книги из ГПНТБ / Горизонтальное непрерывное литье цветных металлов и сплавов

ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ

НЕПРЕРЫВНОЕ

ЛИТЬЕ

ЦВЕТНЫХ

МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

МОСКВА «МЕТАЛЛУРГИЯ

1974

УДК 621.746.5

О. А. ШАГА ГИИ, В. Т. СЛАДКОШТЕЕВ, М. А. ВАРТАЗАРОВ, С. М. КОЗАЧЕНКО, В. И. ТЕРЕХОВ

УДК 621.746.5

Горизонтальное непрерывное литье цветных металлов и сплавов. Ш а т а г н н О. А., С л а д к о ш т е е в В. Т., В а р т а з а р о в М. А., К о з а ч е н к о С. М., Т е р е х о в В. И. М., «Металлургия», 1974, 176 с.

Показано состояние вопроса в СССР п за рубежом. Описана кон­ струкция промышленных горизонтальных машин непрерывного литья и технологический процесс литья, металлургические основы горизон­ тального непрерывного литья, качество продукции п технико-эконо­ мические показатели эксплуатации горизонтальных машин.

Книга предназначена для работников предприятий цветной метал­ лургии, литейных цехов машиностроительных заводов, проектно-кон­ структорских организаций. Ил. 68. Табл. 52. Список лит. 50 назв.

© Издательство «Металлургия», 1974.

31001—034

58—74

040(01)— 74

ОГЛАВЛЕНИЕ

4.Технология горизонтального непрерывного лнтья оловяниофосфористой бронзы и качество загото­

3

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящее время непрерывное и полунепрерывное литье цветных металлов и сплавов нашло широкое при­ менение в промышленности. Преимущества способа не­ прерывного литья по сравнению с литьем в песчаноглинистые формы, в чугунные и водоохлаждаемые из­ ложницы, на установках вакуумного всасывания, центробежных машинах общеизвестны.

Однако выбор машин непрерывного литья верти­ кального или горизонтального типа решается, исходя из конкретных условий производства (наличия свободных площадей, уровня грунтовых вод, высоты цеха, сорта­ мента заготовок и др.). Машины горизонтального непре­ рывного литья по сравнению с вертикальными имеют ряд преимуществ:

1)низкие капитальные вложения на строительство;

2)возможность размещения в действующем цехе, так как для их сооружения не требуется строительства подземного колодца или башни;

3)низкие эксплуатационные затраты благодаря удобству обслуживания, поскольку все оборудование

машины размещено на уровне пола цеха; 4) наличие металлоприемника, соединенного непо­

средственно с кристаллизатором, способствует всплытию неметаллических и шлаковых включений, уменьшает окисление металла или сплава на пути металлоприем-

5

Г л а в а I

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕТОДА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

В 1826 г. был опубликован патент [1, с. 68], выдан­ ный Лайнингу на устройство для горизонтального непре­ рывного литья свинцовых труб. В середине XIX в. Вимсхерст предложил конструкцию горизонтальной ма­ шины для изготовления листов [2, с. 168]. Эта машина состояла из обогреваемого металлопрпемника, из кото­ рого расплавленный свинец под давлением 5—6 ат зали­ вали в кристаллизатор по каналу шириной 150—200 мм. Лист, выходящий из кристаллизатора, поступал в про­ катный стан в нагретом состоянии.

Мак-Эльрой [1, с. 70] в 1881 г. получил патент на способ и устройство для производства труб из стали и цветных металлов. Из металлопрпемника металл под давлением поршня подавался в кристаллизатор с дорном. Вытягивание заготовки осуществлялось валками.

В 1884 г. Пнльштикер и Мюллер предложили устрой­ ство для литья прямоугольных заготовок в горизонталь­ ный кристаллизатор, соединенный с плавильной печью

[2, с. 168]. М. Дутер [1, с. 79] в 1909 г. запатентовал устройство, в котором он пытался использовать преиму­

таллов, при котором водоохлаждаемый кристаллизатор совершал возвратно-поступательное движение относи­ тельно металлопрпемника и заготовки. Этот патент так­ же не нашел применения, так как не был решен вопрос соединения кристаллизатора с металлоприемником.

Брейстед [1, с. 86] в 1920 г. предложил проект гори­ зонтальной машины для литья полос из типографских сплавов. Этот способ заключался в том, что по ниж­ ней неподвижной стенке кристаллизатора скользил ши­ бер, совершая возвратно-поступательное движение,

иэтим облегчал вытягивание отливаемых заготовок.

