Результат интеллектуальной деятельности: КРИСТАЛЛИЗАТОР МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургии, а именно к машинам непрерывного литья металлов.

Известен кристаллизатор машины непрерывного литья металлов, содержащий гильзу, установленную в корпусе между верхней и нижней уплотнительными крышками [1]. Для охлаждения гильзы вокруг нее с некоторым зазором для пропуска охлаждающей воды устанавливается циркуляционная рубашка.

Недостатком известного кристаллизатора является то, что не предусмотрено никаких средств для обеспечения равномерного зазора между гильзой и рубашкой, в результате не удается обеспечить равномерное охлаждение гильзы и получать качественную заготовку.

Известен кристаллизатор для установки непрерывной разливки металлов, содержащий гильзу, установленную в корпусе между верхней и нижней уплотнительными крышками [2]. Для охлаждения гильзы вокруг нее с некоторым зазором для пропуска охлаждающей воды устанавливается циркуляционная рубашка. Для создания равномерного зазора между гильзой и рубашкой по периметру последней выполнены выступы, обращенные в сторону гильзы.

Основным недостатком данного кристаллизатора является то, что в процессе непрерывной разливки гильза кристаллизатора нагревается и претерпевает температурное расширение. В результате расширения на гильзе в местах контакта с выступами циркуляционной рубашки образуются вмятины, которые вызывают коробление гильзы и искажение геометрии ее рабочих поверхностей, что приводит к дефектам непрерывнолитой заготовки и нарушению процесса разливки.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является:

- обеспечение равномерного зазора между гильзой и циркуляционной рубашкой,

- исключение возможности контакта между элементами циркуляционной рубашки и гильзой при температурном расширении последней.

Тем самым:

- обеспечивается высокое качество отливаемых заготовок,

- повышается производительность процесса непрерывной разливки.

Технический результат достигается тем, что в кристаллизаторе машины непрерывного литья металла, содержащем корпус с верхней и нижней уплотнительными крышками, закрепленные в корпусе между крышками гильзу и выполненную в виде тонкостенной трубы циркуляционную рубашку с элементами фиксации в вертикальном направлении и элементами центрирования относительно гильзы в поперечном направлении, при этом элементы центрирования циркуляционной рубашки в поперечном направлении выполнены в виде регулируемых упоров, закрепленных на верхней уплотнительной крышке и сопряженных с наружной поверхностью циркуляционной рубашки, а циркуляционная рубашка размещена относительно гильзы эквидистантно.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами, где на:

на фиг.1 показан продольный разрез предложенного кристаллизатора;

на фиг.2 - разрез А-А.

Кристаллизатор состоит из корпуса 1, гильзы 2, закрепленной в корпусе 1 с помощью верхней 3 и нижней 4 уплотнительных крышек. Вокруг гильзы 2 с некоторым зазором 5 эквидистантно установлена и закреплена в корпусе 1 циркуляционная рубашка 6, выполненная в виде тонкостенной трубы. Поскольку внутренняя поверхность циркуляционной рубашки равноудалена от наружной поверхности гильзы, обеспечивается равномерный зазор между гильзой и циркуляционной рубашкой. Для правильной установки рубашки 6 относительно гильзы 2 на верхней крышке 3 установлены регулируемые упоры 7 с установочными винтами 8. На торцах циркуляционной рубашки 6 для прохода охлаждающей воды выполнены прорези 9. В корпусе 1 кристаллизатора имеется горизонтальная перегородка 10, разделяющая кристаллизатор на две камеры, верхнюю 11 и нижнюю 12. Между горизонтальной перегородкой 10 и циркуляционной рубашкой 6 установлено уплотнение 13. По патрубку 14 в нижнюю камеру 12 подается охлаждающая вода, из верхней камеры 11 отработанная вода отводится через патрубок 15.

Сборка кристаллизатора осуществляется следующим образом. На сборочном стенде верхняя крышка 3 устанавливается в перевернутом виде, на ней закрепляется верхняя часть гильзы 2. Вокруг гильзы 2 устанавливается циркуляционная рубашка 6. Зазор 5 между гильзой и рубашкой задается специальными щупами (на чертеже не показаны) в верхней и нижней ее частях. Циркуляционная рубашка фиксируется в своей верхней части регулируемыми упорами 7, после чего щупы в верхней части рубашки убирают. Далее устанавливают корпус кристаллизатора 1 с горизонтальной перегородкой 10 и соединяют его с верхней крышкой 3 с помощью болтовых соединений, после чего устанавливают уплотнение 13 между циркуляционной рубашкой 6 и горизонтальной перегородкой 10 корпуса 1, убирают нижние щупы. На завершающем этапе сборки устанавливают нижнюю крышку 4, соединяют ее с корпусом 1 и уплотняют в ней гильзу 2, переворачивают кристаллизатор в рабочее положение.

В процессе работы кристаллизатора охлаждающая вода через патрубок 14 поступает в нижнюю камеру 12 через нижние торцевые прорези 9 циркуляционной рубашки 6 в зазор 5 между рубашкой и гильзой 2, охлаждая последнюю. Отработанная вода проходит через верхние торцевые прорези 9 в верхнюю камеру 11 и удаляется через патрубок 15.

В процессе разливки гильза 2 нагревается и претерпевает температурное расширение. При литье заготовок диаметром 140 мм температурное расширение составляет 0,25-0,35 мм, при литье заготовок диаметром 600 мм - 1,0-1,5 мм. Величина зазора 5 устанавливается практически одинаковой 3,5-4,0 мм для всех размеров заготовок.

Циркуляционная рубашка 6 со всех сторон омывается охлаждающей водой, температура которой не превышает 30°С, и температурных расширений не имеет. При сборке циркуляционная рубашка 6 фиксируется с помощью регулируемых упоров 7, расположенных с ее наружной стороны. Упоры 7 удерживают рубашку 6 и в процессе разливки, обеспечивая постоянство зазора 5 по периметру на всей длине гильзы.

В зазоре 5 между рубашкой 6 и гильзой 2 нет никаких конструкций, препятствующих температурному расширению последней. Эквидистантное размещение рубашки 6 относительно гильзы 2 сохраняется, следовательно, остается равномерной по периметру и величина зазора 5, по которому идет охлаждающая вода. Гильза охлаждается равномерно. В результате исключается коробление гильзы, искажение геометрии ее рабочих поверхностей, обеспечивается высокое качество заготовки, процесс разливки протекает стабильно, повышается производительность работы машины непрерывного литья металла.

Источники информации

1. SU №556887, B22D 11/04, 1975 г. Кристаллизатор для машин непрерывной разливки. Симонов В.П., Сурин Е.В., Матвеев В.В., Хайдаров Р.Х., Иванов В.И., Угодников А.Л., Соловьев Ю.П.

2. SU №667322, B22D 11/04, 1979 г. Кристаллизатор для установок непрерывной разливки металлов. Угодников А.Л. Матвеев В.В Хайдаров Р.Х. Сурин Е.В.