Спосіб непреривного лиття чугуних тінкостінних труб і установка для його здійснення

1, Способ непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, включающий подачу жидкого чугуна в охлаждаемый кристаллизатор с дорном, нагрев дорна и вытягивание трубы, о т л ич а ю щ и й с ' я тем, что, с целью повышения надежности процесса литья, в его начале нагревают верхний конец дорна, а затем в кристаллизатор подают жидкометаллический охладитель, не прекращая нагрева дорна, 2, Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, содержащая кристаллизатор с водяной рубашкой г графитовый дорн с устройством для его нагрева и направляющие и вытягивающие ролики, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности процесса литья, она снабжена источником сжатого нейтрального газа, ~ а кристаллизатор снабжен дополнительной рубашкой для жидкометаллического охладителя, при этом источник сжатого нейтрального газа соединен с верхней частью рубашки для жидкометаллического охладителя и резервуаром, соединенным с нижней частью указанной рубашки. СО С 1 1071213 Изобретение относится к металлур*гии, конкретнее к непрерывной разлизке металлов и сплавое* Известен способ непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, включающий подачу жидкого чугуна в охлаждаемый кристаллизатор с дорном, нагрев дорна и вытягивание трубы* Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб содержит кристаллизатор с водяной рубашкой, графитовый дорн с устройством для его нагрева и направляющие и вытягивающие ролики С і ] . Недостатком известного способа и установки для его осуществления является низкая надежность процесса литья иэ-эа возможности прорывов металла и заклинивания дорна. Цель изобретения - повышение надежности процесса литья. 10 15 20 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, включающему подачу жидкого чугуна в охлаждаемый кристаллизатор 25 с дорном, нагрев дорна и вытягивание трубы, в начале процесса литья нагревают верхний конец дорна, а затем в кристаллизатор подают жидкометаллический охладитель, не . 30 прекращая нагрева дорна. Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, содержащая кристаллизатор с водяной рубашкой, графитовый дорн с устрой35 ством для его нагрева и направляющие и вытягивающие ролики, снабжена источником сжатого воздуха нейтрального газа, а кристаллизатор снабжен дополнительной рубашкой для жидко40 металлического охладителя, при этом источник сжатого нейтрального газа соединен с верхней частью рубашки для жидкомєталлического охладителя и резервуаром, соединенным с нижней 45 частью указанной рубашки.. На фиг. 1 представлена установка, общий вид; на фиг. 2 - кристаллизатор, продольный разрез, на Лиг. 3 то же, с положением фронта затвер50 девания в процессе литья, частичный разрез; на фиг. 4 - устройство для нагрева дорна, частичный разрез; на фиг. 5 - система охлаждения кристаллизатора, частичный разрез,, Установка для непрерывного литья 55 чугунных тонкостенных труб (фиг. 1) содержит кристаллизатор 1 с водяной рубашкой 2, графитовый дорн 3 с устройством 4 его нагрева и направля60 ющие 5 и вытягивающие б ролики. Подвод металла в кристаллизатор 1 осуществляется из промежуточного ковша 7, установленного на раме 8, через литниковые каналы 9 и 10. Кристаллизатор 1 (фиг. 2 ) , кроме водяной 65 рубашки 2 с ребрами 11, имеет также рубашку 12 для жидкомєталлического охладителя 13, нижняя часть которой соединена с резервуаром 14, содержащим металл с низкой точкой плавления, например олово, а верхняя часть - с источником 15 сжатого нейтрального газа. Верхняя часть резервуара 14 также соединена с источником сжатого газа. Рубашка 12 для жидкомєталлического охладителя запрессована внутрь водяной рубашки 2 и выполнена из металла или металлического теплопроводного сплава, например из меди с алюминиевым покрытием или покрытием хрома. Водяная рубашка выполнена из теплопроводного металла, например меди или стали, и снабжена трубопроводами для подачи и выпуска охладителя. Водяная рубашка 2 и рубашка 12 для жидкомєталлического охладителя функционируют совместно и предназначены для обеспечения эффективного и равномерного охлаждения кристаллизатора 1 и формирующейся трубы 16. Графитовый дорн 3 выполнен в виде цилиндра с дном 17 и открытым верхом. Внутри цилиндра установлено устройство 4 для нагрева, выполненное, например, в виде индуктора, охлаждаемого водой, или нагревательного сопротивления . Индуктор намотан по спирали на внутренней стенке дорна, но не доходит до его дна 17, поэтому нижняя часть дорна всегда