RU2151664C1

RU2151664C1 - Apparatus for casting hollow ingots at continuous vertical casting process

Info

Publication number: RU2151664C1
Application number: RU98115705A
Authority: RU
Inventors: В.А. Козин; Ю.А. Гриценко
Original assignee: Акционерное общество "Белокалитвинское металлургическое производственное объединение"
Priority date: 1998-08-10
Filing date: 1998-08-10
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: crystallizer has hollow water-cooled mandrel made in the form of sleeve with upper bottom provided with channels adapted for communicating mandrel cavity with cavity of hollow suspension. Channels allow hollow ingots with uniform macro-and microstructure to be produced by means of discharge mechanism. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and improved quality of ingots. 2 cl, 2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретно к вертикальному непрерывному литью слитков преимущественно из алюминия и его сплавов. The invention relates to metallurgy, specifically to vertical continuous casting of ingots primarily from aluminum and its alloys.

Известно устройство для непрерывного литья полых слитков, в котором осуществляется формирование слитков в кристаллизаторе с помощью установленных в нем оправки со штоком, подвижных в вертикальном направлении, и систему охлаждения справки [1]. A device for continuous casting of hollow ingots, in which the formation of ingots in the mold is carried out using the mandrel installed in it with a rod, movable in the vertical direction, and a cooling reference system [1].

Известно устройство для отливки полых слитков при непрерывном вертикальном литье, содержащее кристаллизатор с установленной в нем на подвеске полой охлаждаемой оправкой [2]. A device for casting hollow ingots during continuous vertical casting, comprising a mold with a hollow cooled mandrel installed in it on the suspension [2].

Общим недостатком известного устройства является низкое качество отливаемых слитков. A common disadvantage of the known device is the low quality of the cast ingots.

Задачей заявляемого устройства является повышение качества отливаемых полых слитков за счет получения равномерной по сечению микро- и макроструктур. The objective of the claimed device is to improve the quality of molded hollow ingots by obtaining a uniform cross-section of micro- and macrostructures.

Техническим результатом заявленного устройства является возможность отливки полых слитков за счет воздушных потоков конвекции через внутреннюю полость формируемого слитка, полой оправки или же принудительной подачи охладителя через подвеску и оправку и получение за счет этого равномерной по сечению слитка микро- и макроструктуры. The technical result of the claimed device is the possibility of casting hollow ingots due to convection air flows through the inner cavity of the formed ingot, hollow mandrel or forced supply of cooler through the suspension and mandrel and thereby obtaining a micro- and macrostructure uniform in cross section of the ingot.

Устройство для отливки полых слитков при непрерывном вертикальном литье содержит кристаллизатор с установленной в нем на подвеске полой охлаждаемой оправкой. A device for casting hollow ingots during continuous vertical casting contains a mold with a hollow cooled mandrel installed in it on the suspension.

Новыми существенными признаками является то, что подвеска выполнена полой, а оправка выполнена в виде стакана с днищем, расположенным сверху, в котором выполнены каналы для подачи охладителя, соединяющие полость оправки с полостью подвески. New significant features is that the suspension is hollow, and the mandrel is made in the form of a glass with a bottom located on top, in which channels for supplying a cooler are made, connecting the mandrel cavity with the suspension cavity.

Кроме того, подвеска соединена посредством трубопровода с нагревательным механизмом для принудительной подачи охладителя в ее полость. In addition, the suspension is connected via a pipeline to a heating mechanism for forcing the supply of cooler into its cavity.

Выполнение оправки в виде стакана с днищем, расположенным сверху, в котором выполнены каналы, и охлаждение ее за счет естественной конвекции воздушных потоков через внутреннюю полость формируемого слитка и полую подвеску или же принудительного охлаждения оправки охладителем за счет нагнетательного механизма позволяет отливать слитки со строго регламентированными размерами внутреннего диаметра слитка с зеркальной внутренней поверхностью, т. е. без надиров, ликватов, пористости и не требующей дополнительной расточки внутренней поверхности, за счет получения равномерной мелкозернистой по сечению слитка микро- и макроструктуры. The execution of the mandrel in the form of a glass with a bottom located on top of which the channels are made, and its cooling due to the natural convection of air flows through the internal cavity of the formed ingot and the hollow suspension or forced cooling of the mandrel by the cooler due to the discharge mechanism, allows casting of ingots with strictly regulated sizes the inner diameter of the ingot with a mirrored inner surface, i.e., without nadir, liquids, porosity and not requiring additional boring of the inner surface This is due to obtaining a uniform fine-grained micro- and macrostructure ingot along the cross-section of the ingot.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид в осевом разрезе. In FIG. 1 shows a device, a General view in axial section.

