SU1577914A1

SU1577914A1 - Method of producing mould for horizontal continuous casting

Info

Publication number: SU1577914A1
Application number: SU874341459A
Authority: SU
Inventors: Виктор Кириллович Ханин; Игорь Иванович Хорохорин; Вадим Иванович Тутов; Валентин Аронович Гринберг; Игорь Александрович Пугачев; Владимир Иванович Черников; Фаиль Тухватович Аслаев; Евгений Борисович Демченко
Original assignee: Липецкий Литейный Завод "Центролит" Им.60-Летия Союза Сср
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1990-07-15

Abstract

Изобретение относитс к литейному производству. Целью изобретени вл етс повышение стабильности процесса лить путем предотвращени разрушени кристаллизатора при эксплуатации. Перед заполнением полости графитовой вставки 1 огнеупорной массой в ней в месте расположени пробки 3 выполн ют впадины, глубина N которых равна H=K(A/2) .T(Α R-Α N), где K - коэффициент, учитывающий особенности соединени и материала пробки 3 и вставки 1The invention relates to foundry. The aim of the invention is to increase the stability of the casting process by preventing the destruction of the mold during operation. Before filling the cavity of the graphite insert 1 with a refractory mass in it at the location of the plug 3, depressions are made, the depth N of which is equal to H = K (A / 2) .T (ΑR-ΑN), where K is the coefficient taking into account the characteristics of the compound and cork material 3 and inserts 1

A - максимальный поперечный размер формообразующей полости графитовой вставки 1A - the maximum transverse size of the molding cavity of the graphite insert 1

α R и α N - соответственно коэффициенты линейного расширени графита и материала пробки 3α R and α N are, respectively, the linear expansion coefficients of graphite and plug material 3

T - температура расплава в металлоприемнике. Это позвол ет исключить разрушение пробки 3 во врем процесса лить . 3 ил.T is the temperature of the melt in the metal receiver. This prevents the destruction of plug 3 during the casting process. 3 il.

Description

фиг. 1FIG. one

изобретение .относитс к литейному производству и может быть использовано при изготовлении кристаллизаторов дл установок непрерывного лить заготовок горизонтального типа,the invention relates to foundry and can be used in the manufacture of molds for continuous casting plants of the horizontal type,

Цель изобретени - повышение стабильности процесса лить путем предотвращени разрушени кристаллизатора при эксплуатации.The purpose of the invention is to increase the stability of the casting process by preventing the destruction of the mold during operation.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого способа изготовлени кристаллизатора; на фиг.2 - то же, с под- водом расплава в определенную зону; на фиг.З - узел I на фиг,1 и 2.Figure 1 shows the scheme of the proposed method for manufacturing a crystallizer; figure 2 - the same, with the supply of melt in a certain area; on fig.Z - node I on fig, 1 and 2.

Кристаллизатор содержит графитовую вставку 1, в которой выполнены отверсти или впадины 2, и пробку 3, В графитовую вставку 1 помещают подставку 4 с плитой 5. В гнезда плиты 5 помещают конические формообразова- тели 6, Графитова вставка 1 вместе с подставкой 4 опираетс на основание 7. Кроме того, устройство содержит шамотный стакан 8 дл подвода жидкого металла на требуемое рассто ние ,The mold contains a graphite insert 1, in which holes or cavities 2 are made, and a cork 3, a stand 4 with a plate 5 is placed in a graphite insert 1. A conical former 6 is placed in the slots of the plate 5, Graphite insert 1 with the stand 4 rests on the base 7. In addition, the device comprises a fireclay cup 8 for supplying the liquid metal to the required distance,

Процесс изготовлени пробки 3 и ее сборку с графитовой вставкой 1 осуществл ют следующим образом.The process of manufacturing cork 3 and its assembly with a graphite insert 1 is carried out as follows.

