29.03.2018

Горизонтальная литейная машина фирмы Southern Electrical Corp.


Недавно указанная фирма в Чаттануге (Тенесси, США) ввела в действие полностью непрерывную горизонтальную литейную машину для алюминия, разработанную А.Г. Тессманном (рис. 1617—1620). На рис. 1617 представлен общий вид машины, на рис. 1618 — продольный разрез через металлоприемник и кристаллизатор, на рис. 1619 — то же, в большем масштабе, на рис. 1620—поперечный разрез по AA (рис. 1618). Алюминий из печи 1 по желобу 2 заливается в металлоприемник 3, откуда по трубе 4 попадает в водоохлаждаемый кристаллизатор 5, в который при начале литья вставляется затравка с замком.
Как только в кристаллизаторе образуется достаточно прочная корка, способная выдержать металлостатическое давление жидкой сердцевины, слиток отходит от стенок кристаллизатора и теплопередача за счет теплопроводности прекращается. Характерной особенностью работы этой машины является то, что в образующемся кольцевом зазоре создается разрежение, в данном случае с подачей пропана, азота или аргона, которые вытесняют воздух и защищают металл от окисления. Создание разрежения в зазоре между слитком и стенкой кристаллизатора, по данным Тессманна, действует благотворно по целому ряду причин: способствует распределению смазки, подаваемой по патрубку 6 (сурепное, касторовое, минеральное масло или смесь масла с графитом); предотвращает проникновение металла между трубой 4 и стенками кристаллизатора; удаляет вредные газы, которые выделяются при затвердевании металла или от разложения смазки; не допускает образования коксового остатка на стенках кристаллизатора и улучшает теплоотдачу.

Об особенностях данной установки можно судить по рис. 1624, где представлена схема установки подобного типа для вертикального литья. В кристаллизатор металл подается по трубке 2. В точке 3 возникающая твердая корочка начинает отходить от стенки кристаллизатора. Камера 4 соединена с вакуум-насосом 5, на дне ее имеется резиновый фартук 6, который плотно охватывает слиток.

Это устройство позволяет создавать разрежение в кольцевом зазоре между стенками кристаллизатора и слитком. В данном случае разрежение передается и на головную жидкую часть слитка с помощью сильфона 8. По штуцеру 9 может быть подан защитный газ. Смазка подается по каналу 10.

Дальнейшее описание касается всех рис. 1617—1623. Металлоприемник 3 укреплен на стойках 7 и 8, он может наклоняться для опорожнения. Противовес 11 на рычаге 12 (рис. 1622) служит для облегчения поворота металлоприемника.

Во время работы установки собачка 13, проходящая сквозь ручку 14, заскакивает за штангу 15, это делает невозможным случайный наклон металлоприемника. Металлоприемник хорошо теплоизолирован и при работе не обогревается. Стойки 7 и 8, на которых он укреплен, могут перемещаться в продольном направлении для точной установки относительно кристаллизатора и ввода в него трубы 4, которая расположена на оси наклона металлоприемника. Труба 4 легко сменяется; она изготовлена из малотеплопроводного и огнеупорного материала; на переднем конце труба 9 расширяется так, что она защищает гильзу 10 от соприкосновения с жидким металлом. Рубашка кристаллизатора изготовлена из медной трубы с внутренним диаметром 50—75 мм и стенкой толщиной 12—13 мм. Рабочая поверхность хромирована — нанесено блестящее хромовое покрытие толщиной 0,1 мм.

Смазка подается через штуцер 6 на расширенный конец трубы 4 и распределяется по стенкам кристаллизатора.

Вода разбрызгивается внутри кожуха 16 с помощью труб 17 с насадками 18. Вода стекает через отверстие 19 в сборник 20 и затем отводится по трубопроводу 21. Скорость охлаждения регулируется количеством воды, подаваемой по трубе 22.

На выходном конце кристаллизатора находится вакуумная камера, ограниченная стенками 23, 24, 25, 26 и соединенная с вакуум-насосом трубопроводом 27; 28 — уплотнительная прокладка. Диаметр выходных отверстий 29 и 30 немного больше диаметра слитка. Для непосредственного охлаждения слитка в вакуум-камере из отверстия 31 разбрызгивается вода, которая с помощью конической насадки 32 направляется на слиток. Зазор между узкой частью конической насадки и слитком равен приблизительно 3 мм, так что вода его целиком заполняет и образуется водяной затвор. Поэтому в вакуум-камере и кристаллизаторе разрежение создается без затруднений. Вода и пар из нее отсасываются по вакуум-проводу 27. Ток воздуха в кристаллизаторе по ходу слитка предотвращает проникновение воды между слитком и стенками кристаллизатора.

Слиток вытягивается с помощью валков 33. Скорость вытягивания более 2,4 м/мин на слитках чистого алюминия диаметром 50—75 мм.

Установка пригодна не только для получения слитков из алюминия, но и из меди и медных сплавов и даже из титана, а также из железных сплавов.
Как видно на рис. 1625, данная установка занимает меньше места, чем машина Южин-Гаутчи. Жидкий алюминий поступает из печи по короткому закрытому желобу в металлоприемник, к одной стенке которого примыкает медный кристаллизатор длиной 900 мм. Кристаллизатор не закреплен намертво, а может перемещаться в горизонтальном направлении на 50 мм в обе стороны, при этом он остается заполненным металлом. По рис. 496 хорошо видно, как разрешается вопрос об уплотнении и смазке системы, а также подвод и отвод охлаждающей воды. Главная особенность состоит в том, чтобы постоянно поддерживать в кристаллизаторе вакуум с остаточным давлением 50 мм рт. ст. На рис. 1625 очень хорошо видны патрубок, ведущий к вакуум-насосу, и вакуумметр. На выходе из кристаллизатора слиток непосредственно охлаждается водой; образующийся пар препятствует проникновению воздуха в вакуумную камеру.

Планировка литейного участка с машиной на заводе в Чаттануге представлена на рис. 1626. Чушковый алюминий плавится в индукционной печи Русса 1 и передается в раздаточную печь сопротивления 2. Из этой печи металл непрерывно течет в литейную машину 3, где происходит отливка слитка диаметром 57 мм со скоростью 1,5 м/мин. Слиток на ходу режется на заготовки длиной 9 м. Поверхность слитков очень чистая. Заготовки передаются на транспортное устройство 4 и направляются в печь для отжига в течение 1 часа. На рис. 1627 представлено штабелирующее устройство перед нагревательной печью. Из штабеля заготовки двое рабочих загружают в печь. Из печи заготовки направляются на прокатку на десятиклетевом стане. Получающаяся проволока диаметром 8 мм сматывается в бухты.
Все процессы на установке автоматизированы, обслуживают установку 5 человек. Установка работает непрерывно круглые сутки и дает 500 т в месяц катанки. Стоимость обработки составляет примерно половину обычной. Получаемая проволока используется как электропроводниковый материал.

Крупная опытная установка подобного же типа имеется в Уотербери (Коннектикут, США) (фирма Scovill Manufacturing Co). Установка предназначена для получения плоских (25,4х205 и 50х200 мм) и круглых слитков (диаметр 20—50 мм) из алюминия и его сплавов, а также из латуни.

Опытная установка для литья углеродистой стали имеется в Барроу-ин-Фэрнисс, Англия (Barrow Steel Works), для литья нержавеющих сталей — в Крефельде, Германия (Deutsche Edelstahlwerke).





Яндекс.Метрика