SU1560372A1

SU1560372A1 - Top

Info

Publication number: SU1560372A1
Application number: SU884384345A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Фролов; Владимир Николаевич Дорофеев; Анатолий Александрович Нефедов; Игорь Петрович Серов; Артур Владимирович Фролов; Юрий Юрьевич Проценко; Борис Александрович Дворядкин
Original assignee: Коммунарский горно-металлургический институт
Priority date: 1988-01-05
Filing date: 1988-01-05
Publication date: 1990-04-30

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к разливке металлов и сплавов. Цель изобретени - увеличение выхода годного металла за счет снижени головной обрези и улучшени качества металла. Изложница с прибыльной надставкой содержит корпус с верхними и нижними полками с наружным фланцем, а также вкладыши с воздушными полост ми, заполненными материалами экзотермических смесей, в которых в боковых поверхност х, повернутых внутрь изложницы, а также на верхних горизонтальных плоскост х выполнены отверсти , а в каждую воздушную полость вкладыша помещена только либо окислительна , либо восстановительна составл юща термитной смеси, причем плав щиес при температурах нагрева смеси, при этом в отверсти на верхней горизонтальной плоскости вкладышей вставлены герметические пробки, а в воздушные полости вкладышей дополнительно помещены материалы, выдел ющие на прот жении всего периода нагрева вкладышей газообразные продукты. 1 ил.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the casting of metals and alloys. The purpose of the invention is to increase the yield of metal by reducing the head trim and improving the quality of the metal. The mold with a profitable extension includes a housing with upper and lower shelves with an outer flange, as well as liners with air cavities filled with exothermic mixture materials, in which the lateral surfaces turned inside the mold, as well as on the upper horizontal planes, are drilled and In each air cavity of the insert, only the oxidizing or reducing component of the thermite mixture is placed, and melts at the mixture heating temperatures, while in the holes on the upper horizontal Hermetic plugs are inserted into the liners of the liners, and materials are added to the liners' air cavities that release gaseous products during the entire heating period of the liners. 1 il.

Description

Изобретение относитс к черной метал лургии, в частности к разливке металлов и сплавовThe invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the casting of metals and alloys.

Цель изобретени - увеличение выхода годного металла за счет снижени головной обрези и улучшени качества металлаThe purpose of the invention is to increase the yield of metal by reducing the head trim and improving the quality of the metal.

На чертеже изображена предложенна прибыльна надставка, установленна на изложницеThe drawing shows the proposed profitable extension, mounted on the mold

На изложнице 1 крепитс прибыльна надставка 2 с помощью буртов 3, клиньев 4 и нижних скоб- 5, вл ющихс продолжением наружного фланца 6, корпуса надставки 7, состо щего из двух частей и имеющего нижнюю полку 8 и верхнюю полку 9, в которой выполнены отверсти 10 дл засыпки в полость 11 между корпусом надставки 7 и вкладышами 12, 13 утепл ющей смеси, например перлитографита Вкладыши 12, 13 отделены от верхней 8 и нижней 9 полок корпуса 7 прибыльной надставки 2, а последн от изложницы 1 - через прокладки 14A profitable extension 2 is attached to the mold 1 with the help of shoulders 3, wedges 4 and lower brackets 5, which are a continuation of the outer flange 6, extension body 7, consisting of two parts and having a lower shelf 8 and an upper shelf 9 in which holes are made 10 for filling into the cavity 11 between the extension body 7 and the liners 12, 13 of the insulating mixture, for example perlitografitite. Inserts 12, 13 are separated from the upper 8 and lower 9 shelves of the housing 7 of the profitable extension 2, and the latter from the mold 1 - through gaskets 14

изол ционного материала, например асбеста и состо т из внутренней стенки 15, имеющей отверстие 16, внешней стенки 17, верхней стенки 18, имеющей отверсти 19, закрытые пробками (не показаны), и нижней стенки 20 Воздушна полость 21 вкладыша 11 заполнена восстановительной составл ющей (не показана) экзотермической смеси, например порошком сплава алюмини , воздушна полость 22 вкладыша 12 заполнена окислительной составл ющей (не показана) экзотермической смеси Воздушные полости 21 дополнительно заполнены твердыми смес ми, например хлоридами металлов, при нагревании вкладыша выдел ющие газообразные продукты Дл фиксировани прибыльной надставки в вертикальном направлении и устранени зазоров между изложницей 1 и прокладкой 14 служат клины 4 бурты 3, изложницы 1 и скобы 5 прибыльной надставки 2, дл устранени зазоров меж1 двум част ми корпуса 7 прибыльной надслan insulating material, such as asbestos, and consists of an inner wall 15 having an opening 16, an outer wall 17, an upper wall 18 having openings 19 closed with stoppers (not shown), and a lower wall 20 Air cavity 21 of the insert 11 is filled with a reducing component (not shown) of an exothermic mixture, such as aluminum alloy powder, the air cavity 22 of the insert 12 is filled with an oxidizing component (not shown) of the exothermic mixture Air cavities 21 are additionally filled with solid mixtures, for example, methane chlorides When the liner is heated, gaseous products are released to fix the profitable extension in the vertical direction and eliminate the gaps between the mold 1 and the gasket 14 serve as wedges 4 of the shoulder 3, mold 1 and the bracket 5 of the profitable extension 2, to eliminate the gaps between the two parts of the housing 7 profitable super