Перед заполнением полости графитовой вставки 1 огнеупорной массой в ней в месте расположени будущей Пробки 3 выполн ют отверсти или впадины 2, глубины которых определ ют из выражени Before filling the cavity of the graphite insert 1 with a refractory mass in it at the location of the future Stopper 3, holes or cavities 2 are made, the depths of which are determined from the expression

h k | Т Wr-oQ,h k | T Wr-oQ,

где k - коэффициент, учитывающийwhere k - coefficient taking into account

особенности соединени и материал пробки и вставки; а - максимальный поперечный размер формообразующей полости графитовой вставки, м; йСгИ сЈл- соответственно, коэффициенты линейного расширени графита и материала пробки, /К; Т - температура расплава в ме-joint characteristics and material of the plug and insert; a - the maximum transverse size of the molding cavity of the graphite insert, m; iSgI sЈl-, respectively, the linear expansion coefficients of graphite and cork material, / K; T is the temperature of the melt in

таллоприемнике, К Подставку 4 с установленной на ней плитой 5 помещают в графитовую вставку 1 (фиг,1) таким образом, чтобы обеспечить заданную толщину пробки 3, В гнездо или гнезда (при подводе расплава в различные, необходимые из технологических соображений, зоны кристаллизатора) вставл ют конический формообразователь (формообразова tall receiver, K Stand 4 with a plate 5 installed on it is placed in a graphite insert 1 (FIG. 1) so as to provide a predetermined thickness of the plug 3, B nest or nest (when melt is supplied to various areas of the mold necessary for technological reasons) insert a conical die

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

тели) 6. Собранный таким образом кристаллизатор устанавливают на основание 7, Затем полость, образованную графитовой вставкой 1, плитой 5 и выступающим формообразователен 6, заполн ют огнеупорной массой, В качестве материдпа дл изготовлени пробки 3 используют огнеупорные формовочные смеси. Основные требовани к данным смес м заключаютс в обеспечении) 6. The mold thus assembled is installed on the base 7. Then the cavity formed by the graphite insert 1, the plate 5 and the protruding shape-forming 6 is filled with a refractory mass. Refractory molding mixtures are used to manufacture the plug 3. The main requirements for these mixtures are to provide

л)l)

прочности готового издели в услови х воздействи жидкого металла. Выполнение данного услови обеспечиваетс применением материалов, имеющих высокую температуру плавлени и низкий коэффициент термического расширени , Совокупность указанных свойств обеспечивает предотвращение разрушени устройства во врем работы. После заполнени полости производ т уплотнение массы. После отверждени вынимают конический формообразователь 6 и коистаплизатор снимают с основани 7, Затем графитовую вставку 1 с зафор- мованной пробкой 3 помещают в охлаждаемую рубашку и монтируют в металле- приемник.strength of the finished product under the conditions of exposure to liquid metal. The fulfillment of this condition is ensured by the use of materials having a high melting point and a low coefficient of thermal expansion. The combination of these properties ensures the prevention of destruction of the device during operation. After filling the cavity, the mass is compacted. After curing, the conical former 6 is removed and the co-agitator is removed from the base 7. Then the graphite insert 1 with the formed cork 3 is placed in a cooled jacket and mounted in a metal receiver.

При конструкци х кристаллизатора, в которых необходимо производить подвод расплава на требуемое рассто ние по длине кристаллизатора и в определенную зону, в пробке 3 выполн ют подвод щий стакан (фиг,2). Длина этого стакана и расположение выход щих отверстий обеспечивает заполнение кристаллизатора жидким металлом в требуемых зонах.Формовку в этом случае производ т следующим образом, В графитовую вставку 1 вставл ют подставку 4 с шамотным стаканом 8, На подставку 4 устанавливают плиту 5, На наружной поверхности шамотного стакана 8 предусмотрены отверсти или выступ и впадины такие же, как и на графитовой вставке в месте выполнени пробки 3, Затеи полость, образованную графитовой вставкой 1, стаканом 8 и плитой 5, заполн ют or- неупооной массой. Излишки массы убирают заподлицо с торцом графитовой вставки 1. После отверждени массы кристаллизатор снимают с основани 7, Затем графитовую вставку 1 с зафор- мованной пробкой 3 помещают в охлаждаемую рубашку и монтируют в метал- лоприемник.With the designs of the crystallizer, in which it is necessary to supply the melt to the required distance along the length of the crystallizer and into a certain zone, a supply cup is made in the plug 3 (Fig. 2). The length of this glass and the location of the outgoing openings ensure that the crystallizer is filled with liquid metal in the required zones. In this case, molding is performed as follows. Stand 4 with chamotte cup 8 is inserted into the graphite insert 1, Plate 5 is placed on the stand 4, The cups 8 are provided with holes or a protrusion and cavities are the same as on the graphite insert at the location of the plug 3, then the cavity formed by the graphite insert 1, glass 8 and plate 5 is filled with y. The excess mass is removed flush with the end of the graphite insert 1. After the mass is cured, the mold is removed from the base 7. Then the graphite insert 1 with the formed cork 3 is placed in a cooled jacket and mounted in a metal receiver.