остается не нагреваемой. Дорн может иметь устройство 4 для его нагрева (фиг.4), выполненное в виде нагревательного сопротивления 18 (полого графитового стержня ), изолированного от дна 17 дорна с помощью жаропрочного элемента 19, На фиг. 5 показан вариант выполнения установки, согласно которому резервуар 14 с жидкометаллическим охладителем расположен ниже кристаллизатора и при этом опорожнение рубашки 12 и резервуара 14 осуществляется просто под действием силы тяжести, когда трубопровод 20 соединен с атмосферой. И наоборот, заполнение рубашки 12 осуществляют путем сообщения трубопровода с источником сжатого газа, под действием которого жидкометаллический охладитель поднимается кверху, а воздух выходит^в атмосферу через трубопровод 21. Способ непрерывного литья чугунных тонкостенных труб осуществляют следующим образом. Жидкий чугун из промежуточного ковша 7 через литниковый канал подают в зазор между рабочими стенками кристаллизатора 1 и стенками графитового дорна 3, где 1071213 I- (риг. 5 \ Редактор Л. Филь Составитель В. Битков Техред л. Мартяшова Корректор Л. Патай Заказ Тираж 775 11717/55 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д о 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН ,mSU,,ll071213 A 3(5» 'В 22 р.; І 1 / 0 0 / В 22 р 11/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И ПАТЕНТУ (21) (22) * 2783155/22-02 26,06.79 ..-v: • : • ''i " • ( 4 6 ) 3 0 . 0 1 . 8 4 . Бюл. № 4 (72) Мишель Пьеррель и Рио Беллоси {Франция) (71) Понт-а-Муссон С.А. (Франция) • (53) 6 2 1 . 7 4 6 . 0 4 7 , 6 2 1 , 7 4 6 . 2 7 ( 0 8 8 . 8 ) (56) 1. Германн Э. Непрерывное литье, Металлургиздат, 1961, с. 299, рис. 852. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, включающий подачу жидкого чугуна в охлаждаемый кристаллизатор с дорном, нагрев дорна и вытягивание трубы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности процесса литья, в его начале нагревают верхний конец К дорна, а затем в кристаллизатор подают жидкометаллический охладитель, не прекращая нагрева дорна. 2, Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, содержащая кристаллизатор с водяной рубашкой, графитовый дорн с устройством для его нагрева и направляющие и вытягивающие ролики, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности процесса литья, она снабжена источником сжатого нейтрального газа, ""а кристал-:" лизатор снабжен дополнительной . рубашкой для жидкометаллического охладителя, при этом источник сжатого нейтрального газа соединен с верхней частью рубашки для жидкометаллического охладителя и резервуаром, соединенным с нижней частью указанной рубашки. I 1071213 Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металлов и сплавов„ Известен способ непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, 5 включающий подачу жидкого чугуна в охлаждаемый кристаллизатор с дорном, нагрев дорна и вытягивание трубьи Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб содержит 10 кристаллизатор с водяной рубашкой, графитовый дорн с устройством для его нагрева и направляющие и вытягивающие ролики [1]. Недостатком известного способа 15 и установки для его осуществления является низкая надежность процесса литья из-за возможности прорывов металла и заклинивания дорна. Цель изобретения - повышение 20 надежности процесса литья. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, включающему подачу жидкого 25 чугуна в охлаждаемый кристаллиз атор с дорном, нагрев дорна и вытягивание трубы, в начале процесса литья нагревают верхний конец дорна, а затем в кристаллизатор подают жид-п кометаллический охладитель, не прекращая нагрева дорна. Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб, содержащая кристаллизатор с водяной ру,г башкой, графитовый дорн с устройством для его нагрева и направляющие и вытягивающие ролики, снабжена источником сжатого воздуха нейтрального газа, а кристаллизатор снабжен дополнительной рубашкой для жидко40 металлического охладителя, при этом источник сжатого нейтрального газа соединен с верхней частью рубашки для жидкометаллического охладителя и резервуаром, соединенным с нижней 45 частью указанной рубашки. На фиг. 1 представлена установка, общий вид; на фиг, 2 - кристаллизатор , продольный разрез; на фиг. 3 то же, с положением фронта затвер50 девания в процессе литья, частичный разрез; на фиг. 4 - устройство для нагрева дорна, частичный разрез; на фиг. 5 - система охлаждения кристаллизатора, частичный разрез„ 55 Установка для непрерывного литья чугунных тонкостенных труб (фиг. 1) содержит кристаллизатор 