SU1713727A1

SU1713727A1 - Sleeve of mold blank continuous casting plant and method of making it

Info

Publication number: SU1713727A1
Application number: SU874250768A
Authority: SU
Inventors: Евгений Игнатьевич Марукович; Давыд Михайлович Кукуй; Сергей Васильевич Стрельцов; Александр Егорович Старостин
Original assignee: Могилевское Отделение Физико-Технического Института Ан Бсср
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1992-02-23

Abstract

Изобретение относитс металлургии, а именно к непрерывному литью заготовок,'\^ Целью изобретени йвл етс побышение долговечности стакана, стабильности процесса лить и качества заготовок. Дл этого соединительный стакан изготавливают из природного материала - пирофилита, обладающего после термообработки с оптимальными параметрами нагрева, выдержки и последующего охлаждени высокой стойкостью к термическому удару и огнеупорностью. Параметры толщин^>&1 бурта 2 и конусности его внутренней поверхности 5 позвол ют повысить стойкость стакана при Достижении высокой стабильности лить из-за облегчени отделени кристаллизующейс корки заготовки от поверхности стакана. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to metallurgy, namely to the continuous casting of billets, the aim of the invention is the durability of the glass, the stability of the casting process and the quality of the billets. For this, the connecting cup is made of a natural material, pyrophyllite, which after heat treatment with optimal heating parameters, holding and subsequent cooling has a high resistance to thermal shock and fire resistance. The thickness parameters > & 1 of the collar 2 and the taper of its inner surface 5 make it possible to increase the resistance of the glass while achieving high stability of the casting due to the easier separation of the crystallized crust of the preform from the surface of the glass. 2 sp.f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к металлургии,в частности к непрерывной разливке металлов .This invention relates to metallurgy, in particular to the continuous casting of metals.

Цель изобретени - повышение долговечности стакана стабильности процесса лить -и качества заготовок.The purpose of the invention is to increase the durability of the glass of the stability of the casting process and the quality of the blanks.

На чертеже изображен стакан в сопр жении со стенкой кристаллизатора и металлоприемником .The drawing shows a glass in conjunction with the wall of the mold and the metal reservoir.

Стакан 1 содерижт бурт 2 длиной 3 и толщиной 4. Внутренн поверхность бурта 2 имеет конусность 5. Бурт 2 на глубине длины 3 вставлен в кристаллизатор б. Полость стакана 1 соединена с полостью металлоприемника 7.A glass 1 containing a collar 2 of length 3 and a thickness of 4. The inner surface of the collar 2 has a conicity of 5. Burth 2 at a depth of length 3 is inserted into the crystallizer b. The cavity of the glass 1 is connected with the cavity of the metal reservoir 7.

Стакан работает следующим образом.Glass works as follows.

Металл 8 заливают в металлрприемник 7, соединенный посредством стакана 1 с кристаллизатором 6. В кристиллизаторе 6 металл 8 затвердевает, образу корку заготовки 9. Корка заготовки 9 формируетс наThe metal 8 is poured into the metal receiver 7, connected by means of a glass 1 to the crystallizer 6. In the crystallizer 6, the metal 8 hardens, forming the crust of the workpiece 9. The crust of the workpiece 9 is formed on

поверхности кристаллизатора 6 и на торцовой поверхности бурта .2 стакана 1. При движении корка заготовки 9 отрываетс от бурта 2 и перемещаетс на длину шага выт гивани . После этого процесс формировани корки на торце бурта повтор етс .the surface of the mold 6 and on the end surface of the collar .2 of the cup 1. During movement, the crust of the workpiece 9 is detached from the collar 2 and moves by the length of the drawing step. Thereafter, the formation of a crust at the end of the collar is repeated.

Если толщина бурта будет меньше его длины, то термические напр жени , возникающие в пирофилите на границе бурта с телом стакана, привод т к снижению прочности и его поломке при монтаже или в начале процесса лить . При толщине бурта больше 10 его длин силы сцеплени корки со стаканом возрастает настолько, что происходит его разрыв. Это снижает качество заготовок и стабильность процесса. Если конусность внутренней поверхности бурта будет меньшей 1 ... 20, то произойдет возрастание усили выт гивани вследствие формировани корки заготовки на внутренней поверхности стакана. При конусности больше 1:2 термические напр жени , возникающие в пирофилите при литье, привод т к растрескиванию бурта и нарушению стабильности процесса.If the thickness of the collar is less than its length, then the thermal stresses arising in the pyrofilit at the border of the collar with the body of the glass will lead to a decrease in strength and its breakage during installation or at the beginning of the casting process. When the thickness of the collar is more than 10 of its length, the force of adhesion of the crust to the glass increases so much that it breaks. This reduces the quality of workpieces and process stability. If the taper of the inner surface of the collar is less than 1 ... 20, then the stretching force will increase due to the formation of the crust of the preform on the inner surface of the glass. When the taper is greater than 1: 2, the thermal stresses that occur in the pyrophilite during casting lead to cracking of the collar and disrupting the stability of the process.

