Регулирование температуры при подводе металла

Фирма The Ohio Crankshaft Company для регулирования температуры в промежуточном резервуаре предложила трубчатую спираль, через которую при необходимости можно пропускать охлаждающую жидкость или электрический ток высокой частоты для подогрева металла.

На рис. 1219 промежуточный резервуар 1 окружен высокочастотной обмоткой 2. Из резервуара металл поступает в кристаллизатор 3. По мнению фирмы, этот принцип можно применять при литье почти всех металлов, и особенно для алюминия, стали, меди и латуни.

Футеровка 4 должна иметь (при температуре разливки) хорошую тепло- и электропроводность. Для цветных металлов рекомендуется графит. Для стали требуются другие материалы. Слой 5 выкладывается из обычного огнеупорного материала с низкой теплопроводностью, а слой 6 — из материала с относительно высокой теплопроводностью. Выпускные сопла также обогреваются индукторами 7.

По предложению фирмы SA Metallurgique d’Esperance Longdoz, для измерения температуры при разливке в стопорный стержень ковша вводится термопара, как показано на рис. 1220, где 1 — нижняя часть стопора; 2 — спай термопары, закрытый кварцевой трубкой 3; 4 — снабженная резьбой нижняя часть стопора.

Штрекер предложил устанавливать термопару в жидкой литейной лунке слитка, в участке поступления струи вблизи фронта затвердевания, с тем чтобы путем подогрева поддерживать температуру поступающего жидкого металла постоянной.

Метод, при котором на слиток поступает постоянное заранее заданное количество охлаждающего вещества (например, воды), не зависимое от скорости вытягивания, не обеспечивает постоянных условий охлаждения. Слиток в момент достижения вытягивающих роликов должен обладать достаточной прочностью, чтобы не произошла деформация поперечного сечения его. Выполнение этого требования зависит от поперечного сечения слитка, интенсивности охлаждения и скорости вытягивания.

Фирма Gebr. Boller Co AG предложила регулировать охлаждение в зависимости от скорости вытягивания. Это можно осуществить путем регулирования степени открытия вентилей на трубопроводах, подводящих охлаждающую среду к кристаллизатору и к системе дополнительного охлаждения, или скорости работы насоса в зависимости от скорости вращения вытягивающих роликов; для этого применяют, например, центробежный регулятор, скорость вращения которого зависит от скорости вращения вытягивающих роликов.

Так как колебание температуры металла, поступающего в кристаллизатор, оказывает вредное влияние на качество слитка, Проктор и Вебб предложили подогревать металл перед поступлением в кристаллизатор до оптимальной температуры литья, используя косвенный теплообмен посредством расплавленных солей (например, азотнокислого натрия или калия или их смеси) или расплавленных металлов другого вида, чем заливаемый (например, свинца, цинка, висмута или их сплавов). Подогревающее вещество содержит в единице объема большое количество тепла, так что между подогревающим веществом и расплавленным заливаемым металлом необходим лишь небольшой температурный перепад. Целесообразно использовать такое количество подогревающего вещества, чтобы его теплосодержание было больше, чем теплосодержание заливаемого металла. На рис. 1221 показано устройство, в котором осуществляется описанный процесс. Цифрой 1 обозначен котел с расплавленными солями; 2 — воронкообразный сосуд для разливаемого металла; 3 — цилиндр, в котором ходит поршень; 4 — электроды, нагревающие расплавленные соли в котле 1; 5 — вспомогательное устройство для подогрева солей в кожухе 6. Температура разливаемого металла почти до самого впуска в литейную форму поддерживается постоянной, едва превышающей температуру плавления. Этим достигается уменьшение усадки металла, застывающего в литейной форме, кроме того, не возникает газовых пузырей.

На рис. 1222 показана конструкция литейного устройства, но не с поршнем, а со шнеком. При использовании поршня в качестве подогревающей среды удобен свинец, так как он играет одновременно роль смазки.

В случае железа и его сплавов в качестве подогревающей среды можно использовать расплавленную медь.