SU1507519A1

SU1507519A1 - Method of casting hollow ingots

Info

Publication number: SU1507519A1
Application number: SU874309890A
Authority: SU
Inventors: Виктор Дмитриевич Арефьев; Сергей Иванович Жульев; Александр Васильевич Пакало; Евгений Дмитриевич Горохов; Александр Викторович Скащенков; Владимир Петрович Золотов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3681; Предприятие П/Я М-5481
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1987-09-28
Publication date: 1989-09-15

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии, а именно к получению полых слитков. Цель изобретени - снижение себестоимости слитка за счет многоразового использовани стержн . В поддоне 1 изложницы 2 устанавливают стержень 3 с тонкостенной оболочкой 4. Через литниковую систему 5 металлом 6 заполн ют изложницу 1. При этом стержню придают круговое конусообразное движение относительно оболочки. Металл слитка, увлекаемый вращением оболочки, равномерно распредел ет дефектные зоны по круговым сечени м слитка. Способ позвол ет сократить расходы на отливку полых слитков за счет использовани тонкостенных оболочек из листового материала. 2 ил.The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the production of hollow ingots. The purpose of the invention is to reduce the cost of the ingot due to the reusable rod. In the tray 1 of the mold 2, a core 3 with a thin-walled sheath 4 is installed. Through the gating system 5, metal 6 is filled into the mold 1. In this case, the rod is given a circular cone-shaped motion relative to the shell. The ingot metal, carried away by the rotation of the shell, evenly distributes the defective zones in circular sections of the ingot. The method reduces the cost of casting hollow ingots by using thin-walled shells of sheet material. 2 Il.

Description

(21)4309890/23-02(21) 4309890 / 23-02

(22)28.09.87(22) 09/28/87

(46) 15.09.89. Бкш. № 34 (72) В.Д.Арефьев, С.И.Жульев, А.В.Па- кало, Е.Д.Горохов, А.В.Скащенков и В.П.ЗОЛОТОЕ(46) 09/15/89. Bksh. № 34 (72) V.D. Arefyev, S.I. Zhulev, A.V.Pakalo, E.D.Gorokhov, A.V.Skaschenkov and V.P. ZOLOTOE

(53)621.746.393 (088.8)(53) 621.746.393 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 722659, кл. В 22 D 7/04, 1977.(56) USSR author's certificate 722659, cl. B 22 D 7/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1071350, кл. В 22 D 7/04, 1984.Author's certificate of the USSR No. 1071350, cl. B 22 D 7/04, 1984.

(54)СПОСОБ ОТЛИВКИ ПОЛЫХ СЛИТКОВ(54) METHOD FOR CASTING HOLLOW INGOTS

(57)Изобретение относитс к черной металлургии, а именно к получению полых слитков. Цель изобретени - снижение себестоимости слитка за счет многоразового использовани стержн . В поддоне 1 изложницы 2 устанавлива ют стержень 3 с тонкостенной оболоч- ной 4. Через литниковую систему 5 металлом 6 заполн ют изложницу 1. При этом стержню придают круговое конусообразное движение относительно оболочки . Металл слитка, увлекаемый вращением оболочки, равномерно распредел ет дефектные зоны по круговым сечени м слитка. Способ позвол ет сократить расходы на отливку Полых слитков за счет использовани тонкостенных оболочек из листового материала. 2 ил.о(57) The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the production of hollow ingots. The purpose of the invention is to reduce the cost of the ingot due to the reusable rod. In the tray 1 of the mold 2, the core 3 is installed with the thin-walled shell 4. Through the gating system 5, metal 6 is filled in the mold 1. At the same time, the rod is given a circular cone-shaped motion relative to the shell. The ingot metal, carried away by the rotation of the shell, evenly distributes the defective zones in circular sections of the ingot. The method allows to reduce the cost of casting Hollow ingots by using thin-walled shells of sheet material. 2 il

(Л(L

СПSP

о about

елate

;о;about

315315

Изобретение относитс к черноГ) металлургии, конкретно к получению полых слитков.The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to the production of hollow ingots.

Цель изобретени - снижение стой- мости слитка за счет многоразового использовани стержн .The purpose of the invention is to reduce the ingot resistance due to the multiple use of the rod.

