кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок

Формула изобретения

Кристаллизатор машины непрерывного литья заготовок, содержащий корпус и медные рабочие стенки с каналами для охлаждающей воды, между которыми установлены промежуточные элементы, выполненные с возможностью крепления одной стороной на корпусе кристаллизатора, с возможностью закрепления на его противоположной стороне медной рабочей стенки, при этом форма и размеры наружной поверхности промежуточного элемента соответствует поверхности, примыкающей к нему медной рабочей стенки, отличающийся тем, что толщина промежуточного элемента составляет 0,5 - 1,5 толщины медной рабочей стенки кристаллизатора, а каналы для охлаждающей воды имеют щелеобразную форму.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а конкретное к машинам непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Известен кристаллизатор МНЛЗ, содержащий корпус и медные рабочие стенки со сверлеными каналами для охлаждающей воды [1].

Недостатком известного устройства является значительный расход дорогостоящей меди из-за необходимости выполнения рабочих стенок со сверлеными каналами из медных плит большой толщины (60 - 90 мм). Однако в настоящее время все отечественные блюмовые и слябовые МНЛЗ оснащены кристаллизаторами именно такой конструкции.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является кристаллизатор, содержащий корпус и медные рабочие стенки, между которыми установлены промежуточные элементы, выполненные с возможностью крепления одной стороной на корпусе кристаллизатора и с возможностью закрепления на его противоположной стороне медной рабочей стенки, при этом форма наружной поверхности промежуточного элемента соответствует форме примыкающей к нему медной рабочей стенки, а кристаллизатор имеет каналы для охлаждающей воды [12].

В зависимости от размеров отливаемых заготовок рабочие стенки такого кристаллизатора могут иметь первоначальную толщину 30 - 50 мм, благодаря чему существенно уменьшается расход меди на кристаллизатор.

В отличие от кристаллизаторов со сверлеными рабочими стенками в кристаллизаторах с щелевыми каналами для охлаждающей воды в плоскости примыкания рабочей стенки к сопрягаемой детали действует отрывающее усилие равное

P = p F (кгс),

где p - давление охлаждающей воды, кгс/см²;

F - площадь примыкания рабочей стенки к сопрягаемой детали, см².

Для восприятия этого отрывающего усилия, рабочие стенки со щелевыми каналами должны быть прикреплены к корпусным деталям кристаллизатора большим количеством шпилек или болтов.

Недостатком известного устройства является необходимость выполнения на сложных для обработки корпусных деталей кристаллизатора большого количества мест крепления рабочих стенок, а также сложных по конфигурации и требующих большой точности пазов для уплотнений стыка рабочей стенки и корпуса. Особенно существенным этот недостаток становится при изготовлении кристаллизаторов криволинейных МНЛЗ.

Другим недостатком известного устройства является невозможность переоборудования существующего парка кристаллизаторов отечественных МНЛЗ рабочими стенками со щелевыми каналами без замены всех имеющихся корпусов кристаллизаторов из-за несовпадения мест крепления рабочих стенок к корпусам, мест подвода и отвода охлаждающей воды, а также из-за необходимости уплотнения рабочих стенок со щелевыми каналами по периметру их примыкания к корпусу кристаллизатора.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции кристаллизатора и сокращение расхода меди.

Устройство отличается тем, что толщина промежуточного элемента составляет 0,5 - 1,5 толщины медной рабочей стенки кристаллизатора, а каналы для охлаждающей воды имеют щелеобразную форму.

Расчеты промежуточного элемента на прочность показали, что для обеспечения жесткости и надежности стыка с рабочей стенкой необходимо, чтобы его толщина была в пределах 30 - 45 мм в зависимости от размера кристаллизатора. В то же время толщина рабочей стенки, в зависимости от размеров отливаемых заготовок и принятого запаса на ремонтные перестрожки, может быть равна 30 - 60 мм. Поэтому толщина промежуточного элемента может составлять 0,5 - 1,5 толщины примыкающей к нерабочей стенке.

Сущность предложения поясняется чертежом, на котором в качестве примера конкретного выполнения предлагаемого устройства показана одна из стенок кристаллизатора.

На фиг. 1 изображен вид сбоку на эту стенку, а на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Стенка кристаллизатора содержит корпус 1, медную рабочую стенку 2 с каналами 3 для охлаждающей воды и расположенный между ними промежуточный элемент 4. Форма и размеры наружного контура элемента 4 соответствуют контуру примыкающей к нему рабочей стенки 2.

Крепление элемента 4 к корпусу осуществляется с помощью шпонки 5 и крепежных деталей 6. Крепление рабочей стенки 2 к элементу 4 осуществляется с помощью шпонки 7 и крепежных деталей 8. Уплотнение стыка рабочей стенки 2 и элемента 4 обеспечивается расположенным по контуру стыка уплотнительным шнуром 9 и уплотнительными кольцами 10, расположенными в элементе. Уплотнение мест подвода и отвода охлаждающей воды между корпусом 1 и промежуточным элементом 4 осуществляется уплотнительными кольцами 11, также расположенными в нем.

Изобретение позволяет:

а) упростить конструкцию кристаллизатора со щелевыми каналами для охлаждающей воды благодаря тому, что отпадает необходимость выполнения в громоздких и сложных для обработки корпусных деталях кристаллизатора большого количества мест крепления рабочих стенок, а также сложных по конфигурации и требующих большой точности изготовления пазов для уплотнений стыка рабочей стенки с сопрягаемой поверхностью; особенно существенным это преимущество является при изготовлении кристаллизаторов криволинейных МНЛЗ, так как становится возможным выполнить все указанные выше места крепления и уплотнения рабочей стенки на сравнительно простом по конфигурации и дешевом промежуточном элементе;

б) переоборудовать кристаллизаторы существующих МНЛЗ, оснащенные рабочими стенками со сверлеными каналами для охлаждающей воды, рабочими стенками со щелевыми каналами без замены находящихся в эксплуатации корпусов кристаллизаторов;

в) значительно уменьшить расход дорогостоящей меди для кристаллизаторов МНЛЗ благодаря применению сравнительно тонких стенок с щелевыми каналами для охлаждающей воды вместо широко применяемых в настоящее время рабочих стенок со сверлеными каналами, имеющими в 1,5 - 2 раза большую толщину.