Продольно разделенные кристаллизаторы

Исследователи компании International Nicnel Company of Canada предложили способ непрерывного литья, устраняющий приваривание разливаемого металла к стенкам кристаллизатора. Способ состоит в основном в том, что вертикальный кристаллизатор, разделенный в продольном направлении, подвергается во время литья радиальным колебаниям. Благоприятные результаты были получены при 100—1500 колебаниях в минуту с амплитудой от 0,05 до 1,25 мм.

Способ рекомендуется в особенности для отливки металлов с высокой теплопроводностью и прежде всего для меди. Части кристаллизатора могут плотно связываться, однако целесообразно, чтобы они вовсе не соприкасались, в последнем случае также заусенец не образуется. Колебания лучше всего осуществлять механическим путем.

Предусмотрено опускать слиток непосредственно после выхода из кристаллизатора в водяной резервуар, как показано на рис. 498, и затем разрезать его на части пилой.

На рис. 446 и 447 показан вид составного кристаллизатора для данного способа литья. Кристаллизатор имеет водяное охлаждение и изготовляется преимущественно из высокотеплопроводного материала, как например из серебра или меди. Внутренние стенки его можно плакировать, кристаллизатор может быть изготовлен также из меднокадмиевого сплава и покрыт хромом.

Скорость литья составляет примерно от 300 до 600 мм/мин при получении четырехгранного медного слитка с поперечным сечением 26 см2 и от 230 до 360 мм/мин при отливке прутков с поперечным сечением до 60 см2.

Приводится следующий пример: 1065 кг рафинированной меди разливалось за 79" мин. в медный кристаллизатор из двух частей с поперечным сечением 76х76 мм и длиной 230 мм. Полученный слиток имел длину 21500 мм. Части кристаллизатора колебались с частотой 1020 колебаний в минуту при амплитуде 0,2 мм, причем минимальный зазор составлял 0,1 мм. Для охлаждения требовалась 90 л/мин воды. Металл слитка имел удельный вес 8,83.

По предлагаемому способу можно, кроме меди, отливать также бронзу, никель, сплавы меди с никелем, сталь.

Оказывается, что у такого кристаллизатора, разделенного в продольном направлении, скорость охлаждения ограничена, так как стенки частей кристаллизатора не имеют постоянного контакта со слитком. Поэтому эта же фирма в 1948 г. для увеличения площади соприкосновения предложила уменьшать амплитуду колебаний от верха до низа кристаллизатора. Для этой цели каждая часть кристаллизатора 1 устанавливается в подшипниках горизонтальных осей 2, как показано на рис. 448.

В 1939 г. фирма Finspongs Metallwerke выяснила, что непрерывное литье с горизонтально движущимися по отношению к слитку частями кристаллизатора определенно сокращает, но полностью не ликвидирует образование трещин, возникающих из-за скольжения между стенками кристаллизатора и слитком, вызывая в слитке напряжения растяжения. Кроме того, слиток подвергается жестким боковым ударам, что может вызвать образование поверхностных пороков.

Исходя из этого шведская фирма предложила перемещать отдельно каждую часть кристаллизатора по кольцевому или замкнутому пути, чтобы они при движении в направлении литья соприкасались со слитком, затем отделялись от него и возвращались в верхнее положение без соприкосновения, со слитком. Вследствие этого слиток при каждом цикле перемещения один раз соприкасается с внутренними стенками кристаллизатора.

На рис. 449 и 450 показано устройство для осуществления данного способа непрерывного литья при изготовлении слитков квадратного сечения. На обеих водоохлаждаемых частях кристаллизатора 1 имеются подшипники 2, насаженные на эксцентрично расположенный осях 3. Оси вращаются в направлении, указанном стрелкой (рис. 449). Части кристаллизатора изготовляются из меди или алюминия. Для охлаждения слитка служит устройство 4. Число оборотов и диаметр окружности перемещения кристаллизатора зависят от вязкости и других свойств отливаемого металла. Число оборотов обычно берут от 30 до 3000 об/мин, а диаметр круга перемещения — от 0,05 до 5 мм.