Устройство для получения непрерывно-литых деформированных заготовок
DEVICE FOR PRODUCING CONTINUOUSLY CAST DEFORMED BLANKS

Изобретение относится к металлургии, в частности, к непрерывной разливке металлов.
Наиболее близким к заявляемому устройству является «Устройство для непрерывного литья заготовки» описанное в патенте РФ №2699889 RU, опубл. 11.08.2019 Бюл. №26, содержащее разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор, образованный парой бойков с наклонными верхними и нижними участками рабочей поверхности, каждая из которых закреплена на двух эксцентриковых параллельных горизонтальных валах, а каждый из рабочих бойков второй пары - на нижнем приводном эксцентриковом валу с возможностью смещения по фазе к первой паре возвратно-поступательного движения. При этом каждый из боковых бойков имеет уступ на наклонных поверхностях в нижней его части.
Недостаток известного устройства состоит в следующем.
Деформация закристаллизовавшегося металла в устройстве осуществляется наклонными участками подвижных бойков. Наибольшее давление, проработка структуры и заполнение (формирование) профиля непрерывной заготовки осуществляется в центральной ее части. Боковые стенки (профиль) заготовки прорабатываются слабее центральных областей, поэтому имеют место на боковых поверхностях дефектные зоны (раковины, не проработка фигурного профиля), что требует в дальнейшем их устранения. Это снижает эффективность работы установки, снижает качество получаемых непрерывных металлоизделий.
Заявляемое устройство содержит разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор. Кристаллизатор образован парой рабочих бойков с наклонными верхними и вертикальными нижними участками рабочей поверхности и второй парой рабочих бойков, совершающих возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. Каждый наклонный рабочий боек имеет в нижней своей части уступы и вращается на двух эксцентриковых валах. Каждый вертикальный боек второй пары имеет по центру конические выступы. Обеспечивается полная торцевая проработка непрерывной заготовки, тем самым повышается качество получаемого изделия.
Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в повышении качества непрерывно-литых изделий.
Ограничительные признаки: разливочный ковш со стаканом, вертикальный кристаллизатор, образованный парой бойков с наклонными верхними, имеющими уступы в нижней части, и вертикальными нижними участками рабочей поверхности, совершающих вращательное движение с деформацией закристаллизовавшегося металла и калибровкой заданного профиля на вертикальном нижнем участке, и второй парой рабочих бойков, совершающих возвратно поступательное движение в вертикальной плоскости.
Отличительные признаки: каждый вертикальный боек в центральной части поверхности имеет конический выступ.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем. Вследствие того, что каждый из вертикальных бойков кристаллизатора имеет в центральной части выступ, при перемещении вертикальных бойков вниз при разведении боковых бойков происходит, совместно с подачей заготовки вниз, деформация металла выступами на вертикальных бойках, осуществляя тем самым дополнительную деформацию периферийных участков заготовки, что способствует получению качественной структуры боковых участков заготовки и полному заполнению фигурного паза (если таковой имеется по технологии).
На фиг. приведен внешний вид устройства (сечение в вертикальной плоскости симметрии) и локальное сечение I-I.
Заявляемое устройство состоит из разливочного ковша 1 с погружным стаканом 2, вертикального кристаллизатора, включающего пару бойков 3 с наклонными участками 4 (γ - угол наклона боковых бойков), калибрующими участками 5 и уступами 6, и пары рабочих вертикальных бойков 7 с выступами 8 (b - ширина выступа, l - длина выступа, δ - величина выступа). Бойки приводятся в движение от приводных эксцентриковых валов 9.
1
1
1
1
2
1
2
1
1
Работа устройства: жидкий металла из ковша 1 через погружной стакан 2 поступает в составной кристаллизатор, образованной подвижными бойками, приводящимися в движение от приводных эксцентриковых валов 9, где охлаждается путем отвода тепла бойками кристаллизатора, деформируется и выталкивается вниз в виде заготовки заданного поперечного сечения. При этом в кристаллизаторе наблюдается три зоны: зона жидкого металла; зона жидкого металла и закристаллизовавшейся корочки; зона твердого металла. При повороте эксцентриковых валов из точки «d» в точку «а» через точку «k» происходит раздвижение боковых бойков на величину 2e (e - эксцентрик валов 9). При этом вертикальные бойки перемещаются вниз (из точки c в точку k), так как эксцентрик, приводящий в движение вертикальные бойки, повернут относительно эксцентрика боковых бойков на 90° и имеет величину е. Происходит подача заготовки вниз. При этом конические выступы врезаются в затвердевший металл. При последующем повороте приводных валов 9 эксцентрик e поворачивается из точки «а» в точку «d», то есть происходит сближение боковых бойков с деформацией металла. В то же время эксцентрик вертикальных бойков е поворачивается из точки k в точку c и цикл повторяется.
1
2
1
При полностью разведенных боковых бойках 3 вертикальные бойки 7 могут перемещаться вниз совместно с затвердевшим металлом до встречи с боковыми бойками на расстояние 2e/tg γ. Значит, для того, чтобы произошла деформация металла коническими уступами, необходимо, чтобы е>2e/tg γ.