Литье между валком или колесом и неподвижной стенкой

В 1884 г. Пильштикер и Мюллер предложили установку для непрерывного литья, представленную на рис. 227 и 228. Пространство кристаллизатора 1 образовано желобом, находящимся на окружности вращающегося ролика 2, и неподвижным кольцевым сегментом 3. Диаметр полости 4 составляет 1000 мм, ширина полости 150 мм. Ролик и сегмент охлаждаются водой. Для обода ролика целесообразно применять бронзу, которая обладает в пять раз большей способностью отводить тепло, чем чугун или сталь. Затвердевание слитка должно начинаться от ролика, чтобы нарастающая корочка затвердевшего металла не приваривалась к кольцевому сегменту. Поэтому рекомендуется изготовлять верхнюю часть сегмента с прокладкой из огнеупорного материала, обладающего низкой теплопроводностью. Металл заливают через шамотовый стакан 5, закрепляемый на неподвижной пластине 6.

Выходящая из кристаллизатора затвердевшая заготовка направляется в прокатный стан и по выходе из него разрезается на отдельные части определенной длины. Предусмотрена возможность применения также двух сегментов над участком кристаллизации металла, занимающим 4/5 окружности ролика.

Подобную установку для изготовления паяльной проволоки предложил Клоз в 1889 г. По окружности ролика было расположено несколько калибров. Против первого защитного сегмента изобретатель расположил другой кольцевой сегмент для охлаждения ролика после удаления из установки затвердевшей проволоки.

В 1892 г. Лойд для изготовления свинцовых пластин аккумулятора использовал широкий ролик с выступами по окружности.

В 1893 г. Гриском улучшил эту установку, собрав ролик из ряда шайб разного диаметра.

В 1921 г. фирма Hazelett Storage Battery Company применила для изготовления свинцовых пластин аккумулятора подобную же установку. На роликах имелись соответствующие канавки для образования на пластинах ребер.

Вместо канавок на ролике в 1926 г. Девис предложил применять для изготовления свинцовых пластин аккумулятора формующую ленту с отверстиями и гладкий ролик. На рис. 229 показана установка для изготовления свинцовых полос, которую предложил в 1911 г. Деннис. Ролик 2 образует с формовочным роликом 1 и боковыми пластинами 3 воронку на входной стороне формующего пространства, образованного роликом и стационарной пластиной 4, служащей также склизом для выходящего из кристаллизатора затвердевшего слитка.

Харборд спроектировал в 1928 г. установку для непрерывного литья стали, показанную на рис. 230. Полость 1 кристаллизатора располагается в металличеоком ободе 2 диска 3, вращающегося вокруг горизонтальной оси.

В 1937 г. Вассон предложил использовать для изготовления цинковых полос, лент или прутков кристаллизатор, состоящий из вращающегося ролика и неподвижной стенки.

В 1951 г. Бреннан предложил установку для непрерывного литья, показанную на рис. 231. Жидкий металл поступает из промежуточного желоба 2, подогреваемого токами высокой частоты, в кристаллизатор, образованный корпусом 1 и роликом 3, вращающимся в направлении против часовой стрелки. Обе детали изготовляют из графита или другого огнеупорного материала; 4 — система водяного охлаждения; 5 — перегородка, препятствующая течению металла в направлении вращения часовой стрелки.

В установке, которую предложил в 1951 г. Бреннан (рис. 232), вращающийся ролик 1 из пористого материала (например, из карбида вольфрама) имеет полость и присоединяется трубой 2 к вакуумному трубопроводу; ответвление от трубопровода 3 доходит до внутренней стенки ролика; 4 — обмотка источника тока высокой частоты; 5 — система водяного охлаждения. Co шпули 6 сматывается лента 7 из смеси асбеста и гипса (ом. стр. 453). Эта лента проходит по ролику 1 и сматывается со шпули 8 вместе с отливаемой металлической лентой 9, образующейся между роликом 1 и корпусом 10.