Способ осуществл етс следующим об- 5 разом.The method is carried out as follows.

Стакан изготавливают из пирофилита механической обработкой с последующей шлифовкой внутренней его части и бурта. Затем стакан устанавливают в печь и нагре- 10 вают его со скоростью 6-10 град/мин до 800 ... , выдерживают 2 ... 8 ч и охлаждают до температуры охлаждающей среды со скоростью 10 ...12 град/мин. При термообработке твердость пирофилитового ста- 15 кана повышаетс с 1 - 2 до 3 ..; 6 по Моосу, из него удал етс основна масса кристаллизационной воды и стакан уже не растрескиваетс при попадании в него металла.The glass is made of pyrophilite by machining, followed by grinding the inside of it and the collar. Then the glass is placed in the furnace and heated at a speed of 6-10 degrees / min to 800 ..., kept for 2 ... 8 hours and cooled to the temperature of the cooling medium at a speed of 10 ... 12 degrees / min. During heat treatment, the hardness of the pyrophilite pan increases from 1 - 2 to 3; 6 according to Moos, the bulk of water of crystallization is removed from it and the glass no longer cracks when metal is injected into it.

Нагревать стакан печи со скоростью 20 меньше 6 град/мин нецелесообразно, так как это орицательно сказываетс на производительности способа изготовлени стакана . Производить нагрев со скоростью больше 10 град/мин нельз , так как при 25 этом выход кристаллизационной воды из пирофилита становитс настолько интенсивным , что происходит образование трещин , уменьшающих срок службы стакана.It is impractical to heat the furnace glass at a speed of 20 less than 6 degrees / min, since this will orientally affect the productivity of the method of making the glass. It is impossible to produce heating at a rate greater than 10 degrees / min, since at 25 this the yield of water of crystallization from pyrophilite becomes so intense that the formation of cracks occurs, reducing the life of the glass.

Температура нагрева 800... 900°С опре- 30 дел етс прочностными xapaкtepиcтикaми стакана из пирофилита и услови ми его работы . При этом стакан не растрескиваетс от выхода кристаллизационной воды при заливке металла и имеет высокую стой- 35 кость к термоудару. Протекание металла через стакан приводит к неравномерному его прогреву. Температура наружной его стенки, контактирующей с кристаллизатором , не превышает 900°С, а внутренней - 40 равна температуре расплава (1200 ... 1400°С). Внутренний слой стакана обжигаетс (образу AlaOs и Si02) с повышением его твердости и хрупкости. Однако соседство его с необожжённым слоем .приводит к 45 тому, что,стойкость к термическому удару стакана остаетс высокой и он не разрушаетс при большом перепаде температуры по его толщине.The heating temperature of 800 ... 900 ° C is determined by the strength characteristics of the pyrophyllite glass and the conditions of its operation. At the same time, the glass does not crack due to the water of crystallization when the metal is poured and has a high resistance to thermal shock. The flow of metal through the glass leads to its uneven heating. The temperature of its outer wall, which is in contact with the mold, does not exceed 900 ° С, and the inner one - 40 is equal to the temperature of the melt (1200 ... 1400 ° С). The inner layer of the glass is burned (to form AlaOs and Si02) with an increase in its hardness and brittleness. However, its proximity to the unfired layer leads to the fact that the resistance to thermal shock of the glass remains high and it does not collapse with a large temperature difference across its thickness.

Если температура нагрева меньше 50 800°С, то при заливке металла происходит растрескивание стакана из-за наличи в пирофилите излишков воды. При температуре нагрева больше 900°С происходит обжиг пирофилита с образованием АЬОз и Si02, 55 что приводит к повышению его твердости и хрупкости по всему сечению стакана. Заливка металла в такой стакан приводит к егоIf the heating temperature is less than 50,800 ° C, then when the metal is poured, the glass cracks due to the presence of excess water in the pyrofilite. When the heating temperature is more than 900 ° C, pyrophyllite is baked to form ABOz and Si02, 55, which leads to an increase in its hardness and brittleness throughout the entire cross section of the glass. Pouring metal into such a glass leads to its

разрушению вследствие низкой стойкости и перепаду температур по толщине стенки. Дл полного удалени кристаллизационной воды стакан выдерживают при 800...900°С 2...8 ч. Если выдерживают менее 2 ч, стакан не прокаливаетс и растрескиваетс при попадании в него металла. Выдержка стакана более 8 ч приводит к повышению хрупкости и разрушению вследствие низкой стойкости к термоудару.destruction due to low resistance and temperature difference across the wall thickness. To completely remove the water of crystallization, the beaker is kept at 800 ... 900 ° C for 2 ... 8 hours. If it is kept for less than 2 hours, the glass is not calcined and cracks when metal enters it. Holding the glass for more than 8 hours leads to increased brittleness and destruction due to low resistance to thermal shock.

