Машина непрерывного литья заготовок криволинейного типа

Полезная модель относится к металлургии и при непрерывной разливке металлов позволяет повысить качество литых заготовок. Машина непрерывного литья заготовок криволинейного типа, содержит радиальный кристаллизатор 1 и направляющие устройства 2 для слитка в зоне вторичного охлаждения, которая включает последовательные дуговой участок 3, криволинейный 4 и прямолинейный 5 участки. При этом направляющие устройства 2 на криволинейном участке 4 установлены по кривой, радиус и длина которой определены, соответственно, по зависимостям:

где R_S - радиус кривой криволинейного участка, м; R - радиус дугового участка, м; L _k - длина криволинейного участка, м; S - расстояние от конца криволинейного участка, м; L_r - длина дугового участка, м; L - длина незатвердевшей части слитка, м; А - угол сопряжения дугового и криволинейного участков.

Полезная модель относится к металлургии, в частности к оборудованию для непрерывной разливки металлов.

Известна машина для непрерывной разливки стали, состоящая из криволинейного кристаллизатора, криволинейной проводки зоны вторичного охлаждения и устройств вытягивания и выравнивания криволинейного слитка, которые расположены в месте выхода криволинейного слитка в горизонтальное положение. Радиус криволинейной полости вертикально расположенного кристаллизатора составляет не менее 2/3 глубины жидкой фазы отливаемого слитка (см. а.с. СССР №497090, МПК В 22 D 11/14).

Недостатком данной машины является низкое качество литых заготовок из-за большой их деформации в зоне распрямления.

Известна установка непрерывной разливки металлов, содержащая промежуточную емкость, криволинейный кристаллизатор с механизмом качания, систему вторичного охлаждения и оборудованная устройствами для резки непрерывного слитка. Система вторичного охлаждения выполнена в виде шагающих криволинейных брусьев и приводных роликов, расположенных по кривой с плавным переходом от кривизны брусьев до прямой линии (см. а.с. СССР №276338, МПК В 22 D 11/14).

Недостатком данной установки является низкое качество литых заготовок из-за высокой неравномерности распределения по длине криволинейного участка деформации от распрямления заготовки на фронте ее кристаллизации.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является установка непрерывной разливки металла, содержащая радиальный

кристаллизатор и направляющие устройства для слитка в зоне вторичного охлаждения, которая включает последовательные дуговой участок с радиусом, равным радиусу кривизны кристаллизатора, криволинейный и прямолинейный участки. Дуговой участок с кристаллизатором выполнен длиной 0.2-0.4 общей длины зоны вторичного охлаждения, а направляющие на криволинейном участке установлены по кривой, радиус которой прямо пропорционален отношению толщины жидкой фазы слитка при максимальной скорости разливки к разности длины криволинейного участка и текущей длины дуги кривой, причем длина криволинейного участка равна 1.3-1.8 произведения радиуса кривизны кристаллизатора на величину угла между вертикалью и прямой, соединяющей начало криволинейного участка с центром кривизны кристаллизатора, (см. а.с. СССР №349238, МПК В 22 D 11/14).

Недостатком данной установки непрерывной разливки металла является низкое качество литых заготовок из-за высокой неравномерности распределения по длине криволинейного участка деформации от распрямления заготовки на фронте ее кристаллизации.

Техническая задача, решаемая заявляемой машиной, заключается в повышении качества литых заготовок в результате повышения равномерности распределения по длине криволинейного участка деформации от распрямления заготовки на фронте ее кристаллизации.

Поставленная задача решается тем, что в известной машине непрерывного литья заготовок криволинейного типа, содержащей радиальный кристаллизатор и направляющие устройства для слитка в зоне вторичного охлаждения, которая включает последовательные дуговой участок длиной 0.2-0.4 общей длины зоны вторичного охлаждения с радиусом, равным радиусу кривизны кристаллизатора, криволинейный и прямолинейный участки, согласно изменению, направляющие устройства на криволинейном участке установлены по кривой, радиус которой определен по зависимости:

а длина - по зависимости:

где R_s- радиус кривой криволинейного участка, м;

R - радиус дугового участка, м;

L_k -длина криволинейного участка, м;

S - расстояние от конца криволинейного участка, м;

L_r - длина дугового участка, м;

L - длина незатвердевшей части слитка, м;

А - угол сопряжения дугового и криволинейного участков. Сущность устройства пояснена чертежом, где изображена машина непрерывного литья заготовок криволинейного типа.