1 с водяной рубашкой 2, графитовый дорн 3 с устройством 4 его нагрева и направля60 ющие 5 и вытягивающие 6 ролики. Подвод металла в кристаллизатор 1 осуществляется из промежуточного ковша 7, установленного на раме 8, через литниковые каналы 9 и 10. Кристаллизатор 1 (фиг. 2 ) , кроме водяной 65 рубашки 2 с ребрами 11, имеет также рубашку 12 для жидкометаллического охладителя 13, нижняя часть которой соединена с резервуаром 14, содержащим металл с низкой точкой плавления, например олово, а верхняя часть - с источником 15 сжатого нейтрального газа. Верхняя часть резервуара 14 также соединена с источником сжатого газа. Рубашка 12 для жидкометаллического охладителя запрессована внутрь водяной рубашки 2 и выполнена из металла или металлического теплопроводного сплава, например из меди с алюминиевым покрытием или покрытием хрома. Водяная рубашка выполнена из теплопроводного металла, например меди или стали, и снабжена трубопроводами для подачи и выпуска охладителя. Водяная рубашка 2 и рубашка 12 для жидкометаллического охладителя функционируют совместно и предназначены для обеспечения эффективного и равномерного охлаждения кристаллизатора 1 и формирующейся трубы 16. Графитовый дорн 3 выполнен в виде цилиндра с дном 17 и открытым верхом. внутри цилиндра установлено устройство 4 для нагрева, выполненное, например, в виде индуктора, охлаждаемого водой, или нагревательного сопротивления. Индуктор намотан по спирали на внутренней стенке дорна, но не доходит до его дна 17, поэтому нижняя часть дорна всегда остается не нагреваемой. Дорн может иметь устройство 4 для его нагрева (фиг.4), выполненное в виде нагревательного сопротивления 18 (полого графитового стержня ), изолированного от дна 17 дорна с помощью жаропрочного элемента 19. На фиг. 5 показан вариант выполнения установки, согласно которому резервуар 14 с жидкометаллическим охладителем расположен ниже кристаллизатора и при этом опорожнение рубашки 12 и резервуара 14 осуществляется просто под действием силы тяжести, когда трубопровод 2 0 соединен с атмосферой. И наоборот, заполнение рубашки 12 осуществляют путем сообщения трубопровода с источником сжатого газа, под действием которого жидкометаллический охладитель поднимается кверху, а воздух выходит^в атмосферу через тру бопровод 2-1. Способ непрерывного литья чугунных тонкостенных труб осуществляют следующим образом. Жидкий чугун из промежуточного ковша 7 через литниковый канал подают в зазор между рабочими стенками кристаллизатора 1 и стенками графитового дорна 3, где 1071213 формование тонкостенной трубы, которую вытягивают с помощью вытягивающих роликов 6, В начале процесса литья .нагревают верхний конец дорна и при этом подают сжатый газ в рубашку 12 для жидкометаллического охладителя, ^ вытесняя последний в резервуар 14. Так как рубашка 12 для жидкометаллического охладителя пуста, происходит также и нагрев кристаллизатора 1. После заполнения зазора между крис- 10 таллизатором и дорном жидкометаллический охладитель (олово) подают из резервуара 14 в рубашку 12 и поддерживают в ней определенное давление. Благодаря нагреву верхнего конца 15 дорна чугун, находящийся с ним в контакте, остается в жидком состоянии, а чугун, контактирующий со стенками кристаллизатора, охлаждаемыми водой и жидкометаллическим 20 охладителем, охлаждается, таким образом получают фронт затвердевания , представляющий собой поверхность раздела между солидусом и ликвидусом, имеющую форму усеченного конуса (фиг. 3 ) . Дополнительное охлаждение кристаллизатора жидкометаллическим охладителем обеспечивает равномерное распределение температуры по всей его высоте, исключает неравномерность, вызываемую воздушными прослойками, и предотвращает опасность разрывов и трещин формирующейся трубы. Благодаря процессу усадки металла стенки тру$ы отходят от стенок кристаллизатораf поэтому отсутствует сопротивление при вытягивании трубы» Так как формирование оболочки трубы на дорне происходит только в его нижней части, исключено заклинивание дорна и трубы в зазоре между стенками кристаллизатора и стенками дорна. Таким образом,можно получать тонкостенные чугунные трубы например трубу с наружным диаметром 170 и толщиной стенки 5 мм , не опасаясь растрескивания или разрывов,что обеспечивает высокую надежность процесса литья. ^л Фие.1 1071213 1071213 фиг А Фиг 5 Редактор Л. Филь Составитель В. Битков Техред л . Мартяшова Корректор Л. Патай Заказ Тираж 775 11717/55 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д а 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4