В 1951 г. Бреннан предложил установку, показанную на рис. 233. Собственно кристаллизатор образуется из верхней части корпуса 1, обогреваемой токами высокой частоты, и колеса 2, по окружности которого располагаются карманы 3. В них при прохождении металла под вакуумной камерой образуется пониженное давление и карманы наполняются металлом, поступающим из разливочного отверстия 5. Затем металл попадает в полость 6 и затвердевает в виде полосы, которая вытягивается парой валков 8 и сматывается на моталку 9. Нижняя часть корпуса 1 имеет систему охлаждения. Бесконечная полоса 11, поддерживающая отливаемую затвердевшую полосу до участка 12, охлаждается с помощью водяных шрейеров 10. По данным изобретателя, при вытягивании полосы 7 в кристаллизаторе образуется незначительный вакуум (в камере 4), в результате чего расплавленный металл поступает из карманов 3 в кристаллизатор. Окружная скорость колеса 2 должна составлять 5—75 м/мин. Центробежная сила способствует поступлению металла из карманов в кристаллизатор. Объем металла, наполняющего карманы 3, соответствует объему выходящей полосы 7.

По другому варианту устройства установки в карманах 3 радиально располагаются поршни, выдавливающие металл в кристаллизатор при подходе поршня к полости 6.

На такой установке можно отливать одновременно несколько полос или прутков или нитей проволоки.

В 1952 г. Бреннан предложил также установку для непрерывного литья, показанную на рис. 234. Расплавленный металл из электрически подогреваемого огнеупорного тигля 1 попадает через разливочное отверстие 2 в кристаллизатор, образованный вращающимся кольцом 3 из огнеупорного материала и неподвижным корпусом 4 из графита. Под действием охлаждающего устройства 5 образуется затвердевшая полоса 6, поперечное сечение которой представлено на рис. 235 (сечение по AA). Полоса попадает между валками 7 и наматывается на моталки 8. Подобным образом можно разливать металл одновременно в несколько ручьев.

На рис. 236 показана установка, у которой направляющие ролики заменены лентой 9.

На установках, показанных на рис. 234 и 236, можно получать биметаллические полосы, например пропуская стальную ленту через расплавленную бронзу.

В 1952 г. Бреннан, желая устранить опасность разрушения затвердевающего полуфабриката, предложил применить индукционный обогрев сегмента, накрывающего отливаемый металл (рис. 237) (1 — проводник тока высокой частоты, 2 — охлаждающая труба), при одновременном охлаждении формующего пространства на валке; 3, 4 и 5 — проводники тока высокой частоты, первый — для обогрева каналов, подводящих металл, второй — для сохранения металла в жидком состоянии при поступлении его в кристаллизатор; 6 и 7 — водяные опрейеры.

Конструктивные усовершенствования этой установки описаны на стр. 280.

В 1886 г. Даниэльс, в отличие от упомянутых изобретателей, установил диски для кристаллизации металла в горизонтальном положении так, чтобы металл заливался на обод диска.

В 1907 г. Митеталь рекомендовал аналогичную установку для непрерывного литья бесконечной заготовки.

Фирма Metallurgical Products Ltd. предложила использовать для непрерывного литья стали кристаллизатор, нижняя часть которого состоит из неподвижного кольцевого желобку находящегося на поверхности диска, а верхняя часть состоит из ряда водоохлаждаемых сегментов, накрывающих часть желоба по дуге позади заливочного отверстия, как показано на рис. 238. Сегмент 1 примыкает плотно к желобу. Сегмент 2 имеет паз, через который могут удаляться газы из затвердевшего слитка. На рис. 239 показано сечение установки по AA (рис. 238), сегмент состоит из двух частей и имеет канал шириной 0,8 мм, при размерах поперечного сечения 100х100 мм. В конструкции сегмента 1 (рис. 240) канал заполнен песком. Слиток 3 охлаждается спрейерами 4. Скорость литья составляет от 18 до 27 м/мин.