SU1470429A1

SU1470429A1 - Core for making hollow ingots

Info

Publication number: SU1470429A1
Application number: SU864053662A
Authority: SU
Inventors: Юлий Израилович Рубенчик; Всеволод Николаевич Орленко; Виталий Николаевич Орленко
Original assignee: Волгоградский Политехнический Институт
Priority date: 1986-04-09
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1989-04-07

Abstract

Изобретение относитс к области металлургии, конкретно к изготовлению полых слитков литьем. Целью изобретени вл етс повышение качества слитка за счет уменьшени поперечных усадочных трещин. Стержень состоит из основани 1, секций 2 с защитными пластинами, упругих элементов 3, служащих опорой дл секций и расположенных в нижней и верхней част х стержн , которые, деформиру сь под действием усадочных сил, создают услови дл перемещени секций в радиальном направлении, дополнительных упругих элементов 4 Л-образной формы, расположенных в кольцевой выточке основани под промежуточной кольцевой шайбой 5, на которой расположены секции стержн . При затвердевании залитого металла под действием сил усадки секции 2 перемещаютс как в радиальном направлении, так и в продольном направлении благодар наличию кольцевой шайбы 5 с дополнительными упругими элементами 4. Сочетание указанных элементов позвол ет сократить или исключить поперечные усадочные трещины в полом слитке. 3 ил.The invention relates to the field of metallurgy, specifically to the manufacture of hollow ingots by casting. The aim of the invention is to improve the quality of the ingot by reducing transverse shrinkage cracks. The rod consists of a base 1, sections 2 with protective plates, elastic elements 3 serving as support for the sections and located in the lower and upper parts of the rod, which, deformed by shrinking forces, create conditions for moving the sections in the radial direction, additional elastic elements 4 are L-shaped, located in the annular groove of the base under the intermediate annular washer 5, on which the stem sections are located. During solidification of the poured metal under the action of shrinkage forces, section 2 moves both in the radial direction and in the longitudinal direction due to the presence of an annular washer 5 with additional elastic elements 4. The combination of these elements makes it possible to reduce or eliminate transverse shrinkage cracks in the hollow ingot. 3 il.

Description

Изобретение относитс к области металлургии, конкретно к изготовлению полых слитков литьем,The invention relates to the field of metallurgy, specifically to the manufacture of hollow ingots by casting,

Цель изобретени - повьшение качества слитка.The purpose of the invention is to improve the quality of the ingot.

На фиг, 1 изображен стержень, разрез ; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиГо 3 - сечение Б-В на фиг, 2,Fig, 1 shows a rod, a section; FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1; FIGURE 3 - section BB in FIG. 2,

Стержень состоит из основани t, секций 2с защитными пластинами, упругих втулок (элементов) 3, служащих опорой дл секций 2 и расположенных в нижней и верхней част х стержн , которые, деформиру сь под действием усадочных сил, создают услови дл перемещени секций в радиальном направлении, дополнительных упругих элементов 4, расположен- ньк в кольцевой выточке основани по гфомежуточной кольцевой шайбой 5, на которой расположены секции стержн . Элементы 4 с шайбой 5 служат опорой секций по вертикали, которые, дефор- миру сь под действием.продольных усадочных деформаций в затвердевающем слитке, обеспечивают надежную работу стержн при перемещении сек- ций в вертикальном направлении. Эле- менты 4 выполнены Л-образной формы. Введение в конструкцию стержн дополнительных упругих элементов, уста-, новленных под секци ми стержн и контактирующих с ними через промежзг- точную кольцевую шайбу, придает (.- стержню новое свойство - возможность свободного изменени размеров секций по высоте за счет уменьшени высоты деформируемых элементов под воздей- ствием продольных усадочных деформаций В затвердевающем слитке,The rod consists of a base t, sections 2 with protective plates, elastic sleeves (elements) 3 serving as support for sections 2 and located in the lower and upper parts of the rod, which, deformed by shrinking forces, create conditions for moving sections in the radial direction Additional elastic elements 4, located in the annular undercut of the base along the intermediate ring washer 5, on which the rod sections are located. The elements 4 with the washer 5 serve as a support for the sections vertically, which, deforming under the action of longitudinal shrinkage deformations in the hardening ingot, ensure reliable operation of the rod when the sections are moved in the vertical direction. Elements 4 are L-shaped. The introduction of additional resilient elements installed under the rod sections and in contact with them through the intermediate ring washer imparts (. To the rod a new property — the possibility of freely changing the section sizes in height by reducing the height of the deformable elements - due to longitudinal shrinkage deformations in the solidified ingot,

Вьшолнение элементов 4 Л -образной формы обеспечивает простоту Их изготовлени , точное определение их жесткости непосредственным измерением под нагрузкой и при известном весе секций и столба металла над стержнем позвол ет точно определ ть их количество, при .котором они не будут деформироватьс только под воздействием веса стержн и столба жидкого металла над стержнем. Промежуточна кольцева шайба служит дл равномерного распределени нагрузки на все деформируемые элементы и упрощени процесса сборки стержн . Выполнение в основании стержн кольцевого паза дл установки в него дополнительныхThe implementation of 4-L-shaped elements ensures their simplicity, accurate determination of their rigidity by direct measurement under load and with a known weight of sections and metal column above the rod allows precise determination of their number, under which they will not be deformed only by the weight of the rod. and a column of liquid metal above the rod. An intermediate ring washer serves to evenly distribute the load on all deformable elements and simplify the assembly process of the rod. Execution in the base of the rod annular groove for installation in it additional

