» » Литье слитков в вертикальные изложницы с водяным охлаждением
04.02.2017

Ряд преимуществ перед способом литья в сплошные изложницы имеет весьма распространенный в настоящее время способ литья слитков в вертикальные, охлаждаемые водой, изложницы. Эти преимущества сводятся в основном к следующему:
а) увеличивается срок службы изложниц; б) сокращается наличный парк изложниц в цехе, так как ускоряется охлаждение и слитка, и изложницы; в) увеличивается направленность охлаждения снизу вверх: 1) при одинаковой скорости литья (скорости подъема уровня металла) более быстрое охлаждение вызывает кристаллизацию относительно большей части металла во время заполнения изложницы; 2) из-за меньшего градиента температур по сечению медного листа водоохлаждаемой изложницы деформация вследствие термических напряжений в этом случае меньше, чем при сплошной, в особенности чугунной изложницы; 3) подвод холодной воды осуществляется снизу, а отвод нагревшейся в изложнице — сверху.
Аналогично тому, как это делается при литье в сплошные изложницы без водяного охлаждения, в случае литья в охлаждаемые водой изложницы применяются смазки, наносимые на внутреннюю поверхность изложниц, а также применяются и воронки для литья.
Обычно изложницы для отливки плит конструируются в виде двух кессонов (рис. 107), стороны которых, обращенные к слитку, делаются из прокатанного листа меди, стали или инвара — сплава железа с никелем, обладающего малым коэффициентом термического расширения. Узкие стороны изложниц и поддон обычно делаются из чугунных плит (иногда и боковые стенки изложниц делают охлаждаемыми водой). Вода в изложницу поступает в несколько подогретом виде, что достигается отводом идущей от изложниц воды в сборный бак, из которого се в случае необходимости разбавляют холодной водой из водопровода и вновь пускают для охлаждения изложниц. Вода для охлаждения подводится к изложнице снизу, а нагретая в кессоне отводится сверху по трубке, проходящей обычно внутри кессона. Так как расплавленный металл поступает в изложницу сверху, то получается противоток, создающий направленное охлаждение.
В целях большего ускорения охлаждения слитка кессон приближают к охлаждающему листу до 10—15 мм и в водяном пространстве изложницы создают очень большие скорости протекания воды, доходящие иногда до 20—30 м/сек. Такая скорость воды способствует быстрому удалению с поверхности охлаждающего листа возникающих на нем пузырьков газа, выделяющегося из воды, а также пузырьков водяного пара.
Для создания организованного движения вода в кессоне направляется по отдельным вертикальным каналам, образованным продольными гребнями (рис. 107, б).
Литье слитков в вертикальные изложницы с водяным охлаждением

При конструировании охлаждаемых водой изложниц необходимо помнить, что ни в коем случае болтовые или заклепочные соединения охлаждающего листа не должны приходить в соприкосновение с заливаемым металлом, так как в случае протекания воды через эти соединения может произойти взрыв.
Охлаждаемые водой изложницы для цилиндрических слитков или, как их часто называют, «болтовых слитков» конструируются в виде сплошных конических труб, вставленных по две или по три в общий водяной кессон.
При литье эти трубы расширяются и испытывают большие напряжения, что вызывает их коробление, в дальнейшем препятствующее выемке слитков. Для избежания такой деформации, а также нарушения соединительных уплотнений между каждой трубой и кессоном следует обеспечить возможность свободного
расширения при разогревании. Это достигается путем применения упругих уплотнительных прокладок и отдельного самостоятельного крепления каждой из труб относительно кессона.
Принцип ускорения охлаждения слитка путем увеличения скорости протекания воды может быть применен и в данном случае. При этом охлаждающая рубашка может быть сделана с продольными ребрами по наружной ее поверхности. Ребра, во-первых, будут создавать вертикальные каналы для организованного направления воды вдоль изложницы, а во-вторых, придавать изложнице жесткость, препятствующую короблению рубашки при разогревании от залитого металла.