Спосіб виробництва безперервнолитих заготовок на машині безперервного лиття криволінійного типу

1. Спосіб виробництва безперервнолитих заготовок на машині безперервного лиття (МБЛЗ) криволінійного типу, що включає формування в кристалізаторі поверхневого шару зливка, витягання зливка з кристалізатора та відокремлення заготовки від зливка, який відрізняється тим, що одержаний частково закристалізований криволі C2 2 90141 1 3 напружень в поверхневих шарах зливка, що в поєднанні з їх низькою пластичністю на внутрішньому радіусі (сегрегація неметалевих включень, шлаку, тощо) призводить до порушення суцільності металу внаслідок утворення шпарин. Недоліком найближчого аналогу є те, що в процесі випрямляння у зливку, що виходить з криволінійної МБЛЗ, виникають розтягувальні напруги, які є причиною виникнення на поверхневих шарах зливка різноманітних шпарин. Таким чином, до недоліків найближчого аналогу слід віднести несприятливу схему напружень в поверхневих шарах безперервно литого зливка, отриманого на МБЛЗ радіального типу, що в поєднанні з їх низькою пластичністю на внутрішньому радіусі (сегрегація неметалевих включень, шлаку, тощо) призводить до порушення суцільності металу внаслідок утворення шпарин. В основу винаходу поставлено задачу удосконалити спосіб виробництва безперервно литих заготовок на машині безперервного лиття (МБЛЗ) криволінійного типу, шляхом зменшення розтягувальних напруг у зливку за рахунок введення операцій з формування зливка, отриманого на МБЛЗ радіального типу, у гвинтову спіраль, що забезпечує одержання наддовгої заготовки (тобто заготовки, що має довжину в 10 і більше разів, ніж заготовка, виготовлена за традиційною технологією, яка має довжину 10-12м) малого поперечного перерізу, але великої маси, збільшення тепломісткості заготовки, що виходить з МБЛЗ та дозволяє зменшити капітальні і експлуатаційні витрати при високій продуктивності процесу і високій якості готової продукції. Поставлена задача вирішується тим, що у способі виробництва безперервно литих заготовок на машині безперервного лиття (МБЛЗ) криволінійного типу, що містить формування в кристалізаторі поверхневого шару зливка, витягання зливка з кристалізатора, формування зливка у циліндричну спіраль та відокремлення заготовки від зливка, відповідно винаходу, частково закристалізований криволінійний зливок в найнижчій точці траєкторії його руху спрямовують по колу з радіусом, рівним радіусу МБЛЗ, а потім формують зливок у циліндричну спіраль, яка має радіус менший за радіус МБЛЗ, причому зливок формують у циліндричну спіраль при температурі, близькій до температури кристалізації металу. При цьому, поздовжню вісь гвинтової спіралі встановлюють перпендикулярно площині, в якій знаходиться крива поздовжньої осі безперервного зливка. Поздовжня вісь гвинтової спіралі також може бути спрямована паралельно площині, в якій знаходиться крива поздовжньої осі безперервного зливка і розташована вертикально. Крім того, при одержанні заготовок на багаторівчаковій МБЛЗ напрямки звивання спіралей у кожній парі рівчаків спрямовані протилежно. При тому, перед різкою зливка на мірні довжини зменшують його поперечний переріз шляхом локального обтиснення до змикання закристалізованих шарів зливка. Наявність причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється, і технічним результатом, підтверджується 90141 4 тим, що тільки сукупність всіх суттєвих ознак необхідна і достатня для одержання технічного результату: одержання на МБЛЗ наддовгої заготовки малого поперечного перерізу але великої довжини та маси з великою тепломісткістю. Причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. Формування зливка в гвинтову спіраль дозволяє при незмінному перерізі заготовки багаторазово (у 10-20 разів) збільшити її довжину і, відповідно, масу. Спрямування зливка у найнижчій точці траєкторії його руху по колу з радіусом, рівним радіусу МБЛЗ дозволяє уникнути утворення небезпечних розтягувальних напруг в поверхневих шарах внутрішнього радіусу в умовах часткової кристалізації заготовки по її перерізу. Виготовлення гвинтової спіралі з радіусом, меншим за радіус МБЛЗ, дозволяє уникнути утворення небезпечних розтягувальних напруг в поверхневих шарах зливка на внутрішньому радіусі та перерозподілити розтягувальні напруги з поверхневих шарів внутрішнього радіуса на поверхневі шари зливка на зовнішньому радіусі, які мають більш високі пластичні властивості. Це зменшує загрозу утворення дефектів заготовки у вигляді шпарин. Формування зливка у гвинтову спіраль при температурі, близькій до температури кристалізації металу, тобто при наявності на деякій частині довжини заготовки рідкої серцевини в її осьовій зоні, збільшує тепломісткість заготовки, що виходить з МБЛЗ, в порівнянні з традиційною схемою, де з МБЛЗ виходить повністю закристалізована заготовка. Встановлення поздовжньої осі гвинтової спіралі перпендикулярно площині, в якій знаходиться крива поздовжньої осі безперервного зливка дозволяє мінімізувати деформацію його вигину при формуванні спіралі. Спрямування поздовжньої вісі гвинтової спіралі паралельно площині, в якій знаходиться крива поздовжньої осі безперервного зливка і встановлення її вертикально, дозволяє спростити реалізацію способу за рахунок відгинання зливка під дією власної ваги, внаслідок чого сама спіраль природним способом опускається до наступної ланки технологічної лінії виробництва кінцевого продукту. Це полегшує регулювання зазору між її витками. При реалізації способу, що заявляється, не перетинання потоків металу з різних рівчаків дозволить збільшити обсяг виробництва кінцевого продукту однієї МБЛЗ. Поздовжня і поперечна усталеність спіралі будуть тим вищою, чим менший зазор між її витками. З іншого боку, торкання сусідніх витків спіралі небажано через небезпеку зварювання. Крім того, розмір t зазору між витками обумовлюється конструктивними вимогами елементів устаткування, такими як розміри станини ріжучого механізму, що встановлений за механізмом утворення гвинтової спіралі. Так, при t>1,5 діаметра або ширини попе 5 речного перерізу зливка призводить до необгрунтованого збільшення розміру теплоізолюючого простору для тієї ж довжини заготовки і погіршує ефект використання теплоізолюючого простору. При t