Дл предотвращени теплового удара при заливке жидкого чугуна полученный кристаллизатор разогревают газовой горелкой вместе с металло- приемником до температуры 107СН 1270 К (скорость нагрева 0,17- 0,33 К/с). При этом происходит про- калка соединени графитова вставка - пробка и приобретение им нужных свойств дл работы в услови х высокотемпературного нагрева при взаимодействии с жидким металлом.To prevent thermal shock when pouring molten iron, the resulting mold is heated with a gas burner together with a metal receiver to a temperature of 107 СН 1270 K (heating rate 0.17-0.33 K / s). When this occurs, a graphite insert-cork compound is calcined and it acquires the necessary properties for operation under conditions of high-temperature heating when interacting with a liquid metal.

Пример. Подготовку кристаллизатора дл разливки отливки корпуса сечением (130х224) м из серого чугуна производ т следующим образом , В хвостовой части графитовой вставки на рассто нии 30х10 3м от торца выполн т выступы и впадины на внутренних ее гран х. Дл расчета были прин ты следующие значени . Максимальный размер формообразовател равен максимальному размеру отливки и составл ет а 224x10 3м. Температура чугуна в металлоприемнике при получении указанной заготовки составл ет Т 1550 К. Коэффициент линейного расширени равен о(г Коэффициент линейного- расширени материала пробки составл ет л - 1,75x10 1/К. Подставл эти значени в формулу, получим с учетом коэффициента k 1,4 необходимую величину впадин (выступов), равную 3x10 м. Затем графитовую вставку устанавливают на основание, а подставку с плитой помещают в графитовую вставку. Плита имеет контур, аналогичный контуру графитовой вставки. Рассто ние от верхней кромки графитовой вставки до плиты, равное ширине пробки, принимаетс равным 30x10 м. Принимаем, что сечение литникового канала составл ет 0,02- 0,07 от поперечного сечени -отливки. Сечение отливки составл ет 291,2х м. Тогда суммарна площадь подвод щих каналов должна находитьс в интервале (5,8-20) Если кристаллизатор обеспечивает равномерное охлаждение по сечению отливки , то подвод металла целесообразнее осуществл ть в один канал (это проще в изготовлении и, как показало моделирование, в этом случае конвекци расплавленного металла в металло- приемнике оказывает меньшее вли ние на формирующуюс корку). Если кристаллизатор не обеспечивает равномерное охлаждение по сечению пр моуголь0Example. The preparation of the mold for casting the casting of the hull with a section (130x224) m of gray cast iron is carried out as follows. In the tail section of the graphite insert at a distance of 30x10 3 m from the end, protrusions and depressions are made on its inner faces. The following values were accepted for the calculation. The maximum size of the former is equal to the maximum casting size and is 224x10 3 m. The temperature of the cast iron in the metal reservoir upon receipt of the specified billet is T 1550 K. The linear expansion coefficient is o (g) The linear expansion coefficient of the plug material is l = 1.75x10 1 / K. Substituting these values into the formula, we obtain the coefficient k 1 4, the necessary amount of cavities (protrusions) equal to 3x10 m. Then the graphite insert is placed on the base, and the stand with the plate is placed in the graphite insert. The plate has a contour similar to the contour of the graphite insert. inserts to the plate, equal to the width of the plug, is assumed to be 30x10 m. It is assumed that the cross section of the sprue channel is 0.02-0.07 from the casting cross section. The cast section is 291.2 m. Then the total area of the inlet channels should be in the interval (5.8-20) If the mold provides uniform cooling over the cross section of the casting, it is more expedient to carry the metal into one channel (this is easier to manufacture and, as the simulation has shown, in this case the convection of the molten metal in the metal receiver a minimal effect on crust formiruyuschuyus). If the mold does not provide uniform cooling over the cross section

