Машина безперервного лиття заготовок

Реферат: Машина безперервного лиття заготовок містить проміжний ківш з розміщеним у ньому каліброваним стаканом-дозатором і кристалізатор. Додатково машина містить маніпулятор, прикріплений до проміжного ковша, в якому по осі розливання встановлений проміжний приймально-центруючий пристрій, виконаний з вогнетривких матеріалів і складений з корпусу з розміщеними всередині профілюючою вставкою і перепускним пристроєм, який ділить його на верхню і нижню камери, причому в нижній частині корпусу встановлена дозуюча видаткова втулка з внутрішнім діаметром d, нижній торець якої розташований на відстані не менше 0,5d від дзеркала розплаву в кристалізаторі. UA 107524 U (12) UA 107524 U UA 107524 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до металургії і може бути використана при розливанні сталі відкритим струменем на машинах безперервного лиття заготовок (далі - МБЛЗ). Одним із завдань розливання сталі відкритим струменем на МБЛЗ є мінімізація виробничих витрат (у тому числі на вогнетривкі вироби), яке більшою мірою може бути реалізоване при розливанні довгими і наддовгими серіями з одного проміжного ковша. Головним напрямком розвитку технології розливання і конструкцій МБЛЗ, крім якості заготовки, є істотне зростання їх продуктивності за рахунок збільшення швидкості розливання. Для визначення оптимальних швидкостей розливання необхідно враховувати умови формування кірки заготовки в кристалізаторі МБЛЗ, так як їхнє найменше порушення збільшує небезпеку прориву металу і призводить до виникнення аварійних ситуацій. Ще однією характерною особливістю швидкісного розливання відкритим струменем є підвищена енергія падаючого струменя металу, що сприяє більш інтенсивному руху останнього в об'ємі кристалізатора. Разом з тим, навіть незначне (7…10 мм) відхилення струменя металу від осі кристалізатора під час його наповнення та розливання призводить до значного зсуву кордонів фронту кристалізації до одного з його кутів і суміжних з ним граней, що, в сукупності з коливаннями кристалізатора, сприяє створенню застійних зон і зон інтенсивного перемішування розплаву. Наслідком цих процесів є нерівномірний ріст твердої кірки, зниження її характеристик міцності, будучи причиною прориву металу під кристалізатором та низької якості безперервно литого зливка. Відома машина безперервного лиття заготовок для розливання сталі відкритим струменем містить проміжний ківш, стакан-дозатор і кристалізатор [Процессы непрерывной разливки: Монография/Смирнов А.Н., Пилюшенко В.Л., Минаев А.А. и др. - Донецк: ДонНТУ, 2002. - С. 5758]. Недоліком даної МБЛЗ, крім відсутності захисту струменя металу від вторинного окислення, є складність центрування струменя металу, який подається з багатоструминного проміжного ковша, що, включаючи вищеописані недоліки лиття відкритим струменем, призводить до значного локального розмиву кірки литого зливка, що формується, по двом суміжних граням і надмірного утворення кірки на двох протилежних гранях в центральній частині кристалізатора. При цьому відведення тепла системою охолодження від кожної грані зливка різне. Коливання кристалізатора надають цьому процесу спіралеподібний характер. Як результат - з кристалізатора виходить зливок з кіркою змінної товщини по кутам і граням, зі значними неоднорідностями в центральній зоні. Термічні напруги, що виникають у зливку, ведуть до утворення тріщин, ромбовидності і підвищеної центральної пористості. Найближчим аналогом по технічній суті до корисної моделі, що заявляється, є машина безперервного лиття заготовок, яка містить проміжний ківш з розміщеним у ньому каліброваним стаканом-дозатором, на який встановлена захисна вогнетривка труба, і кристалізатор, при цьому захисна вогнетривка труба виконана з косим зрізом на нижньому торці і розміщена на відстані від рівня розплаву в кристалізаторі [Патент № 2310545 RU, B22D 11/10, B22D 41/50, 2007 р.]. Недоліком даної машини є відсутність гарантії можливості точного регулювання співвісності струменя металу і осі кристалізатора, невиключення некерованого глибокого проникнення струменя металу в порожнину кристалізатора і викликаних цим обертових збурень в обсязі розплаву. Крім цього струмінь контактує з атмосферою, що призводить до вторинного окислення розплаву. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення машини безперервного лиття заготовок шляхом додаткового введення маніпулятора і проміжного приймально-центруючого пристрою, що дозволить погасити кінетичну енергію падаючого струменя металу і центрувати останній щодо осі кристалізатора. Поставлена задача вирішується тим, що машина безперервного лиття заготовок, що містить проміжний ківш з розміщеним у ньому каліброваним стаканом-дозатором і кристалізатор, згідно з корисною моделлю, додатково містить маніпулятор, прикріплений до проміжного ковша, в якому по осі розливання встановлений проміжний приймально-центруючий пристрій, виконаний з вогнетривких матеріалів і складений з корпусу з розміщеними всередині профілюючою вставкою і перепускним пристроєм, який ділить його на верхню і нижню камери, причому в нижній частині корпусу встановлена дозуюча видаткова втулка з внутрішнім діаметром d, нижній торець якої розташований на відстані не менше 0,5d від дзеркала розплаву в кристалізаторі. Суть корисної моделі відображена на кресленні, де зображений загальний вигляд машини безперервного лиття заготовок. Машина безперервного лиття заготовок містить проміжний ківш 1 з каліброваним стаканом дозатором 2, кристалізатор 3, маніпулятор 4 із встановленим у ньому проміжним приймально 1 UA 107524 U 5 10 15 20 25 центруючим пристроєм. Проміжний приймально-центруючий пристрій містить корпус 5 з верхньою 6 і нижньою 7 камерами, перепускний пристрій 8, дозуючу видаткову втулку 9, профілюючу вставку 10. Перед початком розливання металу на машині безперервного лиття заготовок готують до роботи проміжний приймально-центруючий пристрій. Для цього, виходячи з планованої швидкості розливання і внутрішнього діаметра каліброваного стакана-дозатора 2, встановлюють в корпус 5 дозуючу видаткову втулку 9 відповідного внутрішнього діаметра d. Далі, встановлюють в порожнину корпусу 5 перепускний пристрій 8 до упора останнього в нижній торець корпусу 5. Перепускний пристрій 8 притискають і фіксують в корпусі 5 профілюючою вставкою 10. Встановлюють зібраний проміжний приймально-центруючий пристрій в маніпулятор 4, який прикріплений до промковша 1, і опускають разом з промковшем 1 в робочу позицію в кристалізатор 3 вище передбачуваного рівня металу на величину не менше 0,5d. При висоті відкритого струменя менше 0,5d виникає висока ймовірність контакту проміжного приймально-центрувального пристрою з дзеркалом розплаву. Після виконання вищезазначених операцій починається розливка на машині безперервного лиття заготовок, в процесі якої відбувається заповнення проміжного приймально-центрувального пристрою рідким металом до певного розрахункового рівня у верхній камері 6, який повинен бути постійним. Метал, що надходить з верхньої камери 6, потрапляє на перепускний пристрій 8, який гасить енергію падаючого струменя і перепускає потік в нижню камеру 7, і далі, через дозуючу видаткову втулку 9, в порожнину кристалізатора 3. Проміжний приймально-центруючий пристрій розраховано таким чином, що рівень металу в ньому підтримується автоматично, забезпечуючи задану швидкість розливання. Заявлена конструкція машини безперервного лиття заготовок дозволяє істотно мінімізувати негативний вплив ексцентриситету падаючого струменя металу на гідродинамічні і теплові процеси в кристалізаторі, що значно покращить якість зливка, збільшить швидкість розливання і зменшить кількість простоїв устаткування машини безперервного лиття заготовок. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Машина безперервного лиття заготовок, що містить проміжний ківш з розміщеним у ньому каліброваним стаканом-дозатором і кристалізатор, яка відрізняється тим, що додатково містить маніпулятор, прикріплений до проміжного ковша, в якому по осі розливання встановлений проміжний приймально-центруючий пристрій, виконаний з вогнетривких матеріалів і складений з корпусу з розміщеними всередині профілюючою вставкою і перепускним пристроєм, який ділить його на верхню і нижню камери, причому в нижній частині корпусу встановлена дозуюча видаткова втулка з внутрішнім діаметром d, нижній торець якої розташований на відстані не менше 0,5d від дзеркала розплаву в кристалізаторі. 2 UA 107524 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3