SU558749A1 - Способ изготовлени кристаллизаторов дл машин непрерывного лить - Google Patents

Description

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ ДЛЯ

(54) МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

Изобретение относитс  к металлургии, более конкретно к способам изготовлени  кристаллизаторов маишн непрерьшного лить  металлов. Технический уровень современных способов изготовлени  кристаллизаторов характеризуетс  все более широким применением кристаллизаторов с многолинейными стенками, с покрыти ми и т.д.

Хромированные кристаллизаторы примен ют и в цветной металлургик, например, при разливке меди и латуни. Испытаны биметаллические кристаллизаторы 1.

Известен способ изготовлени  кристаллизаторов , включающий обработку медного кристаллизатора давле1шем, механическую обработку, шлифовку и нанесение гальванического покрыти  через каждые 500 плавок 2.

Однако стойкость кристаллизаторов с покрыти ми невелика, они быстро отрьшаютс  от медных стенок и это преп тствует реализации преимуществ, обеспечиваемых нанесением гальванических покрытий . Основной причиной  вл етс  то, что коэффициенты линейного расширени  медных стенок кристаллизатора и гальванических покрытий различны . При нагреве происходит удлинение меди и материала покрыти  на разные величины и, вследствие этого, возникают напр жени , незначительные в л«ди, но в покрьггии они велики и быстро привод т к его разрушению и отслаиватю. Например , хромирование обеспечивает нанесение твердого , износоустойчивого сло , который должен был работать очень долго. Но коэффициент линейного расширени  хрома (в диапазоне 20-200° С) равен 7,3 X ЮМ/град., а меди - 17,3 х 10- 1/град. Обьино кристаллизаторы вьтолн ют конструктивно так, чтобы обеспечить медным стенкам возможность свободно деформироватьс  при нагреве, во избежание их короблени . Но при нагреве до 200° С. мещ получает степень деформации (17,3 х ID 200), а слой хрома только 7,3 х 10 х 200.

Поэтому хром оказьшаетс  раст нутым при модуле Зшругости 2х I кг/см до напр жени  (17,3-7,3) х2х10 х2х10-« - 4000 кг/cм

Видно, что эти напр жени  очень велики - они на границе слоев медь-хром быстро привод т к

отслаиванию, разрушегаю хрома, что и происходит после 40-80 разливок.

Цель изобретени  - уменьшить напр жение и повысить долгсжечность кристаллизатора.

Это достигаетс  за счет того, что стенки кристаллизаторов перёд нанесением покрьгги  деформиругот до степеий деформации О,-0,2% и разгружают после нанесени  покрь тий. Причем степень деформации стенок в процессе нанесени  покрыти  плавно уменьшают.

Ниже приведено пооперационное описа ше способа . Перва . операци  дл  сборного кристаллизатора включает обработку давлением - прокатку и изгиб до заданного радиуса, дл  радиальных машин. Следующа  операци  - чернова  г «ханообработка - фрезеровка пазов дл  подачи, охладител  и фрезеровка или строгаш1е внутренней поверхности стенок.

Затем следует операци  чистовой механообработки внутренних стенок, их шлифовка или чистовое фрезерование.

После этого осуществл ют упругую деформаЩ1Ю стенок до степени 0,1-0,2 % и фиксируют при этой упругой деформации. Затем погружают стенку в гальваническую ванну и нанос т покрытие, после чего разгружают.

Последн   операци  сборка кристаллизатора с установкой плит в корпусе, контроль и чеканка стыков плит.

На фиг. 1 показана схема нанесени  покрыти ; на фиг.2 - эпюра напр хсений в стенке во врем  нагрева при известном способе; на фиг. 3 - то же, при предлагаемом способе.

Пунктиром 1И фиг. 3 показаны остаточные напр жени  после того, как было нанесено покрытие и осуществлена разгрузка стенок.

На чертежах прин ты обозначени : стенка крисдаллизатора 1, стальной штамп 2, к которому шшта стенки прижата винтами 3, установленными в рамках 4, стенка расположена в гальванической ванне 5 на подвеске 6 и покрытие 7, наносимое на стенку.