На фиг. 2 - узел I фиг. 1. In FIG. 2 - node I of FIG. 1.

Устройство для отливки полых слитков при непрерывном вертикальном литье содержит емкость 1 для подачи жидкого металла, поплавок-распределитель 2 для регулирования уровня жидкого металла, полую подвеску 3, установленную в кристаллизаторе 4, оправку 5, выполненную в виде стакана, днищем расположенным сверху, в котором выполнены каналы 6 для подачи охладителя, соединяющие полость оправки 5 с полостью 7 подвески 3. Оправка 5 крепится к полой подвеске 3 с помощью полого болта 8. A device for casting hollow ingots during continuous vertical casting comprises a container 1 for supplying liquid metal, a float distributor 2 for regulating the level of liquid metal, a hollow suspension 3 installed in the mold 4, a mandrel 5, made in the form of a glass, the bottom located on top, in which made channels 6 for supplying a cooler connecting the cavity of the mandrel 5 with the cavity 7 of the suspension 3. The mandrel 5 is attached to the hollow suspension 3 using a hollow bolt 8.

Оправка 5 изготовлена из плотного графита и выполнена конусообразной с углом α = 1-2^o. Как видно из чертежей оправка 5 может охладиться через подвеску 3 за счет естественной конвекции воздушных потоков через внутренние полости формируемого слитка 9, оправки 5 и подвески 3 или же принудительным способом подачи охладителя, например, нагнетательным механизмом 10, соединенным посредством трубопровода 11 с подвеской 3.The mandrel 5 is made of dense graphite and made conical with an angle α = 1-2 ^o . As can be seen from the drawings, the mandrel 5 can be cooled through the suspension 3 due to the natural convection of air flows through the internal cavities of the formed ingot 9, the mandrel 5 and the suspension 3, or by the forced supply of a cooler, for example, by a pressure mechanism 10 connected via a pipe 11 to the suspension 3.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Из емкости 1 жидкий металл (в начале литья) подается на поддон (на чертежах не показан), и после заполнения кристаллизатора 4 до рабочего уровня включается рабочий ход литейной машины (на чертежах не показан). From the tank 1, liquid metal (at the beginning of casting) is fed to a pallet (not shown in the drawings), and after filling the mold 4 to the working level, the working stroke of the casting machine is turned on (not shown in the drawings).

Распределение и расход жидкого металла в кристаллизаторе 4 в процессе литья осуществляется поплавком-распределителем 2. The distribution and consumption of liquid metal in the mold 4 during the casting process is carried out by the float distributor 2.

Пример. Example.

В кристаллизаторе отливались полые слитки ⌀ 211х40 алюминиевых сплавов типа АМг2 графитовой справкой в виде стакана ⌀ 39,6 мм и высотой 50 мм, которая крепилась к полой подвеске. За счет естественной конвекции воздушных потоков через внутренние полости слитков, оправки и подвески получены слитки с мелкозернистой структурой и зеркальной поверхностью, не требующей дополнительной операции расточки заготовок. (В данном примере отсутствует нагревательный механизм 10). Hollow ingots ⌀ 211x40 aluminum alloys of the AMg2 type were cast in the mold with graphite help in the form of a стак 39.6 mm beaker and a height of 50 mm, which was attached to the hollow suspension. Due to the natural convection of air flows through the inner cavities of the ingots, mandrels and pendants, ingots with a fine-grained structure and a mirror surface are obtained, which do not require additional operation of boring the workpieces. (In this example, there is no heating mechanism 10).

Увеличен выход годного в зависимости от типоразмеров и сплава отливаемых слитков на 0,5 - 0,8%. The yield increased, depending on the size and alloy of cast ingots, by 0.5 - 0.8%.

Источники информации
1. Авторское свидетельсво СССР N 944763, кл. B 22 D 11/04, 1982.Sources of information
1. USSR author's certificate N 944763, cl. B 22 D 11/04, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР N 1038061, кл.B 22 D 11/04, 1983. 2. USSR author's certificate N 1038061, class B 22 D 11/04, 1983.

Claims

1. A device for casting hollow ingots during continuous vertical casting, comprising a mold with a hollow cooled mandrel mounted on the suspension, characterized in that the suspension is hollow, and the mandrel is made in the form of a glass with a bottom located on top in which channels connecting mandrel cavity with suspension cavity.

2. The device according to p. 1, characterized in that the suspension is connected by means of a pipeline to a delivery mechanism for forcing the cooler into its cavity.