упругих элементов и промежуточной кольцевой шайбы позвол ет конструктивно решить вопрос о перемещении секций в вертикальном направлении при удалении деформируемых элементов из зоны непосредственного теплообмена между отливкой и стержнем, что по вьппает надежность работы этих элементов . Придание элементами 4 свойства стержню уменьшать свои размеры по вертикали под действием продольных усадочных деформаций в затвердевшем вокрзгг стержн слое металла позвол ет выполн ть лтержень консольным, не вход щим в прибыль, что резко улучшает услови работы прибьти - способствует уменьшению усадочных дефектов в осевой части стенки слитка , что особенно важно, так как при изготовлении слитка полым резко личиваетс отношение высоты слитка к толщине.стенки.Elastic elements and an intermediate ring washer allow us to constructively solve the problem of moving sections in the vertical direction when removing deformable elements from the direct heat exchange zone between the casting and the core, which ensures the reliability of operation of these elements. The imparting elements 4 properties to the rod to reduce its vertical size under the action of longitudinal shrinkage deformations in the metal layer hardened by the rod, allows the rod to be performed console, not included in the profit, which dramatically improves the working conditions - reduces the shrinkage defects in the axial part of the ingot wall , which is especially important, since in the manufacture of a hollow hollow the ratio of the height of the ingot to the thickness of the wall is sharply molded.

Материалом упругих элементов вл етс упруга листова сталь толщиной 0,5-8,0 мм, Тсхпщнкой стенки этих элементов и их количеством под сек- Щ1ЯМИ обеспечиваетс их жесткость, ;при которой они не деформируютс под весом секций и давлением столба жидкого металла над стержнем. При толщине стенки дeфop шpoвaнныx элементов меньше 0,5 мм или больше 8,0 мм возникают трудности, св занные с необходимостью , соответственно, увеличени или уменьшени жесткости деформируемых элементов до требуемого значени , которое зависит от массы стержн и высоты прибыльной надставки.The material of the elastic elements is elastic sheet steel 0.5–8.0 mm thick, the T-free wall of these elements and their number under the section is their rigidity, under which they are not deformed by the weight of the sections and the pressure of the liquid metal column above the rod. When the wall thickness of the cracked elements is less than 0.5 mm or more than 8.0 mm, difficulties arise, due to the need, respectively, to increase or decrease the rigidity of the deformable elements to the required value, which depends on the mass of the rod and the height of the profitable extension.

Рабоча поверхность стержн защищена огнеупорным покрытием 6,Крьш1- .ка 7, ст жка 8 с гайками необходимы дл сборки стержн с фиксированным положением секций. Верхний конец ст жки выполнен в виде крюка 9 дл транспортировки и установки стержн в изложницу, Ка зда секци стержн в верхнем и нижнем торцах имеет съемные ремболты дл операций транспортировки , сборки и удалени секций из слитка, установки стержн в изложницу ст жку секф1й ослабл ют путем откручивани верхней гайки на ст жке, пространство вокруг крюка 9 в крышке 7 заполн ют сыпучим огне- упорным материалом с низкой теплопроводностью и сверху на крьш1ке 7 за крепл ют керамический защитный крл- пак 10,The working surface of the rod is protected by a refractory coating 6, Krsh1- .ka 7, and a bolt 8 with nuts are necessary for assembling the rod with a fixed position of the sections. The upper end of the clamp is made in the form of a hook 9 for transporting and installing the rod into the mold, Each section of the rod in the upper and lower ends has removable rembolts for transporting, assembling and removing sections from the ingot, installing the rod in the mold with the sec- ond section weakened by unscrewing the top nut on the clamp, the space around the hook 9 in the lid 7 is filled with a bulk refractory material with a low thermal conductivity and on top of the hinge 7 is attached a ceramic protective hook 10,

3U3U

Стержень работает следующим образомThe rod works as follows

После заливки формы металлом до начала процесса затвердевани (образовани нерасплавл к цейс впоследствии твердой корки металла вокруг всей поверхности стержн ) элементы А стержн преп тствуют перемещению сек1щй 2 стержн в продольном направлении под действием гидростатического давлени сло металла над стержнем . Увеличение размеров секций 2 с повышением их температуры под воздействием температуры жидкого металла не вызовет их деформации, так как секции 2 имеют свободу изменени (увеличени ) размеров по высоте. Впоследствии, при затвердевании слит After the mold is cast with metal before the process of solidification begins (the formation of a non-melt to the core, followed by a hard metal crust around the entire surface of the rod), the elements A of the rod prevent the 2 rods from moving in the longitudinal direction under the hydrostatic pressure of the metal layer above the rod. Increasing the size of sections 2 with an increase in their temperature under the influence of the temperature of the liquid metal will not cause their deformation, since section 2 has the freedom to change (increase) the size of the height. Subsequently, when solidified, the

