24.03.2018

Непрерывное литье под пневматическим давлением


На рис. 582 показана установка для литья штанг под давлением газа, которую в 1903 г. предложил Тротц. Разливочный ковш 1 имеет крышку 2, стопор 3 и графитовый разливочный штуцер 4, к которому примыкает стальной проходной кристаллизатор 5. В ковше поддерживается высокое давление воздуха или другого газа.

В 1902 г. Адамс и Давитт разработали установку для непрерывного литья прутков из алюминиевых сплавов или других металлов. Установка имела тигель, связанный через клапан с воздушной камерой давления, а также водоохлаждаемый кристаллизатор, связанный с плавильной печью, и вытяжные ролики. При чрезмерном повышении уровня металла в тигле излишний металл переливается через сливное отверстие, попадает в закрытый снизу вертикальный водоохлаждаемый кристаллизатор, из которого в форме слитков опять вводится в тигель.

Установка для разливки типографных реглетов, которую в 1921 г. спроектировал Диттманн, имела устройство для подвода расплавленного типографского сплава в кристализатор под пневматическим давлением (рис. 583) и автоматическое устройство для разрезки выходящего из кристаллизатора слитка.
В 1908 г. фирма The Broughton Copper Company и Томлинзон построили установку (рис. 584) для отливки штанг или труб из металлов, температура плавления которых превышает 540° (медь, латунь, железо, сталь). Тигель 1 располагался в герметичной камере 2. Под давлением сжатого газа, например воздуха или двуокиси углерода, расплавленный металл подавался в кристаллизатор 3. В случае необходимости на кристаллизаторе монтировались направляющие для выходящего из него слитка.

На рис. 585 показана улучшенная конструкция (1909 г.) этой же установки. Тигель 1 устанавливается в корпусе 2 (в положение, указанное штрих-пунктирными линиями), который с помощью гидравлического толкателя 3 прижимается к корпусу 4. Между плоскостями соприкосновения корпусов 4 и 3 для уплотнения закладывается асбестовый шнур 5, 6 — подвод сжатого газа, 7 — кристаллизатор.
На рис. 586 показана установка для непрерывного литья тонкой проволоки, главным образом для электротехнических целей. Разливочные отверстия 2 имеют такую длину, чтобы металл выходил из них в затвердевшем состоянии. Равномерность выхода проволоки поддерживается постоянной давлением пара. Тигель 1, вмещающий расплавленный металл, устанавливается в корпусе 4, закрытом крышкой 5, в которой смонтирован манометр 3. В корпус 4 вводится жидкость, подогреваемая кольцевыми горелками б. Давлений пара поддерживается на постоянном уровне с помощью вентиля 7, отводящего избыточный пар через трубопровод 8.

В установке фирмы United Aluminium Ingot Company (рис. 587) тигель 1 находится внутри печи 2. Через трубчатый штуцер 3 автоматически вводится вода или масло, которое при высокой температуре тотчас же испаряется и расплавленный металл, находящийся в тигле, выпрессовывается через водоохлаждаемый кристаллизатор 4.

В 1926 г. Байлей предложил установку для изготовления труб (рис. 588). Жидкий металл пневматическим давлением выпрессовывается между трубой кристаллизатора из графита или другого жаропрочного материала и оправкой из такого же материала.
В 1918, г. Дооль предложил установку для отливки штанг и труб, вытягиваемых вверх под давлением воздуха. Вытягивающее устройство приводилось в движение также сжатым воздухом и подсоединялось к тому же источнику давления, что и устройство для непрерывного литья, так что скорость вытягивания слитка автоматически согласовывалась со скоростью литья.

В 1941 г. Бреннан предложил изготовить проволоку, прутки или полосы (преимущественно из алюминия) прессованием жидкого металла с помощью давления газа через горизонтально расположенный кристаллизатор. При непрерывном литье алюминия нужная температура в зоне кристаллизации поддерживается расплавленным свинцом. Кристаллизатор может иметь одинаковый внутренний диаметр или сужаться соответственно усадке слитка. Система литниковых каналов позволяет подводить металл в разливочный тигель без снятия крышки (рис. 589).

Позднее в 1946 г., Бреннан рекомендовал использовать кристаллизатор, имеющий коническую часть, соответствующую по усадке слитка, как показано на рис. 590. Температура зоны кристаллизации соответствует температуре постепенного перехода металла из жидкого состояния в твердое.

В 1948 г. Бреннан предложил установку, представленную на рис. 591.
Сжатый газ, преимущественно инертный, вводится через трубопровод 2, жидкий металл — через промежуточное литниковое устройство, расположенное над камерой 1, находящейся под давлением. Для поддержания постоянного уровня металла в тигле 3 между каналами и тиглем предусмотрен опрокидываемый промежуточный тигель 4, механизм опрокидывания которого связан с поплавком 5. Кристаллизатор 6 подогревается с помощью индуктора 7 и только на выходном участке охлаждается водяным змеевиком 8, спрейеры 9 предназначены для непосредственного охлаждения слитка, вытягивающие валки 10 одновременно обжимают слиток.

На рис. 592 и 593 показано изготовление биметаллических полос, получаемых, например, из стальной полосы 11 и бронзовой заготовки 12.

По предложению фирмы Stewarts Lloyd (1953 г.), расплавленный металл выпрессовывается в проходной кристаллизатор под пульсирующим пневматическим давлением. Способ предназначается преимущественно для вертикального литья слитков, вытягиваемых вверх, однако может применяться и для горизонтального литья. Пульсирующее давление препятствует «налипанию» металла на стенки кристаллизатора.
Установка представлена на рис. 594. Сжатый газ (например, воздух или азот) вводится через отделенные один от другого трубопроводы 2 и 3 в резервуар 1. Трубопровод 2 предназначается для подачи статического, а трубопровод 3 — пульсирующего давления. Расплавленный металл, находящийся в ковше 4, через соединительную трубу 5 из огнеупорного материала выпрессовывается в водоохлаждаемый кристаллизатор 6, на котором устанавливается еще одна соединительная труба 7 из огнеупорного материала. Смазка подводится в кристаллизатор через трубу 8. Затвердевший слиток вытягивается валками 9 и 10 и разрезается на любые мерные длины газовыми резаками 11. Отрезанные заготовки отводятся по рольгангу 12, устройство 13 служит для наблюдения за уровнем металла в ковше, электронное устройство 14 предназначено для согласования давления газа и скорости вытягивания слитка. В соединительную трубу 7 встраивается низкочастотный индуктор, с помощью которого перемешивается еще жидкая сердцевина слитка.

Способ предназначается главным образом для непрерывного литья стали.

К способам непрерывного литья под пневматическим давлением относится также способ, предложенный Мюнзоном.

Здесь следует упомянуть также способ, который предложил в. 1937 г. Симонс для отливки прутков (рис. 595).

Кристаллизатор 1 окружен водяным кожухом 2, имеющим внутренние стенки, располагающиеся по винтовой линии. Кристаллизатор сверху закрывается головкой 3, присоединенной к вакуумному трубопроводу. Находящаяся снизу насадка 4 из огнеупорного материала погружается в расплавленный металл. Понижение давления вызывает подъем расплавленного металла в кристаллизатор.





Яндекс.Метрика