SU1197769A1

SU1197769A1 - Изложница для отливки крупных слитков

Info

Publication number: SU1197769A1
Application number: SU843683319A
Authority: SU
Inventors: Sergej I Zhulev; Vladimir S Pukhovskij; Boris G Voskhodov; Vladimir I Syrov
Original assignee: Zhulev Sergej; Vladimir S Pukhovskij; Boris G Voskhodov; Syrov Vladimir
Priority date: 1984-01-02
Filing date: 1984-01-02
Publication date: 1985-12-15

Description

Изобретение относится к черной металлургии', а именно к производству крупных слитков.

Цель изобретения - повышение химической однородности слитка и уменьшение поверхностных трещин путем исключения его зависания в изложниЙл-Я· —Η ^Ί

!На чертеже представлена предлагаемая^, изложница· ^: £ г ί

' ИзФджница состойа^ йз поддона 1, нижней полуформы 2, прокладки 3 из легкоплавкого йеТалла^?и верхней полуформы 4. ...........

Полуформы, из которых собирается изложница, могут быть чугунными или стальными. Легкоплавкая прокладка, например, из свинца, алюминия и т.д. Она может быть и комбинированной, например свинцовой, а внутренняя ее поверхность защищена тонкостенным кольцом, например, из меди или алюминия. Контактирующая’со слитком поверхность прокладки может быть покрыта огнеупорным составов, например алюмохромфосфатной сваркой для замедления прогрева и расплавления прокладки.

Желательно, чтобы толщина легко- . плавкой прокладки не превышала величины линейной усадки слитка по его длине, что обеспечит возможность опускания верхней полуформы на нужную высоту.

Пределы изменения толщины легкоплавкой прокладки, составляющие 0,005-0,01 от общей высоты изложницы, обусловлены стремлением обеспечить необходимую величину свободного хода верхней полуформы при усадке слитка. Так, нижний предел 0,005 высоты изложницы выбран из соображений компенсации величины линейной усадки нижней части слитка за счет опускания верхней полуформы (так как линейная усадка сос-. тавляет 1% от общей длины слитка). Меньшая величина толщины прокладки не обеспечит необходимый ход верхней полуформы. Верхняя же граница, равная 0,01 от общей высоты слитка, взята из соображений обеспечения плотного контакта верхней полуформы при кристаллизации слитка без подписания и полной компенсации его линейной усадки. Превышение данного верхнего предела вызовет нежелательную неравномерность в скорости теплоотвода от наружной поверхности

10

15

20

25

30

35

40

45

слитка, так как в этом случае участок поверхности в средней по высоте части слитка будет охлаждаться на воздухе.

Полуформы, установление одна на другую, соединены между собой через промежуточную прокладку, выполненную из легкоплавкого металла, а плоскости соединения полуформ с прокладкой выполнены с уклоном вниз к оси изложницы под углом 1-45°.

Угол наклона к оси плоскости нижней полуформы может быть меньше и составляет 1,01-5,0 от аналогичного угла верхней полуформы. Данное условие позволит расплавляемому металлу легкоплавкой прокладки беспрепятственно стекать во внутреннюю полость изложницы и заполнять зазор между ней и затвердевающим слитдом.

Уклон поверхностей соединения полуформ с прокладкой необходимы для облегчения поступления расплавляющегося материала прокладки в зазор между слитком и изложницей. Уменьшение угла менее 1° осложнит поступление расплава самотеком в изложницу. Увеличение данного угла свыше 45° приведет к преждевременному появлению сколов на острых кромках торцов изложницы. Соотношение величин углов, соединяемых плоскостей верхней и нижней полуформы с прокладкой, выбрано из соображений об-* легчения заполнения зазора расплавленным металлом прокладки.

Нижняя граница соотношения 1,01 необходима при значительной величине угла наклона (ближе к верхнему пределу 45°) .

Напротив, многократное увеличение угла наклона соединяемой плоскости верхней полуформы с прокладкой (до пяти) может быть использовано при небольших (ближе к нижнему пределу) величинах углов.

В изложницу могут отливаться как прибыльные, так и бесприбыльные слитки.

Пример конкретного выполнения.

50 Данная изложница была испытана в мартеновском цехе предприятия заявителя для отливки кузнечных слитков из стали 38Х2Н2МА, идущих на изготовление баллеров судовых рулей.