Па фиг.1 приведена схема отливки полого слитка с использованием стержн циливдрической формы; на фиг.2 - те же, с использованием конического стержн .Pa Fig. 1 shows a scheme for casting a hollow ingot using a cylinder of a cylindrical shape; figure 2 - the same, using a tapered rod.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

В поддон 1 изложницы 2 устанавли- вают стержень 3 с тонкостепной оболочкой 4. Через литниковую систему 5 металлом 6 заполн ют изложницу 1. При этом стержню придают круговое конусообразное перемещепие отпоси- тельно оболочки. Металл слитку,, увлекаемый враще5П1ем оболочки, равномерно распредел ет дефектные зоны по круговым сечени м слитка. По мере затвердевани корки металла на поверхности оболочки увеличиваетс прочность стенки оболочки, следовательно , цоп скаетс уменьшение скорости кругового конусообразного движени . Этим достигаетс локальное снижение нагрузки со стороны стержу н на стенку оболочки.In the pan 1 of the mold 2, the core 3 is installed with a fine-grained sheath 4. Through the gating system 5, metal 6 is filled in the mold 1. In this case, the rod is given a circular cone-shaped displacement of the back of the shell. The metal ingot, carried away by the rotation of the sheath, uniformly distributes the defective zones in circular sections of the ingot. As the metal crust solidifies on the surface of the shell, the strength of the shell wall increases, therefore, the center reduces the speed of circular cone-shaped motion. This achieves a local reduction in the load from the rod side onto the wall of the shell.

При круговом конусообразном перемещении стержн величину угла качани выбирают в пределах 0,5 3 . With a circular cone-shaped movement of the rod, the magnitude of the swing angle is chosen within 0.5 3.

При угле качани менее 0,5 затрудн етс удаление стержн из слитка После кристаллизации металла из-за термической усадки металла. При угле качани более 3 имеют место бол шие динамические нагрузки на систе- hry привода и стержень, что приводит к быстрому их выводу из стро .Полую оболочку выполн ют с внутренним диаметром донной части, рав- ным диаметру нижнего торца стержн . При этом обеспечиваетс центрирование оболочки относительно стержн и тела слитка, а также получениеWhen the swing angle is less than 0.5, it becomes difficult to remove the rod from the ingot. After the metal has crystallized due to thermal shrinkage of the metal. At a swing angle of more than 3, there are great dynamic loads on the drive system and the rod, which leads to their rapid decommissioning. The hollow shell is made with an inner diameter of the bottom part equal to the diameter of the lower end of the rod. This ensures the centering of the shell relative to the rod and the ingot body, as well as obtaining

равностенных полых слитков.equal hollow ingots.

При обкатывании стержн посто нно поддерживают линейный контакт по образующей стержн и оболочки. При этом обеспечиваетс нормальное ведение поцесса кристаллизации, плотное обкатывание стержн по внутренней полости оболочки без деформации последней, у:тучшенный теплоотвод от.When the rod is rolled around, a linear contact is constantly maintained along the generator of the rod and the shell. This ensures the normal maintenance of the crystallization process, a dense rolling of the rod through the inner cavity of the shell without deforming the latter, y: heat sink from.

0 0

5 0 0 5 0 0

5five

0 0

5 five

00

5five

поверхности оболочки через стержень по всей высоте слитка.the surface of the shell through the rod over the entire height of the ingot.

При невыполнении указанной зависимости возможна местна потер ус- . тойчивости сравнительно тонкостенной оболочки, неравномерный теплоотвод по высоте слитка с нарушением фронта кристаллизации. Все это может привести к окончательному браку слитка.If the specified dependence is not fulfilled, local loss may be possible. the stability of a relatively thin-walled shell, uneven heat sink along the height of the ingot with a violation of the crystallization front. All this can lead to the final marriage of the ingot.

Повторное использование оболочки дл отливки слитков обеспечиваетс вращательным движением в направлении , противоположном направлению кругового конусообразного движени стержн .. При этом отсутствует сваривание оболочки с жидким металлом.Reuse of the shell for casting ingots is provided by a rotational movement in the direction opposite to the direction of the circular cone-shaped motion of the rod. At the same time, there is no welding of the shell with the liquid metal.

