристалізатору, пристрій вторинного охолоджування на виході з кристалізатора (дивись, наприклад, авторське свідоцтво СРСР № 916066, МКВЗ B22D 11/14, пріоритет 23.05.80). Загальними ознаками технічного рішення, що пропонується і аналога є: установка безперервного розливу металу, що містить засіб подачі рідкого металу, кристалізатор і пристрій витягування заготівки. Недоліком описаного пристрою є неоднорідність структури металу заготівки, що отримується. Як прототип вибрана горизонтальна машина безперервного лиття заготівок, описана в книзі "Машини і агрегати металургійних заводів. Том 2. Машини і агрегати сталеплавильних цехів». - М.: Металлургия, 1988 -.С. 203-204. Установка містить порожнистий металоприймач, кристалізатор, тягнучу кліть і механізм гойдання. При цьому порожнина металоприймача через стакан - живильник сполучена з робочим каналом кристалізатора, що охолоджується. Тягнуча кліть розташована за кристалізатором по ходу руху заготівки. На виході з кристалізатора заготівка охолоджується водою з форсунок в зоні вторинного охолоджування, розрізається. Загальними ознаками технічного рішення, що пропонується і прототипу є: установка безперервного розливу металу, що містить засіб подачі рідкого металу, кристалізатор і пристрій витягування заготівки. Заготівка, отримана в описаному пристрої, має грубозернисту литу структуру з неоднорідними властивостями металу по перетину і довжині, що пояснюється умовами охолоджування і кристалізації металу в кристалізаторі. Наступна термообробка заготівки по відомих, технологіях для отримання заданих властивостей приводить до втрати металу в окалині при окисленні поверхні заготівки, а також супроводжуються великими енерговитратами. У основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення установки безперервного розливу металу, в якій за рахунок конструктивних особливостей забезпечується отримання заготівки з дрібнозернистою структурою металу і однорідними властивостями по перетину і довжині. Поставлена задача вирішується тим, що в установці безперервного розливу металу, що містить засіб подачі рідкого металу, кристалізатор і пристрій витягування заготівки, згідно з корисною моделлю, між кристалізатором і пристроєм витягу CD СО О) О» 936 вання заготівки встановлений термоциклічнии модуль, виконаний у вигляді порожнистого корпусу з отворами, співвісними з кристалізатором, в якому послідовно вздовж осі заготівки розташовані секції охолоджування і нагріву. Перераховані ознаки складають суть корисної моделі, що пропонується. Доцільно при цьому кожну секцію охолоджування виконати у вигляді водоохолоджуваного мідного корпусу з каналом вздовж осі заготівки, в якому встановлена графітизована втулка, а кожну секцію нагріву виконати у вигляді високочастотного індуктора, встановленого вздовж осі заготівки. Доцільно також порожнистий корпус виконати з пристроєм подачі захисного газу в порожнину корпусу. Причинно-наслідковий зв'язок ознак корисної моделі з технічним результатом (отримання заготівки з дрібнозернистою структурою металу однорідними властивостями по перетину і довжині) обґрунтовується наступним. В установці безперервного розливу металу, що містить засіб подачі рідкого металу, кристалізатор і пристрій витягування заготівки, між кристалізатором і пристроєм витягування заготівки встановлений термоциклічнии модуль. Розміщення термоциклічного модуля після кристалізатора в установці безперервного розливу металу дозволяє сумістити лиття і термообробку в одному безперервному потоці. Заготівка, що одержується на виході з термоциклічного модуля має дрібнозернисту структуру металу, однорідність властивостей по перетину і довжині, чистоту поверхні і не вимагає додаткової обробки перед заключним етапом механічної обробки металу витягуванням, штампуванням, волочінням і т.