Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕССЛИТКОВОЙ ПРОКАТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области металлургии, к бесслитковой прокатке ленты, более конкретно к прокатке жидкого металла.

Известно устройство для получения непрерывно-литой полосы (А.С. №2198062, МПК B22D 11/06, опубл. 10.02.2003 г.), содержащее литейную насадку, валки-кристаллизаторы, в зазор между которыми поступает металл.

Недостатком данного устройства является невысокое качество выпускаемой заготовки.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для бесслитковой прокатки жидкого металла, содержащее металлоприемник и валки-кристаллизаторы (ГЕРМАН Э., Непрерывное литье. М., ГНТИЛ по черной металлургии, 1961, с. 28-29, рис. 38-39).

Недостатком данного устройства является также невысокое качество выпускаемой заготовки.

В основу изобретения поставлена задача - расширение технологических возможностей бесслитковой прокатки (получение более тонких лент) и повышение качества металла ленты.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство, содержащее металлоприемник и валки-кристаллизаторы, снабжено индуктором с магнитно-импульсной установкой, соединенным с металлоприемником, бандажом с нихромовой обмоткой, установленным на металлоприемнике, размещенном в корпусе, а между корпусом и металлоприемником расположены теплоизоляционные плиты.

Кроме того, теплоизоляционные плиты изготовлены из асбеста.

Кроме того, индуктор расположен радиально относительно металлоприемника.

Кроме того, индуктор расположен под углом к оси металлоприемника.

2

Кроме того, индуктор расположен соосно с металлоприемником, над ним.

Устройство поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 представлена общая схема устройства,

на фиг. 2 - вариант, когда индуктор установлен радиально,

на фиг. 3 - вариант, когда индуктор установлен под углом к оси металлоприемника,

на фиг. 4 - индуктор установлен соосно с металлоприемником.

Устройство состоит из металлоприемника 1 (желоб для подачи металла в металлоприемник на чертеже не показан), выполненный из керамического материала, валков-кристаллизаторов 2. На металлоприемнике расположен бандаж с нихромовой обмоткой 3. Металлоприемник 1 установлен в корпусе 2, между ними проложены теплоизоляционные плиты 5 из асбеста. Устройство снабжено индуктором 6, соединенным с магнитно-импульсной установкой (на чертеже не показана). В металлоприемник 1 залит металл 7.

Устройство работает следующим образом.

Металлоприемник 1 подогревается до температуры расплава с помощью бандажа 3 за счет нихромовой спирали, находящейся под действием напряжения. Далее в приемник заливают расплав 7, который начинает течь через нижнее отверстие приемника, попадая в стык охлаждаемых водой валков-кристаллизаторов 2, и кристаллизоваться. После заливки в металлоприемник 1 расплав обрабатывается импульсным магнитным полем при помощи индуктора 6 до истечения всей массы металла. За счет импульсов происходит разогрев и перемешивание расплава, измельчается микроструктура.

В первой схеме индуктор расположен радиально относительно металлоприемника, при магнитно-импульсном воздействии в расплаве возникают волны напряжений и деформаций, распространяющиеся по объему. Под действием этих волн происходит изменение свойств расплава вследствие его перемешивания. Введение в расплав дополнительной энергии порождает образование дополнительных центров кристаллизации. Все это приводит при кристаллизации в валках к повышению пластических свойств металла, а это, в свою очередь, к уменьшению числа переходов при прокатке тонких лент.

Во второй схеме индуктор расположен под углом к оси металлоприемника, т.о. чтобы волны напряжений сошлись в очаге деформаций (между валками). Вышеперечисленные эффекты первой схемы сочетаются с направленным воздействием в очаг деформации, которое может изменить напряженно-деформированное состояние. Возникающие дополнительные сжимающие напряжения еще в большей степени увеличивают пластичность металла.

В третьей схеме индуктор расположен соосно с металлоприемником, над ним. В данном случае совпадение направления истечения с направлением магнитно-импульсной обработки может повысить проталкивание металла через валки и снизить деформирующее усилие. Возникающие волны напряжений проходят через весь объем расплава от поверхности до валков. Происходит более полная проработка металла.

Техническим результатом является повышение механических свойств литой алюминиево-кремниевой ленты за счет измельчения структуры направленным воздействием импульсного магнитного поля.