RU156040U1 - Изложница для изготовления ферротитана - Google Patents

Abstract

Изложница для изготовления ферротитана, включающая ванну, образованную основанием и боковыми стенками, отличающаяся тем, что отношение длины ванны изложницы к ее ширине находится в диапазоне 1,5-2,5, а отношение высоты ванны изложницы к ее ширине не превышает 0,45, причем изложница выполнена из чугуна с вермикулярным графитом, армирована в продольном и поперечном направлении арматурой из стальных прутков диаметром 20-25 мм с шагом 200-300 мм и снабжена цапфами для транспортировки.

Description

Полезная модель относится к металлургии, конкретно к производству высокопроцентного ферротитана.

Известно, что выплавляемые в дуговых и индукционных электрических печах ферросплавы (например, ферросилиций, ферромарганец, феррохром и т.п.) получают разливкой в изложницы или в чушки на разливочной машине конвейерного типа (М.А. Рысс. Производство ферросплавов, М., Металлургия, 1975 г., с. 69-70).

К недостаткам разливки ферросплавов в чушки на разливочной машине конвейерного типа относятся значительные потери металла в виде настылей, сплесов из-за использования ковшей, пористость и значительная суммарная площадь окисленной поверхности получаемых слитков (чушек), низкая производительность.

Слив расплава из печи непосредственно в изложницу позволяет повысить производительность, но впоследствии необходимо дробление массивного слитка на требуемую заказчиком фракцию.

Известен способ разрушения твердых тел термоударом, например способ дробления силикатных стекол путем нагрева и резкого охлаждения стекла в жидкой рабочей среде (патент РФ №2044570. публ 27.09.1995).

Достоинствами способа разрушения твердых тел с помощью термоудара являются его низкая по сравнению с известными способами энергоемкость, доступность технологического оборудования, отсутствие пыли, хорошая дробимость материала на дальнейших операциях, равномерность гранулометрического состава конечного продукта.

Авторами полезной модели проводились работы по дроблению слитков ферротитана термоударом посредством их душирования водой непосредственно в изложнице. При этом выявлены следующие вредные факторы, касающиеся изложницы, которые не позволяли достичь необходимого экономического эффекта и получить товарный ферротитан, удовлетворяющий требованиям по фракционному составу:

- низкая стойкость изложницы;

- различная дробимость по высоте слитка, что приводит к необходимости повторного дробления и повышенному износу рабочих частей дробилки.

Известна изложница корытообразной формы для разливки ферросплавов с бандажом из металлических стержней на участках перехода днища в боковые стенки (патент СССР №574269, публ. 20.10.77) - прототип.

Недостатком данной конструкции является ранний выход изложницы из строя при эксплуатации из-за образования сквозных трещин в изложнице с последующим разламыванием ее на части.

Задачей создания полезной модели является получение экономичной технологии получения товарного ферротитана.

Техническим результатом является создание изложницы, имеющую повышенную стойкость, а также обеспечивающую хорошую дробимость товарного ферротитана.

Технический результат достигается использованием изложницы для изготовления ферротитана, включающую ванну, образованную основанием и боковыми стенками, отличающаяся тем, что отношение длины ванны изложницы к ее ширине находится в диапазоне 1,5-2,5, а отношение высоты ванны изложницы к ее ширине не превышает 0,45, изложница выполнена из чугуна с вермикулярным графитом, армирована в продольном и поперечном направлении арматурой из стальных прутков диаметром 20-25 мм с шагом 200-300 мм и снабжена цапфами для транспортировки.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображено продольное и поперечное сечение изложницы, где показаны поз. 1 - цапфы, поз. 2 - арматура.

Жидкий феррорасплав заливают в изложницу. В процессе охлаждения и затвердевания металла происходит термическая усадка этого металла и вследствие этого его отсоединение от стенки изложницы с образованием воздушной прослойки. После затвердевания металла изложница вместе со слитком посредством цапф 1 транспортируется на площадку для дущирования. Душирование производится водой по наружной поверхности слитка. В результате интенсивного охлаждения в теле слитка возникают напряжения, которые превышают предел его прочности - происходит термоудар. В слитке ферротитана образуется множество мелких трещин благодаря которым значительно облегчается последующее дробление его на требуемую фракцию. При соотношении длины ванны изложницы к ее ширине более 2,5 снижается стойкость изложницы вследствие ее коробления, при соотношение высоты ванны изложницы к ее ширине более 0,45 уменьшается поверхность слитка контактирующая с водой и увеличивается его высота. Увеличение высоты рабочей поверхности создает неравномерность градиента температур в объеме слитка, вследствие чего температурные напряжения в середине слитка становятся недостаточными для образования трещин, а замедленная скорость охлаждения приводит к упрочнению за счет выделения интерметаллидов. В результате дробимость центральной части слитка высокопроцентного ферротитана резко снижается, требуются повторные дробления крупной фракции - вырастает трудоемкость, падает выход годного, снижается эксплуатационный ресурс рабочих частей дробилки,

Стойкость изложницы обеспечивается наличием арматуры 2, из стальных прутков внутри изложницы. Это исключает ее внезапное разрушение при транспортировке даже при наличии сквозных трещин. Повышению стойкости изложницы также способствует материал, из которого она изготовлена - чугун с вермикулярным графитом. Вермикулярная форма графита в меньшей степени, чем пластинчатый графит в сером чугуне, ослабляет рабочее сечение металлической основы и не оказывает на нее сильного надрезывающего действия, благодаря чему вокруг включений графита в меньшей степени создаются концентрации напряжений, что снижает трещинообразование на ранних стадиях. Эти факторы позволяют снизить скорость зарождения и распространения трещин в изложнице.

Пример конкретного выполнения.

В соответствии с данной полезной моделью изготовлена изложница с размерами ванны 220×500×1050 мм, из чугуна марки ЧВГ40, армированная стальными прутками. Изложница выдержала до выхода из строя 244 плавки.

Качество полученного ферротитана с использованием данной изложницы соответствовало ГОСТ 4761-91. Дробимость слитков ферротитана отличная.

Claims (1)

1. Изложница для изготовления ферротитана, включающая ванну, образованную основанием и боковыми стенками, отличающаяся тем, что отношение длины ванны изложницы к ее ширине находится в диапазоне 1,5-2,5, а отношение высоты ванны изложницы к ее ширине не превышает 0,45, причем изложница выполнена из чугуна с вермикулярным графитом, армирована в продольном и поперечном направлении арматурой из стальных прутков диаметром 20-25 мм с шагом 200-300 мм и снабжена цапфами для транспортировки.

   

Images