д. При цьому виключаються елементи традиційної схеми обробки заготівок після лиття термічна обробка і плющення, внаслідок чого знижуються втрати металу в окалині, енерговитрати, стає можливим виробництво заготівок під катанку з розміром, близьким до кінцевого. Виконання термоциклічного модуля у вигляді послідовно розташованих вздовж осі заготівки секцій охолоджування і нагріву дозволяє вибирати режим термообробки в залежності від кількості працюючих секцій охолоджування і нагріву. Порожнинне виконання корпусу термоциклічного модуля, що заповнюється захисним газом, наприклад, аргоном, використання в секціях нагріву високочастотних індукторів, а в секціях охолоджування - водоохолоджуваних мідних корпусів з осьовими каналами виключає контакт заготівки з повітрям і охолоджуючою водою, запобігає окисленню її поверхні. Розміщення в осьових каналах водоохолоджуваних мідних корпусів графітизованих втулок забезпечує вільне ковзання заготівок по графітизованій поверхні секцій охолоджування. Нижче приводиться докладний опис установки безперервного розливу металу з посиланнями на креслення, на якому схематично зображена установка безперервного розливу металу в подовжньому розрізі. Установка безперервного розливу металу складається із засобу подач: рідкого металу, виконаного у вигляді металоприймача 1, сполученого з водоохолоджуваним мідним кристалізатором 2, індукційного затвора 3, розташованого між мета лоприймачем 1 і кристалізатором 2, ущільнення 4, що з'єднує кристалізатор 2 з порожнистим корпусом 5 термоциклічного модуля 6, виконаного з отворами 7, співвісними з кристалізатором 2. В термоциклічному модулі 6 послідовно вздовж осі 8 заготівки розташовані секції охолоджування 9 і секції нагріву 10. Кожна секція охолоджування 9 виконана у вигляді водоохолоджуваного мідного корпусу 11 з каналом вздовж осі 8 заготівки, в якому встановлена графітизована втулка 12. Кожна секція нагріву 10 виконана у вигляді високочастотного індуктора 13. Порожнистий корпус 5 виконаний з пристроєм 14 подачі захисного газу в порожнину корпусу 5. На виході з термоциклічного модуля 6 розташований пристрій 15 витягування заготівки, опорами для якої служать вогнетривкі ролики 16. Установка працює таким чином. Рідкий метал з сталерозливального ковша (не показаний) поступає в металоприймач 1 і далі в мідний водоохолоджуваний кристалізатор 2, в робочому каналі якого відбувається кристалізація рідкого металу в заготівку. Заготівка безперервно витягується вздовж робочого каналу кристалізатора 2 пристроєм витягування 15. У практичних умовах застосовували привід високочастотного витягування безперервної заготівки. Частота витягування становила 1500-2000 циклів (витягування-зупинка )в хвилину. Встановлений на виході з металоприймача 1 в кристалізатор 2 індукційний затвор 3 служить для припинення і подачі рідкого металу в робочий канал кристалізатора 2. Заготівку з кристалізатора 2 через ущільнення 4 подають через отвір 7 у порожнистий корпус 5 термоциклічного модуля 6. В порожнистий корпус 5 подають захисний газ, наприклад, аргон, пристрсєм 14 подачі захисного газу. Далі заготівка проходить секцію охолоджування 9, де її охолоджують до 320-330°С, секцію нагріву 10, дэ її нагрівають до 850-950°С. У термоциклічному модулі Є встановлені три секції нагріву 10 і чотири секції охолоджування 9. В залежності від необхідних властивостей металу вибирають режим термообробки і кількість працюючих секцій охолоджування 9 і секцій нагріву 10. У термоциклічному модулі 6 вздовж осі 8 заготівки встановлені опорні вогнетривкі ролики 16, виконані, наприклад.з оксиду цирконію. Як приклад наводиться отримання катанки СтЗ діаметром 12 мм при однострумковому розливанні і довжині кристалізатора І_кр=1,3 м. час проходження кристалізатора 7,8 с час проходження заготівкою першої 27 с секції охолоджування температура поверхні заготівки після 325°С першої секції охолоджування час нагріву індуктором заготівки від 5с 325 до 850°С довжина зони нагріву заготівки 0,9 м час проходження заготівкою другої 15с секції охолоджування від 850 до 325°С довжина другої секції охолоджування 2,7 м заготівки При середній кількості струмків п=10 і 8000 годин роботи в рік продуктивність установки становитиме 10720 т/рік. 936 Використання корисної моделі дозволяє зменшити втрати металу з окалиною на 8-10 кг на 1 т сталі, що становить 100 т в рік на один струмок. З'являється можливість забезпечення волочіння катанки в дріт при обтисненні до 97-98% без проміжного відпалу і спеціального патентування. Знижуються, капіталовкладення, враховуючи низьку металомісткість ливарно-термічного модуля. При цьому загальна металургійна довжина розробленої установки становить 12,5 м при використанні 3 циклів термообробки. ///////'//'/'''у/ 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 /Р, JJ- 2001 р. Формат 60x84 V§. „ Обсяг Сі ЬоСобл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам. с 6 > г УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22