SU647058A1 - Способ непрерывного лить труб из серого чугуна - Google Patents

Description

образованию неравномерного по периметру газового зазора между отливкой и кристаллизатором , что приводит к существенной разностенности стенки трубы в поперечном сечении.. По предлагаемому способу, с целью обеспечени  стабильности процесса и получени  качественных труб правильной геометрической формы без отбела в начале процесса заливку чугуна в кристаллизатор производ т до уровн , равного 0,2-0,4 его высоты, выдерживают этот уровень в течение 2-5 с, затем уровень металла поднимают на высоту, равную 0,5-1,0 высоты кристаллизатора, при этом вь т гивание отливки производ т со скоростью 0,025-0,12 м/с и с ускорением ее движени  в течение цикла 1-6 м/с, а отношение времени движени  отливки в течение цикла ко времени ее остановки поддерживают в пределах 1-3. Процесс лить  осуществл ют следующим образом. Через сифонную литниковую систему чу .гун при температуре 1280-1320°С заливают в медный водоохлаждаемый кристаллизатор (блок кристаллизаторов) с профилированной рабочей поверхностью, причем в начале процесса лить  заполнение кристаллизатора производ т до уровн , равного 0,2-0,4 его высоты, что составл ет 50-70% высоты конусной части кристаллизатора, выдерживают этот уровень в течение 2-5 с и только потом начинают выт жку затвердевшей корки вверх. После начала движени  отливки уровень металла в кри-сталлизаторе поднимают на высоту, составл ющую 0,5-1,0 высоты кристаллизатора, и сохран ют заданный уровень в течение всего процесса лить . Описываемый режим начала выт жки отливки обеспечивает быструю стабилизацию температуры жидкой ванны в кристаллизаторе, минимальные усили  срыва затвердевшей корки с поверхности кристаллизатора, надежное соединение этой корки с затравочным устройством и свободное прохождение начальной части отливки через верхнюю зону кристаллизатора, где на рабочей поверхности выполнены кольцевые выступы и впадины , причем диаметр выступов меньще диаметра конусной части кристаллизатора в верхнем сечении, но больще диаметра в сечении , до которого заполн ют кристаллизатор перед началом выт жки. Извлечение отливки осуществл ют непре .рывнб по циклическому режиму с частотой 1-3 Гц/с. При этом врем  движени отливки в течение цикла в 1-3 раза больше времени ее остановки, что обеспечивает плавное перемещение отливки в течение цикла при средней скорости выт жки 0,025.-0,12 м/с и . исключает большие динамические нагрузки на затвердевшую корку. Ведение процесса ускорением ДвижёнйуГотлйвки в течение цикла более.6 м/с приводит к обрыву формирующейс  корки и прекращению процесса лить . Выт жка ОТЛИВКИс максимальным ускорением в течение цикла менее 1 м/с не обеспечивает необходимой средней скорости движени  отливки и определ ет получение труб с наплывами и больщой шероховатостью на внутренней поверхности. По мере выхода непрерывной отливки на заданную длину от нее периодически отрезают мерные трубы и. укладывают в накопитель. При литье тонкостенных чугунных труб, у которых отношение толщины стенки к радиусу 0,05-0,15, врем  формировани  отливки находитс  в пределах 2-15 с. а это врем  каждое сечение отливки проходит через уровень металла в кристаллизаторе и выходит в зону вторичного охлаждени  (на воздух) при температуре 890-910°С, причем в течение всего времени формировани  отливки обеспечивают равномерный по периметру и измен ющийс  только по высоте кристаллизатора отвод тепла от поверхности отливки, что исключает образование разностенности труб. Начальна  корка в нижней зоне кристаллизатора затвердевает при большой интенсивности охлаждени  (коэффициент теплоотдачи 6-10 ). Кристаллизаци  чугуна идет с образованием дендритов аустенита нар ду с выделени ми цементита и отдельных включений графита. Благодар  небольшому времени неподвижного состо ни  отлчвки относительно кристаллизатора в течение цикла и высокой средней скорости ее извлечени  начальна  корка не успевает переохлаждатьс  ниже 870-900°С и при последующем цикле движени  переходит в выщележащую зону, где интенсивность охлаждени  снижаетс  за счет искусственного зазора между отливкой и кристаллизатором. Зазор создают увеличением диаметра кристаллизатора в направлении движени  отливки, что обеспечивает также компенсацию предусадочного расширени  чугуна. Снижение интенсивности охлаждени  создает услови  дл  кристаллизации чугуна без цементита и обеспечивает повышение температуры эвтектического цементита в наружных сло х отливки, образовавшегос  при затвердевании начальной коркИ . Быстрота процесса графитизации в данном случае определ етс  высокими температурами и: высокой первоначальной скоростью кристаллизации наружного сло , что благопри тствует получению мелких включений цементита и, следовательно, большего количества центров дл  графитизации чугуна. Однако повышение температуры затвердевшей корки выше 1000°С может привести к ее короблению и искажению профил  трубы . Поэтому отливку пропускают через стабилизирующее устройство, выполненное на рабочей поверхности в верхней части кристаллизатора . Интенсивность охлаждени  в стабилизирующем устройстве увеличиваетс  по сравнению со средней зоной кристаллизатора за счет специальных ограничителей, роль которых выполн ют кольцевые выступы, предотвращающие коробление скольз щей по ним отливки и понижающие ее температуру . При этом интенсивность охлаждени  в стабилизирующем устройстве регулируют соотношением поверхностей выступов и впадин и высотой уровн  металла так, чтобы температура отливки на выходе из кристаллизатора была 890-910°С.

Сифонна  заливка .металла и обильное питание фронта затвердевани  жидким расплавом в течение всего времени формировани  стенки отливки обеспечивают получение, отливок с повыщенной плотностью и высокими механическими свойствами металла. В результате получают тонкостенную чугунную трубу правильной геометрической формы без отбела с повыщенной гидроплотностью.

Предлагаемый способ регламентйрует интенсивность теплоотвода от поверхности отливки на различных стади х ее формировани , услови  начала процесса лить  и продолжени  по уровню зеркала металла , а также режимные параметры выт жки отливки. Описываемый режим извлечени.  отливок создает оптимальные услови  процесса лить и  вл етс  необходимым элементом технологии лить  тонкостенных чугунных труб методом непрерывного намораживани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ непрерывного лить  труб из серого чугуна, включающий подачу металла в кристаллизатор и циклическое выт гивание затвердевающей отливки вверх, отличающий с  тем, что, с целью обеспечени  стабильности процесса и получени  качественных труб правильной геометрической формы без отбела , в начале процесса заливку чугуна в кристаллизатор производ т до уровн , равного 0,2-0,4 его высоты, выдерживают этот уровень в течение 2-5 с, затем уровень металла поднимают на высоту, равную 0,5- 1,0 высоты кристаллизатора, при этом выт гивание отливки производ т со скоростью 0,025-0,12 м/с и с ускорением ее движени  в течение цикла 1-б м/с, а отнощение времени движени  отливки в течение цикла ко времени ее остановки поддерживают в пределах 1-3.