Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 5 ТЕХНОЛОГИЯ симметрии кристаллизатора и плоскостью, пер- пендикулярной продольной плоскости симметрии кристаллизатора, проходящей через границу гори- зонтального участка боковых стенок. В этой зоне затвердевающий металл контактирует с участками боковых стенок и нижней горизонтальной стенкой, следовательно, условия теплообмена определяются начальной температурой и теплофизическими харак- теристиками материалов стенок кристаллизатора, а также температурой и теплофизическими характе- ристиками заливаемого расплава. Область II располагается в средней части кри- сталлизатора. Она ограничена участками рабочих поверхностей боковых стенок, верхней и нижней стенок кристаллизатора, левой границей области I, а также плоскостью, перпендикулярной продольной плоскости симметрии кристаллизатора, проходящей через середину наклонных участков боковых стенок. В этой зоне затвердевающий металл контактирует с участками боковых стенок и участками верхней и нижней горизонтальных стенок. Условия теплообме- на определяются температурой и теплофизическими характеристиками материалов стенок кристалли- затора, температурой и теплофизическими харак- теристиками заливаемого расплава, а также харак- теристиками системы охлаждения боковых стенок кристаллизатора (рис. 2, б ). а б Рис. 2. Вид одной четвертой части составного крис- таллизатора со схемой расположения точек установки термопар и областей кристаллизатора ( а ) и конструкцией системы охлаждения ( б ) Область III располагается в калибровочной зоне кристаллизатора. Она ограничена участками рабо- чих поверхностей боковых стенок, верхней и нижней стенок кристаллизатора, левой границей области II, а также плоскостью, перпендикулярной продольной плоскости симметрии кристаллизатора, проходящей через торец боковой стенки. В этой зоне затвердеваю- щий металл контактирует с калибрующими бойками парных боковых стенок и участками верхней и ниж- ней горизонтальных стенок. Условия теплообмена определяются температурой и теплофизическими ха- рактеристиками материалов стенок кристаллизатора, температурой и теплофизическими характеристика- ми заливаемого расплава, а также характеристиками системы охлаждения боковых стенок кристаллизато- ра (рис. 2, б ). Охлаждение боковых стенок кристаллизатора (рис. 2, б ) осуществляется через ступенчатые каналы с диаметрами отверстий d 1 и d 2 и длиной участков со- ответственно l 1 и l 2 , расположенными на расстоянии l 3 от рабочих поверхностей боковых стенок. Исполь- зуется система водяного циркуляционного охлажде- ния с применением перфорированных глуходонных стаканов, через которые вода подается в ступенчатые каналы системы охлаждения боковых стенок. Регу- лирование эффективности системы охлаждения осу- ществляется изменением параметров номинального давления в системе охлаждения, расхода и начальной температуры воды. Боковые, верхняя и нижняя стен- ки изготовлены из стали 45 ГОСТ 1050-88. Основной особенностью технологического про- цесса изготовления металлоизделий является то, что использование УГЛДМ позволяет в непрерывном режиме получать деформированные металлоизделия непосредственно из расплавленного металла. Совме- щенный технологический процесс условно можно представить в виде совокупности трех традицион- ных технологических процессов, которые протекают в кристаллизаторе УГЛДМ. В области I протекают процессы, характерные для технологии непрерывно- го литья, в области II – процессы, присущие жидкой штамповке или тиксоштамповке (деформация ме- талла в твердожидком состоянии), и в области III – процессы, характерные для горячей или холодной обработки металлов давлением (деформация метал- ла при заданной температуре в твердом состоянии). Исходя из принятых допущений технологические параметры совмещенного процесса должны отвечать требованиям, предъявляемым к каждому из про- цессов в отдельности. Для каждого протекающего в кристаллизаторе УГЛДМ процесса, одним из основ- ных параметров является температура в центральной части каждой из областей, которая характеризует требуемые для каждого процесса технологические