Машина содержит радиальный кристаллизатор 1 и направляющие устройства 2 для слитка в зоне вторичного охлаждения, которая включает последовательные дуговой участок 3, криволинейный 4 и прямолинейный 5 участки. При этом направляющие устройства 2 на криволинейном участке 4 установлены по кривой, радиус (R _s) которой определен по зависимости:

где R_s - радиус кривой криволинейного участка, м;

R - радиус дугового участка, м;

L_k - длина криволинейного участка, м;

S - расстояние от конца криволинейного участка, м;

L_r - длина дугового участка, м;

L - длина незатвердевшей части слитка, м,

а длина (L _k) - по зависимости:

где А - угол сопряжения дугового и криволинейного участков.

Машина работает следующим образом. Жидкую сталь подают в кристаллизатор 1, где осуществляется ее первичное охлаждение с образованием частично закристаллизовавшегося слитка. Из кристаллизатора слиток поступает в направляющие устройства 2 зоны вторичного охлаждения. По дуговому участку 3 слиток проходит без изменения его кривизны, наращивая толщину оболочки. На криволинейном участке 4, благодаря тому, что направляющие устройства 2 установлены по кривой, радиус (R_s) и длина (L _k) которой определены по заявляемым зависимостям, происходит выравнивание деформации от распрямления заготовки на фронте ее кристаллизации. Это приводит к снижению величины вышеупомянутой деформации и степени поражения заготовки поперечными

трещинами. В результате качество заготовки повышается. Дальше заготовка идет по прямолинейному участку 5.

ПРИМЕР. Для машины непрерывного литья с незатвердевшей частью слитка длиной L=35,87м., дуговым участком радиусом R=8 м и длиной L_r=9.366 м., при угле сопряжения A=0,4624 рад., длина криволинейного участка L_k=6.906м. Радиус кривой криволинейного участка R_s для различных значений расстояния S приведен в таблице 1.

Соответствующие значения деформаций ₀, от распрямления на фронте кристаллизации заготовки, отливаемой на заявляемой машине, приведены в таблице 2.

Таблица 2Деформации на фронте кристаллизации
s,m	0	0.691	1.381	2.072	2.762	3.453	4.144	4.834	5.525	6.215	6.906
0,%	0064	0.064	0.064	0.064	0.064	0.064	0.063	0.063	0.063	0.063	0.063

Для сравнения в таблице 3 приведены деформаций **_n от распрямления на фронте кристаллизации заготовки, отливаемой на установке, принятой за прототип (L=35,87м., R=8 м., L_r=9.366 м., А=0,4624 рад., L _k=6.566 м.).

Таблица 3Деформации на фронте кристаллизации
s,m	0	0.656	1.313	1.970	2.626	3.283	3.939	4.596	5.253	5.909	6.566
n, %	0.080	0.076	0.072	0.069	0.066	0.064	0.061	0.059	0.057	0.055	0.054

Как видно из результатов таблиц 2 и 3, выполнение радиуса и длины кривой криволинейного участка по заявляемым зависимостям позволяет повысить равномерность распределения по длине криволинейного участка деформации от распрямления заготовки на фронте ее кристаллизации. Это приводит к снижению величины вышеупомянутой деформации и степени поражения заготовки поперечными трещинами. В результате качество заготовки повышается.

Машина непрерывного литья заготовок криволинейного типа, содержащая радиальный кристаллизатор и направляющие устройства для слитка в зоне вторичного охлаждения, которая включает последовательные дуговой участок длиной 0,2-0,4 общей длины зоны вторичного охлаждения с радиусом, равным радиусу кривизны кристаллизатора, криволинейный и прямолинейный участки, отличающаяся тем, что направляющие устройства на криволинейном участке установлены по кривой, радиус которой определен по зависимости

а длина - по зависимости

где R_S - радиус кривой криволинейного участка, м;

R - радиус дугового участка, м;

L _k - длина криволинейного участка, м;

S - расстояние от конца криволинейного участка, м;

L_r - длина дугового участка, м;

L - длина незатвердевшей части слитка, м;

А - угол сопряжения дугового и криволинейного участков.