&&

оabout

1one

N9N9

ставки 2 в верхние скобы 23 перпендикул рно плоскости раздела двух частей корпуса 7 вставлены брусы 24, имеющие отверсти 25, в которые вставлены клинь 26, а дл устранени зазоров между встав- ками 11 и 12 в верхние скобы 23 вставлены брусы 27, зафиксированные штифтами 28.bids 2 in the upper brackets 23 perpendicular to the plane of separation of the two parts of the housing 7, beams 24 are inserted, having openings 25 in which a wedge 26 is inserted, and to eliminate gaps between the inserts 11 and 12, the beams 27 fixed by pins 28 are inserted into the upper brackets 23 .

Изложница с прибыльной надставкой собираетс следующим образом.The ingot with a profitable extension is assembled as follows.

Сначала во вкладыши 12, 13 через отверстие 19 засыпаютс соответственно восстановительна и окислительна составл ющие термитной смеси. Затем через эти отверсти в эти же воздушные полости 21 и 22 засыпают смесь, выдел ющую при нагревании газообразные продукты, и собирают кон- струкцию из двух вкладышей 12, 13, прокладки 14, устанавливают ее плоскостью разъема параллельной буртам 3 на изложницу 1. Затем одевают на прибыльную надставку 2 две половинки корпуса 7 та- ким образом, чтобы бурты 3 изложницы 1 прошли в пазы нижних скоб 5 прибыльной надставки 2. Вставл ют в верхние скобы 23 сначала брусь 27 и штифтами 28 фиксируют положение вставок 12 и 13 таким образом, чтобы зазор между ними отсутст- вовал, затем брусь 24 в отверсти 25 и скобами 26 фиксируют положение двух половинок корпуса 7 прибыльной надставки, ликвидиру между ними зазор, после чего вставл ют клинь 4 в пазы между буртами 3 изложницы 1 и скобами 5 прибыльной надстав- ки 2 и выбираем зазор между изложницей 1 и прибыльной надставкой 2.First, the reducing and oxidizing components of the thermite mixture are poured into the liners 12, 13 through the opening 19, respectively. Then, through these holes in the same air cavities 21 and 22, the mixture, which releases gaseous products when heated, is poured, and the structure is assembled from two liners 12, 13, gaskets 14, set by the plane of the connector parallel to the collar 3 on the mold 1. Then put on on the profitable extension 2, two halves of the housing 7 so that the shoulders 3 of the mold 1 pass into the grooves of the lower brackets 5 of the profitable extension 2. Insert the bars 27 into the upper brackets 23 first and 27 with the pins 28 fix the position of the inserts 12 and 13 so that gap between them ots installed, then the bar 24 into the holes 25 and the brackets 26 fix the position of the two halves of the housing 7 of the profitable extension, eliminate the gap between them, then insert the wedge 4 into the grooves between the shoulders 3 of the mold 1 and the brackets 5 of the profitable extension 2 and select the gap between the mold 1 and profitable extension 2.

Конструкци изложницы с прибыльной надставкой работает следующим образом .The construction of the mold with a profitable extension works as follows.

В пространство вкладыша 12 введены, например, предварительно порошок алюмо- титана с т. пл. 1250°С и смесь хлоридов алюмини , железа и натри , в пространство вкладыша 13 введены, например, предварительно ферриты кальци СаО-Ре2Оз (с такой же температурой плавлени как и порошок алю- мотитана) и аналогична смесь хлоридов металлов .In the space of the insert 12, for example, pre-alumina-titanium powder with m. Pl. 1250 ° C and a mixture of chlorides of aluminum, iron and sodium, in the space of the insert 13, for example, CaO-Pe2Oz calcium ferrites (with the same melting point as alumina-titanium powder) and a similar mixture of metal chlorides are introduced.