После механической обработки стенки 1 прижимьют к штампам 2 винтами 3, установленными в рамках 4. Внутренн   поверхность стенки 1 при этом гаст нута до степени деформашш 0,1-0,2%, что обеспечивает напр жени  50-100% от предела текучести. В таком напр женном состо нии плиту 1 с штампом 2 погружают в гальваническую ванну 5 и нанос т покрытие 7, которое не воспринимает напр  кЕний в стенках, созданных до начала нанесени  покрытий. После нанесени  покрыти  стенку 1 отдел ют от штампа 2, осуществл   разгрузку стенки 1. При этом напр жени  в нем уменьшены практически до нул  (см. фиг. 2 и 3), а в покрытии возникают напр жени  сжати  50-100 % от предела текучести. Теперь при нагреве стенки в процессе эксплуатации, покрытие нагружаетс  не от нул  до наибольшего раст гивающего напр жени  (см. фиг.2), а происходит уменьшение сжимающих напр жений , от созданных в процессе изготовлени  величины остаточных налр жений, до нул  (фиг.2,3). Эксплуатаци  покрытий в услови х действи  сжимаюш 1Х напр жений обеспечивает повышение долговечности стенок.

К концу процесса нанесени  покрыти  винтами 3 уменьииют степень деформации на 10- 20 % от нормальной величины, так как внутренние слои нагреты сильнее и стрем тс  сильнее удлинитьс .

Пример осуществлени  способа.

Дн  кристаллизатора сечением 370 х370 мМ примен ют медаые плиты птриной 400 мм, длиной 1200 мм, толщиной h 60 мм. Степень цеформации на штампе 2 радиусом R при полном прижатии к штампу болтами 3 -| , где h - толщина стенки.

Чтобы обеспечить зту величину, равной 0,1 - 0,2 %, следует радиус изгиба прин ть равным

60 МО

2х(0,1-0,2)40 2(1-2) (15-.3,0) МОмм t5-30M

Примем R 22,5 м, причем штамп 2 вьтолн ют сферическим, а не цилиндрическим дл  обеспечени  в покрьггии двухосного сжати  после нанесени  покрыти  и разгрузки. Покрытие 7 выполн ют из хрома и в нем после изготовлени  будут действовать сжимающие напр жени , равные (при R 22,5 м)

60

2x10%

272275ЙО 270 кг/см

При нагреве стенки именно на эту величину, т. более чем вдвое, уменьшаютс  наибольшие раст гивающие напр жеш . В нижней части кристашшзатора| ,где нагрев при эксплуатации не превышает 100° С, а напр жени  2000 кг/см, нужно уменьшить предварительно напр жение на 10-20%; прин в 20%, получим 2700 - 540 2160 кг/см, что оЗеспечивает эксплуатацию покрыти  хрома в нижней части кристаллизатора в услови х разгрузки от 2160 кг/см до 2160-2000 - 160 кг/см в услови х сжати .

Осуществление деформации стенок можно осуществить и иным способом, например, раст жеiweM , термическим воздействием.

Claims (2)

1.Способ изготовлени  кристаллизаторов дл  машин непрерьтного лить , включающий обработку стенок кристаллизатора давлением, механическую обработку и нанесение гальванических покрытий на их поверхность, отличающийс  тем, что, с целью повышени  долговечности кристаллизаторов , их стенки перед нанесением покрытий

деформируют, например, изгибом до степени деформации 0,1-0,2% на внутренней поверхноста стенок и разгружают после нанесени  покрьггии.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  термических напр жЕНИЙ в

покрытии, степень деформации стенок в процессе нанесени  покрыта  плавно уменьшают на 10-20% от ношнальной величины степени деформации.

Источники ниформшии, прин тые во внимание при экспертизе;

ш /////////////////////////////

ЛШИИ

Фие.2

. Монографи  Ф.Н.Тавадзе и пр. Ианравлени  развити  совремгкных маиши непрерывного питм металлов, Тбилиси, 1975, с. 40-42.

2, Патент Франции № 15700 5, М. Кп. В 22 О 11АЮ,

1968

1

7

ifg 3