кольцевую выточку в основании стержн под нижними торцами секций, контактирующих через промежуточную кольцевую шайбу, по сравнению с известными решени ми, способствует устранению поперечных усадочных трещин в св зи с возможностью стержн уменьшать Свои размеры по высота под воздействием продольных усадочных деформаций в затвердевшем слое металла, снижению трудоемкости извлечени стержн из слитка и получению геометрии отверсти требуемой формы с чис- той датой поверхностью.An annular recess in the base of the rod under the lower ends of the sections in contact through the intermediate ring washer, as compared with the known solutions, helps to eliminate transverse shrinkage cracks due to the ability of the rod to reduce its dimensions in height by the effect of longitudinal shrinkable deformations in the solidified metal layer, reducing the laboriousness of extracting the rod from the ingot and obtaining the geometry of the hole of the required shape with a clear date surface.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и Стержень дл получени полых слитFo rmu l and 3 o bre n e Rod for hollow fusion

ка, под действием сил усадки в затвер ;го ков, вьтолненньй из секций, располодевшем слое металла секции 2 стержн перемещаютс в продольном ндправле- НИИ что возможно благодар (деформации ) уменьшению высоты элементов 4, и, как следствие, приводит к ликвидации поперечных усадочных трещин в затвердевших объемах слитка. Извлечение стержн из слитка после затвердевани производитс с донной части путем установки съемных ремболтов в основание стержн , при этом стержень можно извлечь в сборе. Возможен вариант извлечени стержн из слитка {1Утем извлечени отдельных его эле- |ментов.ka, under the action of shrinkage forces in the closures of the upper section, the expanded metal layer of the rod section 2 moves in a longitudinal direction, which is possible due to the (deformation) reduction of the height of the elements 4, and, as a result, leads to the elimination of transverse shrinkage cracks in solidified ingot volumes. Removing the rod from the ingot after curing is performed from the bottom part by installing removable rembolts in the base of the rod, and the rod can be removed assembled. It is possible to extract a rod from an ingot {1) Obtaining the extraction of its individual elements.

: Вьтолнение стержн сборным, состо- 1 щим из отдельных секций и деформируемых элементов, установленных в: The rod is reinforced with precast, consisting of 1 separate sections and deformable elements installed in

женных с зазором и имеющих завщтные пластины, перекрывающие зазоры между секци ми, тругие элементы и основание с кольцевой выточкой под нижнююwith a gap and having top plates that cover the gaps between the sections, the tubular elements and the base with an annular groove under the bottom

25 знаковую часть секций, отличающийс тем, что, с целью шени качества слитка за счет уменьшени поперечных усадоч1И х трещин, он снабжен промежуточной кольцевой25 sign sections, characterized in that, for the purpose of quality ingot quality by reducing transverse shrinkage of cracks, it is provided with an intermediate annular

30 шайбой и дополнительными упругими элементами, выполненными преимущественно Л -образной формы, при этом дополнительные упругие элементы рав- нсмерно размещены на дне кольцевой30 by a washer and additional elastic elements, made mainly of an A-shape, with additional elastic elements being equally spaced on the bottom

5 выточки, а на них через промежуточную кольцевую шайбу установлены сек- 1ЩИ с возможностыо перемещени в вертикальном направлении.5 undercuts, and on them through an intermediate annular washer are installed a section of 1-STI with the possibility of movement in the vertical direction.

знаковую часть секций, отличающийс тем, что, с целью шени качества слитка за счет уменьшени поперечных усадоч1И х трещин, он снабжен промежуточной кольцевойa significant part of the sections, characterized in that, in order to achieve the quality of the ingot quality by reducing transverse shrinkage of cracks, it is provided with an intermediate annular

шайбой и дополнительными упругими элементами, выполненными преимущественно Л -образной формы, при этом дополнительные упругие элементы рав- нсмерно размещены на дне кольцевойwasher and additional elastic elements, made mainly of the A-shape, with additional elastic elements being equally spaced on the bottom

выточки, а на них через промежуточную кольцевую шайбу установлены сек- 1ЩИ с возможностыо перемещени в вертикальном направлении.grooves, and on them through an intermediate ring washer installed section-1, with the ability to move in the vertical direction.

иг.Зig.Z

Claims

Formulas

The core for receiving hollow slides under the action of shrinkage forces in the hardeners made of sections arranged with a gap and having protective plates overlapping the gaps between the sections, elastic elements and a base with a ring undercut are the sign part of the sections, which that, in order to improve the quality of the ingot due to the transverse shrinkage cracks, it is equipped with an intermediate washer and additional ones under the lower body and with the aid of which the base of the rod will be reduced by elastic rings, and the rod can be removed as an assembly. There is a possibility of extracting the rod from the ingot by extracting its individual elements.

The execution of the rod is prefabricated, consisting of separate sections and deformable elements installed in elements made predominantly of a D-shape, with additional elastic elements evenly placed at the bottom of the annular ed recess, and sections with the possibility of movement are installed on them through an intermediate ring washer in the vertical direction.