55 Отливаясь слитки, имеющие прибыльную часть массой 12,0 т, в изложницу со следующими параметрами: объем прибыли 5,5%; высота нижней полуформы

3 1197769

1860 и- верхней 1860 мм; внутренний диаметр изложницы вверху 658, в середине 826 и внизу 658 мм; высота прибыльной надставки 540 мм; толщина стенки изложницы 150 мм.^ 5

Отливались как опытные слитки с прокладкой из легкоплавкого металла, так и сравнительные без прокладки в изложницу (прототип).

Использовались прокладки из алю- 10 миния и комбинированные из двух колец алюминиевого (внутреннего) и свинцового (наружного). Ширина алюмййиевых колец при этом составляла примерно одну треть от толщины стен- 15 ки изложницы. Внутренняя поверхность прокладок от преждевременного расплавления в процессе заполнения изложницы расплавом защищалась слоем огнеупорной алюмохромофосфатной 20

связки.

В процессе кристаллизации слитков в изложницах с прокладкой было отмечено постепенное плавное опускание' верхней полуформы в течение первых 30-45 мин, после окончания - отливки.

По окончании затвердевания слитков они были извлечены из изложниц, отправлены в кузнечно-прессовый цех и прокованы. В процессе ковки отмечалось образование трещин на поковах. От готовых поковок отбирались концевые диски, с которых после шлифовки снимался серный отпечаток по Бауману. По серному отпечатку контролировалось развитие ликвационной неоднородности металла слитка.

Сравнительные данные по слиткам, отлитым в предлагаемую и известную изложницы (прототип), представлены в табл. 1 и 2.

Т а б л и ц а 1

Параметры прокладок между полуформами и качественные характеристики опытных и сравнительных слитков

Материал прокладки	Толщина прокладки, мм	Высота изложницы, мм	Соотношение толщины прокладки к высоте изложницы	Количество поперечных трещин зависания на слитках	Время выплавки трещин, мин	Балл серного отпечатка
Алюминий	50	3720	0,013	1	12	1
• Алюминий-свинец	37 .	3720	0,010	-	-	1
Алюминий	30	3720	0,008	-	-	1
Алюминий-свинец	22	3720	0,006	-	-	1
То же	18	3720	0,005	-	-	1
	15	3720	0,004	1	10	1
	10	3720	0,003	1	15	1
Без прокладки	0	3720	0	3	27	2
То же	0	3720	0	- 2	20	1
	0	3720	0	2	23	2

* Между полуформами имеется зазор.

5

1197769

6

Т а б л и ц а 2

Результаты опробования соединяемых изложниц с различным углом наклона сопрягаемых плоскостей

Материал	Толщина	Высота	Отноше-	Угол	Стойкость	Степень
прокладки	проклад-	излож-	ние тол-	накло-	изложниц	ликёации
	ки, мм	ницы, мм	щины прокладки к высоте изложницы	на соединяемых плоскостей полуформ, '	число наливов	углерода по сечению слитка, С -Γ" п 0(ΐ
Алюминий *	3	3720	0,008	0,5	30	-0,20
Алюминий	30	3720	0,008	1,0	³⁰	-0,12
То же	30	3720	0,008	5,0	30	-0,12
	30	3720	0,006	10,0	29	-0,11 .
— ^п —	30	3720	0,008	25,0	27	-0,10
	30	3720	0,008	40,0	25,0	-0,11
	30	3720	0,008	45,0	25	-0,10
	30	3720	0,008	46,0	23 •	-0,10
—^п—	30	3720	0,008	50,0	20	-0,10
—	30	3720	0,008	55,0	17	-0,11
Без прокладки	-	3720	0	0	30	-0,28

*Продукты окисления неравномерным слоем покрыли наружную поверхность полуформ.

**С_П “ содержание углерода в пробе металла с поверхности слитка; С_о - содер жание углерода в пробе, отобранной с оси слитка.

Из табл. 1 и 2 видно, что при использовании слитков, отлитых в изложницы с прокладкой из легкоплавкого металла, исключается образование поперечных трещин на поверхности, а также снижается развитие ликвационной неоднородности по концам.

Claims

ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ОТЛИВКИ КРУПНЫХ СЛИТКОВ, содержащая верхнюю и нижнюю полуформы и прокладку Из легкоплавкого материала, размещенную на участках сопряжения полуформ, отличающаяся тем, что, с целью повышения химической однородности слитка и уменьшения поверхностных трещин путем исключения его зависания в изложнице, участки' сопряжения полуформ выполнены с уклоном 1-45° вниз к оси изложницы, а толщина прокладки составляет 0,050,01 высоты изложницы.

О

. 5Ц 1197769

>

1 1197769
2