Стакан охлаждают до температуры окружающей среды со скоростью 10...12 град/мин. При скорости охлаждени больше 12 град/мин в стакане образуютс трещины, а охлаждать со скоростью меньше 10 град/мин нецелесообразно из-за уменьшени производительности при изготовлении стакана.The glass is cooled to ambient temperature at a rate of 10 ... 12 deg / min. At a cooling rate of more than 12 degrees / min, cracks are formed in the glass, and cooling at a rate of less than 10 degrees / min is impractical because of a decrease in productivity in the manufacture of the glass.

. Пример. Изготавливают механической обработкой на токарном станке из пирофилита стакан длиной 50 мм и диаметром 30 мм. Бурт выполн ют диаметром 25 мм и длиной 1 мм. Толщина бурта 5 мм, конусность его внутренней поверхности 1:10 . Затем осуществл ют термообработку стакана. Скорость нагрева 8 град/мин, температура нагрева 850°С, врем последующей выдержки 5 ч. Скорость охлаждени стакана после выдержки 11 град/мин. Осуществл ют непрерывное литье заготовок из чугуна СЧ-20 в стальной кристаллизатор диаметром 25 мм. . Example. Mechanically machined on a lathe from pyrophilite glass 50 mm long and 30 mm in diameter. The burt is made with a diameter of 25 mm and a length of 1 mm. The thickness of the collar is 5 mm, the taper of its inner surface is 1:10. The beaker is then heat treated. The heating rate is 8 deg / min, the heating temperature is 850 ° C, the time of the subsequent holding is 5 h. The cooling rate of the glass after holding is 11 deg / min. A billet of cast iron SCH-20 is continuously cast into a steel mold 25 mm in diameter.

Изобретение повысит стабильность процесса лить и качество заготовок за счет повышени эксплуатационной стойкости стаканов.The invention will improve the stability of the casting process and the quality of the blanks by increasing the operational durability of the glasses.

Фор м у ла изобретени Formula of the invention

1.Соединительный стакан кристаллизатора установки непрерывного лить заготовок , выполненный с буртом, отличающийс тем, что, с целью повышени долговечности стакана, стабильности процесса лить и качества заготовок, толщина бурта стакана составл ет 1 ... 10 его длины, а его рабоча поверхность выполнена с конусностью 1:20 ... 1:20..1. The connecting cup of the mold for the installation of continuous casting of workpieces, made with a collar, characterized in that, in order to increase the durability of the glass, the stability of the casting process and the quality of the blanks, the thickness of the glass collar is 1 ... 10 of its length, and its working surface is with a taper of 1:20 ... 1:20 ..

2.Способ изготовлени стакана кристаллизатора установки непрерывного лить заготовок, отличающийс тем, что, с целью повышени долговечности стакана , стабильности процесса лить и качества заготовок, стакан, изготавливают из пирофилита, при этом его нагревают со скоростью 6 ... 10 град/мин до 800 ... 900°С, выдерживают i2 ... 8 ч и затем охлаждают со скоростью 10 ... 12 град/мин до температуры окружающей среды.2. A method of making a glass of a mold for a continuous casting plant, characterized in that, in order to increase the durability of the glass, the stability of the casting process and the quality of the workpieces, the glass is made of pyrofilite and heated at a rate of 6 ... 10 degrees / min 800 ... 900 ° C, stand i2 ... 8 h and then cool at a speed of 10 ... 12 deg / min to ambient temperature.

2 J2 j

99

Claims

Claim

1. The connecting cup of the mold of the continuous casting machine, made with a shoulder, characterized in that, in order to increase the durability of the glass, the stability of the casting process and the quality of the workpieces, the thickness of the shoulder of the glass is 1 ... 10 of its length, and its working surface is made with taper 1:20 ... 1:20 ..

2. A method of manufacturing a crystallizer cup of a continuous casting machine, characterized in that, in order to increase the durability of the cup, the stability of the casting process and the quality of the workpieces, the cup is made of pyrophyllite, while it is heated at a speed of 6 ... 10 deg / min to 800 ... 900 ° C, incubated for 2 ... 8 hours and then cooled at a speed of 10 ... 12 deg / min to ambient temperature.