00

5five

00

5five

00

5five

00

20 8020 80

ной отливки, то целесообразнее подвод жидкого металла осуществл ть через четыре канала, расположенные по углам. Дл этого суммарна площадь подвод щих каналов делитс на четыре части и в углах плиты устанавливаютс соответствующие формообразователи. Примен емые составные кристаллизаторы позвол ют получать равномерную корку по сечению отливки. Поэтому в данном случае целесообразнее использовать один подвод щий канал. Дл этого подвод щего канала принимаем 5 минимальный радиус, равный , тогда его площадь составит 12,56х м . Такое минимальное сечение должен иметь конический формообразо- ватель. Угол конуса формообразовате- л принимаем равным 1,5 град, В качестве материала массы примен етс состав, включающий, мае,ч,: Апюмофосфатна св зка (плотность Р 1,7 г/см ) Шамотcasting, it is more expedient to carry the liquid metal through four channels located in the corners. For this, the total area of the feed channels is divided into four parts, and corresponding molds are installed in the corners of the plate. The composite molds used make it possible to obtain a uniform crust over the cross section of the casting. Therefore, in this case it is more expedient to use one supply channel. For this supply channel, we take 5 minimum radius, equal, then its area will be 12.56 m. Such a minimum cross section should have a conical former. The angle of the cone of the shaping agent is assumed to be 1.5 degrees. The following material is used as the material of the mass, including, May, h: Apium phosphate binder (density P 1.7 g / cm)

Полость, образованную графитовой вставкой, плитой и выступающим фор- мообразователем, заполн ют огнеупор- ной массой и уплотн ют. Отверждение материала производитс тепловой сушкой в течение 1 ч при температуре 470 К. Затем вынимают конический фор- мообразователь и кристаллизатор снимают с основани . Графитовую вставку С заформованной пробкой помещают в водоохлаждаемую рубашку и монтируют в металлоприемник, С целью предотвращени теплового удара при заливке расплава кристаллизатор разогревают газовой горелкой вместе с металло- приемником до температуры 1070- 1273 К со скоростью (0,17-0,33) К/с. При этом происходит прокалка соединени вставка - пробка и кристаллизатор готов к разливке,The cavity formed by the graphite insert, the plate and the protruding former, is filled with a refractory mass and compacted. The material is cured by heat drying for 1 hour at a temperature of 470 K. Then the conical former is removed and the crystallizer is removed from the base. A graphite insert C is molded with a stopper placed in a water-cooled jacket and mounted in a metal receiver. In order to prevent thermal shock during melt pouring, the mold is heated with a gas burner together with the metal receiver to a temperature of 1070-1273 K at a rate of (0.17-0.33) K / with. When this occurs, the compound is calcined into the insert — the stopper and the mold are ready for casting.

Таким образок, предлагаемый способ позвол ет повысить стабильность процесса лить за счет предотвращени разрушени кристаллизатора при эксплуатации.Thus, the proposed method makes it possible to increase the stability of the casting process by preventing the destruction of the mold during operation.

Claims

Invention Formula

A method for the manufacture of a mold for horizontal continuous casting, which includes the manufacture of a graphite insert and cork and their subsequent assembly, of tea and tea

y and so that, in order to increase the stability of the casting process by preventing the mold from breaking during operation, before making the plug in the graphite insert, holes or depressions are made in the graphite insert, the depth h of which is determined from

L k f-T "p-rfn),

where k sh 1,2 ,,,., J is the coefficient taking into account the characteristics of the joint and the material of the plug and insert;

a is the maximum transverse size of the molding cavity of a graphite insert; Li o (n, respectively, the linear expansion coefficients of graphite and cork material, L / K; T is the melt temperature in a metal receiver, K

FiaZ