При заполнении изложницы, а затем и прибыльной надставки жидкой сталью вкладыши 12 и 13 прогреваютс и испар - ютс хлориды устремл ютс в отверсти 16, при достижении температуры в полости вкладышей 12, 13, превышающей температуру плавлени алюмотитана и ферритов кальци , в ней образуютс жидкие расплавы и под давлением газов выдел ющихс из смесей хлоридов их струйки устремл ютс в изложницу/ попада не на поверхность, а в объем жидкого металла. Врем расплавлени составл ющих термитной смеси можно регулировать их составом и составом материала и толщиной внутренней стенки 15 вкладышей. К моменту начала поступлени экзотермической смеси в жидкую сталь частьWhen the mold is filled, and then the profitable extension with liquid steel, the liners 12 and 13 heat up and the chlorides evaporate into the holes 16, when the temperature in the cavity of the liners 12, 13 reaches above the melting point of alumiotitanium and calcium ferrite, liquid melts are formed in it and under the pressure of the gases released from the chlorine mixtures, their streams rush into the mold / fall not into the surface, but into the volume of the liquid metal. The melting time of the thermite mixture components can be controlled by their composition and material composition and the thickness of the inner wall of the 15 liners. By the time the exothermic mixture begins to flow into the molten steel part

ее закристаллизовалась и уже началась формироватьс усадочна раковина. В результате взаимодействи окислительной и восстановительной составл ющих термитной смеси в головной части слитка повышаетс температура и усадочна полость заполн етс расплавл ющимс вверху металлом. Длительность протекани экзотермических реакции в головной части слитка регулируетс диаметром и количеством отверстий 16 в стенках вкладышей 12 и 13 таким образом , чтобы величина усадочной раковины была минимальной.it has crystallized and a shrinkage shell has already begun to form. As a result of the interaction of the oxidizing and reducing components of the thermite mixture at the head of the ingot, the temperature rises and the shrinkage cavity is filled with metal melting upwards. The duration of the exothermic reaction in the head part of the ingot is controlled by the diameter and number of holes 16 in the walls of the liners 12 and 13 so that the shrinkage shell is minimal.

Количество окислительной и восстановительной составл ющих термической смеси выбираетс таким образом, чтобы количество восстановительной составл ющей было больше стехиометрически необходимого количества дл протекани экзотермических реакций на величину, обеспечивающую микролегирование стали вводимыми элементами.The amount of oxidizing and reducing components of the thermal mixture is chosen in such a way that the amount of reducing component is more than the stoichiometrically necessary amount for exothermic reactions by the amount providing microalloying of the steel by the input elements.

Наличие отверстий в боковых поверхност х вкладышей обеспечивает длительность периода ввода термитной смеси в жидкую сталь.The presence of holes in the side surfaces of the liners ensures the duration of the period for the introduction of the thermite mixture into the molten steel.

Разделение экзотермической смеси на составл ющие восстановительную и окислительную и помещение их в разные полости вкладышей обеспечивает протекание экзотермических реакций в объеме жидкой стали.Separation of the exothermic mixture into reducing and oxidizing components and placing them in different cavities of the liners ensures that exothermic reactions take place in the bulk of the liquid steel.

Наличие отверстий на верхних горизонтальных плоскост х вкладышей позвол ет использовать изложницу с прибыльной надставкой многократно.The presence of holes in the upper horizontal planes of the liners allows the use of a mold with a profitable extension many times.

Использование в качестве составл ющих термитной смеси легкоплавких составл ющих позвол ет повысить объемный эффект нагрева стали в головной части слитка.The use of low-melting components as a thermite mixture makes it possible to increase the volumetric effect of heating steel in the head part of the ingot.

Применение герметичных пробок дл отверстий на верхних горизонтальных плоскост х вкладышей обеспечивает возможность направленного удалени жидкого расплава из вкладышей только в направлении жидкой стали, а применение в составе составл ющих термитной смеси материалов, выдел ющих газообразные продукты при нагревании , позвол ет обеспечить необходимое давление внутри полостей вкладышей дл истечени составл ющих термитной смеси.The use of hermetic plugs for openings in the upper horizontal planes of the liners allows directional removal of the liquid melt from the liners only in the direction of the liquid steel, and the use in the composition of the thermite mixture of materials emitting gaseous products when heated, provides the necessary pressure inside the liners of the liners. for the expiration of the components of the thermite mixture.

Кроме того, использование хлоридов металлов позвол ет значительно улучшить качество металла за счет обеспечени условий удалени газов и неметаллических включений из объема жидкой стали.In addition, the use of metal chlorides significantly improves the quality of the metal by providing conditions for the removal of gases and non-metallic inclusions from the volume of liquid steel.

Claims

Invention Formula

A profitable extension for insulating the head part of the ingot, comprising a body with upper and lower shelves and box-shaped inserts with cavities filled with an exothermic mixture, characterized in that in order to increase the yield by reducing the head trim and

quality improvements of the metal, holes in the side walls of the liners on the side of the working cavity, as well as on the upper horizontal wall, and separate oxidizing and reducing components of the exothermic mixture and additionally metal chlorides are placed in the cavity of the liners, while the holes in the horizontal walls of the liners are sealed traffic jams.

/ 7

/ 3

28

15

10.11

g