В1941 г. Бреннан [1, с. 152] предложил машину для литья проволоки, полос и прутков путем выдавливания металла через стационарный кристаллизатор.

7

В 1951—1952 гг. Гемипгсгт — Хорберг, Френсис и Пор­ тер, а также Марс независимо друг от друга получили патенты на устройство для одновременного горизонталь­ ного литья нескольких заготовок из общего металлопрпемника [1—2].

Корнелл1 в 1954 г. получил патент на способ и уст­ ройство для горизонтального непрерывного литья лег­ ких и легкоплавких металлов. Устройство имеет кри­ сталлизатор, выполненный из чугуна и охлаждаемый водой. Кристаллизатор состоит из трех частей: одной ко­ нической и двух цилиндрических. Цилиндрические части имеют отверстия для подачи смазки. При литье свинца, олова и алюминия смазкой является вода. Перед раз­ ливкой в кристаллизатор вставляют деревянную пробку, имеющую форму кристаллизатора. Металл под давлени­ ем поршня открывает клапан, выдавливает пробку и за­ ходит в щель, образующуюся между конической стенкой кристаллизатора и пробкой. Следующую порцию метал­ ла подают, когда в щели полностью затвердеет преды­ дущая порция металла, т. е. происходит послойное за­ твердевание. Таким способом успешно разливают натрий.

Корли2 в 1957 г. запатентовал устройство для гори­ зонтального непрерывного литья алюминия, меди, лату­ ни. Машина имеет обогреваемый металлопрпемннк, ко­ торый соединен с водоохлаждаемым кристаллизатором посредством обогреваемого мундштука.

Несколько позднее Вертли3 предложил несколько ва­

рехручьевых кристаллизаторах в дополнение к наружно­ му охлаждению формообразующей втулки кристаллиза­ тора в центре выполнен один или два охлаждаемых канала, в которые вставлены металлические трубки.

1Пат. (США), № 2693624, 1954.

2Пат. (США), № 2789327, 1957.

3Пат. (Швейцария), № 1000845, 1965.

8

Вертли1 предложил также устройство, которое с по­ мощью пружин перемещает заготовку в обратном на­ правлении. Величина шага возвращения заготовки ре­ гулируется с помощью установочных винтов. За счет сокращения остановки заготовки в кристаллизаторе до минимума ее поверхность получается гладкой и дальней­ шее вытягивание происходит значительно легче, чем при существующих способах.

Несмотря на большое число патентов на способ го­ ризонтального непрерывного литья металлов и сплавов, машины горизонтального типа начали внедрять в про­ мышленность только с 1934 г. Первые промышленные машины Вертли были построены на заводе фирмы « С к о ­ б и л мануфактурннг» (США) [3]. В 1963 г. появилось сообщение [4], что за рубежом работают 44 машины Вертли, на которых разливают медные сплавы и заго­ товки сплошного и полого сечения диаметром до 150 мм в один пли несколько ручьев. В плавильную тигельную печь одним концом вставлен графитовый кристаллиза­ тор длиной 300 мм, другой конец находится в медном водоохлаждаемом кожухе. Заготовку вытягивают из кристаллизатора с помощью двух гидравлических зажи­ мов, имеющих прижимное усилие в 10 тс и действующих периодически. Продолжительность вытягивания устанав­ ливают в пределах 3—43 с, а продолжительность оста­ новок 2—20 с. Шаг вытягивания заготовки равен 30— 100 мм. Циркулярной пилой или шлифовальным кругом заготовку режут на мерные длины. Кроме литья круг­ лых заготовок, на машине Вертли можно отливать поло­ сы из латуни и бронзы с поперечным сечением 12X90 и 8X90 мм для прокатки. Фирма «Уэлс мануфакчтуринг компани» на машине Вертли отливает заготовки диа­ метром 30—120 мм из специального никелевого чугуна.

Машина для горизонтального непрерывного литья цветных металлов, подобная одноручьевой машине Вертли, изготовлена фирмой «Лугерт» [4]. Водоохлаж­ даемый кристаллизатор вставлен в миксер; отливаемую заготовку периодически извлекают из кристаллизатора при помощи автоматического устройства, оборудованно­ го бесступенчатым приводом. Аналогичные машины име­ ются у фирмы «Бочар» в Австрии, Венгрии, Югославии и Италии.

1 Пат. (франция), № 1395479, 1965.

9