В качестве оболочки можно использовать свернутый в рулон тонко стен- ный лист металла с приваренным к нему дном. Оболочку покрывают термостойкой обмазкой, котора предотвра-- щает сварку ее с жидким металлом. Это позвол ет существенно снизить трудоемкость подготовки оснастки и расходы на отливку слнтков.A thin-wall sheet of metal with a bottom welded to it can be used as a shell. The shell is coated with a heat-resistant coating that prevents it from being welded to the liquid metal. This makes it possible to significantly reduce the laboriousness of tooling preparation and the cost of casting slints.

Пример- Отливают слиток из стали марки 25 массой 25 т с пара- мeтpa п :Example - An ingot is made of steel of brand 25 with a mass of 25 tons with a parameter n:

Высота тела слитка, мм 2700 Диаметр тела,мм (Вверху 1324 Внизу 1240 Диаметр стержн , мм 500 Высота прибыли , мм 600 , НатериалHeight of ingot body, mm 2700 Diameter of body, mm (Above 1324 Below 1240 Rod diameter, mm 500 Height of profit, mm 600, Material

стержн Сталь 10 Материал оболочки Сталь 10,Rod Steel 10 Shell Material Steel 10,

лист 15 ммsheet 15 mm

Оболочку изготовливают в виде конического , расшир ющегос кверху, стакана с дном с Внутренним диаметром в нижней части500 мм. Внутренним диаметромThe shell is made in the form of a conical, expanding upward, glass with a bottom with an inner diameter in the lower part of 500 mm. Inner diameter

вверху 780 мм, . Высотой 3200 мм. На подцон устанавливают изложницу со стержнем. Предварительно на стержень надевают коническую оболочку. Затем стержню придают круговое ионусообразное движение с углом вращени 2,5 . Вершина описываемого осью стержн конуса находитс на рассто нии 300 мм от нижнего торца изложницы (примерно посредине высоты поддона). При своем движении стержень посто нно касаетс по линии своей образующей внутренней полости оболочки и обкатываетс по ее полости по часовой стрелке с частотой 300 об/мин,, оболочка вращаетс при этом против часовой стрелки с частотой 500 об./мин. Жидкий металл заливают в зазор между изложницей и оболочкой. Через 2 ч 30 мин оболочку и стержень останавливают , так как по внутренней поверхности формируетс корочка металла, После этого оболочку со стержнем удал ют из слитка, а дл дальнейшего ведени процесса кристаллизации в полость слитка опускают металлические холодные стержни диаметром 400 мм и длиной 3200 мм, которые периодически после нагрева (через 50 мин) замен ют на холодные. Через 8 ч слиток раздел ют и отправл ют в кузнечный цех дл ковки.above 780 mm,. 3200 mm high. On the subzone establish the mold with the rod. Previously on the rod wear a conical shell. Then, the rod is given a circular ion-like motion with a rotation angle of 2.5. The top of the cone described by the rod axis is 300 mm from the lower end of the mold (approximately in the middle of the height of the pallet). As it moves, the rod constantly touches along the line of its forming internal cavity of the shell and rolls around the cavity clockwise at a frequency of 300 rpm, while the shell rotates counter-clockwise at a frequency of 500 rpm. Liquid metal is poured into the gap between the mold and the shell. After 2 h 30 min, the shell and the core are stopped, because a metal crust is formed on the inner surface. After that, the shell with the core is removed from the ingot, and to further lead the crystallization process, metal cold rods 400 mm in diameter and 3200 mm long are immersed which periodically after heating (after 50 min) are replaced by cold ones. After 8 hours, the ingot is separated and sent to the forging shop for forging.

ОABOUT

Claims

Invention Formula

The method of casting hollow ingots, including placement in the mold

g metal rod, cooling it with an inert gas, moving the rod, pouring metal and hardening the ingot, characterized in that, in order to reduce the cost of the ingot itself by reusable rod, the latter is used in a hollow shell, when placed in a mold, it is fixed in in the center of its bottom part, and in the pouring of the me () tal, a circular cone-shaped movement of the rod inside the hollow shell is performed with the location of the vertex of the rotation cone at the point of intersection of the axes of the rod and the mold.