СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ТИГЛЯ С КРИСТАЛЛИЗАТОРОМ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

3
Полезная модель относится к области металлургии, в частности, к непрерывному и полунепрерывному литью заготовок из цветных металлов и сплавов на горизонтальных машинах с объемом тигля не более 12000 см и температурой расплава не более 1500°C.
3
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является соединительный узел тигля с кристаллизатором горизонтальной машины непрерывного литья заготовок из цветных металлов и сплавов с объемом тигля не более 12000 см и температурой расплава не более 1500°C, в котором тигель и графитовый кристаллизатор имеют коническое соединение и зазор между собой, причем тигель выполнен с внешним усеченным конусом, а кристаллизатор - с внутренним (Металлург, 2011, №3, С.37-39).
За счет конического соединения тигля с кристаллизатором и зазора между ними уменьшается поверхность их контакта по сравнению с соединением по плоскости без зазора. В результате давление тигля на кристаллизатор увеличивается, что должно обеспечивать плотность их соединения. Однако не при всех значениях угла конусного соединения и величины зазора между тиглем и кристаллизатором обеспечивается надежное соединение или возникают проблемы с созданием конического соединения из-за малой площади контакта и недостаточной возможности наблюдения за процессом соединения. Кроме того, при малых углах конического соединения возникающий эффект заклинивания создает запрессовку, препятствующую обратной операции извлечения тигля для смены кристаллизатора.
Техническим результатом является повышение надежности соединения тигля с кристаллизатором в процессе непрерывного литья и сокращение трудозатрат при обслуживании установки, связанной с заменой кристаллизатора.
3
Технический результат достигается тем, что в соединительном узле тигля с кристаллизатором горизонтальной машины непрерывного литья заготовок из цветных металлов и сплавов с объемом тигля не более 12000 см и температурой расплава не более 1500°C, в котором тигель и графитовый кристаллизатор имеют коническое соединение и зазор между собой, причем тигель выполнен с внешним усеченным конусом, а кристаллизатор - с внутренним, коническое соединение имеет угол 25-30°, а величина зазора между тиглем и кристаллизатором составляет не менее 5,0 мм.
На рис. изображен соединительный узел, в котором тигель (1) и графитовый кристаллизатор (2) имеют коническое соединение (3) с углом а и зазор величиной h между собой.
При угле конического соединения тигля с кристаллизатором α=25-30° и величине зазора между ними не менее 5,0 мм обеспечивается надежность их соединения в процессе непрерывного литья, достигается возможность беспрепятственной посадки тигля в кристаллизатор и его свободного извлечения. Только в этом случае имеет место повышение надежности соединения тигля с кристаллизатором и упрощается обслуживание установки, связанное с заменой кристаллизатора, т.е. достигается технический результат.
При угле конического соединения между тиглем и кристаллизатором α<25° возникают проблемы с созданием конического соединения из-за малой площади контакта. Кроме того, возникающий эффект заклинивания создает запрессовку, препятствующую извлечению тигля для смены кристаллизатора. При α=30° наблюдается недостаточный эффект заклинивания и вследствие этого - недостаточная запрессовка соединения. В результате коническое соединение между тиглем и кристаллизатором становится ненадежным, и в процессе непрерывной разливки может произойти вытекание расплава из места соединения в вакуумную камеру. При величине зазора между тиглем и кристаллизатором h<5,0 мм также возникают проблемы с созданием конического соединения из-за недостаточной возможности наблюдения за процессом соединения.
Примеры.
Соединительный узел тигля с кристаллизатором выполнен коническим с углами 20, 25, 28, 30, 35° и величиной зазора между ними 2,0; 5,0; 8,0 мм, причем тигель выполнен с внешним усеченным конусом, а кристаллизатор - с внутренним. Конструкция соединительного узла тигля с кристаллизатором с углами 25, 28, 30° и величиной зазора между ними 5,0; 8,0 мм обеспечила беспрепятственную посадку тигля на кристаллизатор при подготовке установки к работе, их надежное соединение и свободное извлечение тигля для смены кристаллизатора на другое сечение. В процессе литья серебра не было внезапного вытекания расплавленного металла из соединения тигля с кристаллизатором в вакуумную камеру.
Конструкция соединительного узла тигля с кристаллизатором с углом 20° и величиной зазора между ними 5,0 и 8,0 мм характеризовалась сначала проблемой попадания конуса тигля в конус кристаллизатора, а далее - сильной запрессовкой тигля в кристаллизатор. Потребовались значительные усилия и время для извлечения тигля из кристаллизатора.
Конструкция соединительного узла тигля с кристаллизатором с углом 35° и величиной зазора между ними 5,0 и 8,0 мм характеризовалась ненадежным их соединением, которое в процессе непрерывного литья серебра привело к частичному вытеканию расплава из места соединения в вакуумную камеру.
В конструкции соединительного узла тигля с кристаллизатором с величиной зазора между ними 2,0 мм и углами 25, 28, 30° создалась недостаточная возможность наблюдения за процессом соединения. При несовпадении конусов тигля и кристаллизатора корпус тигля опирался на корпус кристаллизатора, что не дало возможность подготовить установку для литья.
3
Следовательно, в соединительном узле тигля с кристаллизатором горизонтальной машины непрерывного литья заготовок из цветных металлов и сплавов с объемом тигля не более 12000 см и температурой расплава не более 1500°C, в котором тигель и графитовый кристаллизатор имеют коническое соединение и зазор между собой, причем тигель выполнен с внешним усеченным конусом, а кристаллизатор - с внутренним, коническое соединение с углом 25-30° и величина зазора между тиглем и кристаллизатором не менее 5,0 мм повышают надежность соединения тигля с кристаллизатором и сокращают трудозатраты при обслуживании установки, связанном с заменой кристаллизатора.