SU777982A1 - Способ заливки крупногабаритных форм "Каскад - Google Patents

Abstract

Способ заливки крупногабаритных форм, включающий подвод расплава сверху плоской струей, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  спелевых дефектов и засоров , повьшени  качест-теа литой; структуры чугуна и увеличени  выхода годного лить , з-аливку производ т под стабилизированным напором, расплава с весовой скоростью 15-40 т/мин и .линейной скоростью подн ти  уровн  расплава в форме 1-4 м/мин. (Л с

Description

S:: i9ff f&SS SJ JCfi -eE-e i s. Изобретение относитс  к металлургии и литейному производству, а боле конкретно к производству крупных Qfливок дл  сменного металлургического оборудовани , преимущественно изложниц, из жидкого чугуна доменно плавки. Известны способы заливки чугуна доменной плавки в формы крупных от ливок, например изложниц дл  стальных слитков, заключающиес  в применение стопорных ковшей, из которых Стру  круглого сечени  истекает под Переменным металлостатическим напором , и подводе металла в форму сифо ном или сверху 11Недостатки известного способа со то т в пониженном выходе годного лить  и Низком качестве отливок вШедствйе спелевых засоров и литейных дефектов в виде заворотов и спаев, усадочных раковин и пористос ти. Причинами пониженного вьй:ода годного лить   вл ютс  необходимост расхода металла на литники (сто к и питатель), брак отливок, вызванный частым разрушением формы струей В зоне питател , размывом стержнем и пригаром в местах наибольшего разогрева формы и стержней. ПораженHoctb спелевыми засорами, заворотами и спа ми объ сн етс  низкой достижимой скоростью заливки (весовой не выше 10 т/мин и подн ти  уровн  расплава в форме - менее 1 м/мин). При характерных дл  известных спосо бов весовой скорости заливки в пред лах 5-10 т/мин и линейной скорости подн ти  уровн  расплава в форме в пределах 0,4-0,9 м/мин открыта  поibSti i- - .ji-iJ --vi. верхность металла сильно охлаждаетс  и на ней успевает выделитьс  мно го графитовой спели, а образующа с  тверда  корочка подворачиваетс , фо °1ЙЙГ   §аГвотэЬты и спаи, которые опас ны дл  эксплуатационной долговечнос ти отливок. Наличие переменного нап ра расплава в известных способах за ливки усиливает образование спеле вбйс за соров, заворотов корочки и спаев, поскольку .линейна  скорость подъема уровн  расплава в форме существенно снижаетс  (т.е. охлаждени поверхности расплава усиливаетс ) п мере заполнени  формы. Происходит это потому, что металлостатическое давление снижаетс  пропорционально умёньиению высоты столба металла в напорном ковше. Повысить скорость t, разливки до уровн  выше 10 т/мин и 0,9 м/мин в известных способах практически невозможно ввиду ограниченности диаметра струи круглого поперечного сечени . Диаметр струи определ етс  диаметром отверсти  разливочного стакана стопорного ковша и даже в случае самых крупных чугуно-разливочнЫх ковшей не превьщгает 9 см. Следовательно, максимально достижима  площадь круглого сечеНи  струи в известньрс способах не превышает 64 см.Кроме того фактором, ограничивающим максимально допустимьй диаметр и значит площадь струи круглого сечени ,  вл етс  толщина стенки отливки. Значительна  пораженность верхней по заливке части отливок усадочными дефектами в виде концентрированных раковин, пористости и рыхлот, особенно при повышенных температурах разливки присуща известным способам разливки с подводом чугуна сифоном вследствие того, чт.о самый гор чий металл находитс  в нижней части отливки , наруша ,тем самым, общеизвестный принцип направленного затвердевани ,. Известен также способ заливки форм, включающий подвод расплава сверху плоской струей 2. Недостатками этого способа  вл ютс  наличие спелевых дефектов и засоров , низкое качество литой структуры чугуна и малый выход годного лить .. Цель изобретени  - устранение указанных, недостатков. Цель достигаетс  тем, что заполнение форм сверху производ т под стабилизированным напором расплава с весовой скоростью 15-40 т/мин и линей- ной скоростью подн ти  уровн  расплава в форме 1-4 м/мин. Кроме того, заливку производ т при температуре на вьщ1е температуры начала эвтектической кристаллизации расплава. Разливка с Носка поворотного ковша обеспечивает требуемые повьппенные скорости опорожнени  ковша. Плоска  форма поперечного сечени  струи дает возможность увеличить площадь струи независимо от толщины стенки отливки и получить требуемое повышение скорости заливки. Стабильность напора расплаваобеспечивает посто нную линей- , ную скорость подн ти  уровн  металла и устран ет ускор ющеес  бхлаждение открытой поверхности расплава по мере заполнени  формы. Повышенна  скорость заливки предотвращает пораженность отливки спелевыми засорами, за воротами и спа ми, сокращает продолжительность заливки. Заполнение формы сверху обеспечивает благопри тную направленность затвердевани , что предотвращает образование усадочных дефектов, исключает расход чугуна на литники, снижает брак отливок, вызванный разрушением формы в зоне питател , размывом стержней и местным пригаром, что повышает выход годного. Использование промежуточной емкости позвол ет просто и экономично осуществить стабилизацию напора, предотвратить попадание спели и шлака , накопившихс  на зеркале ковша, в полость формы,сформировать плоскую струю заданного сечени . Повышенные скорости заливки в за вл емом способе позвол ют разливать чугун доменной плавки при значительно более низкой по сравнению с прототипом температуре, наход щейс  Вч пределах, на выше температуры начала эвтектической кристаллизации , т.е. при температуре 11451195°С . Пониженна  температура залив ки уменьшает усадку расплава и резко снижает тепловую нагрузку на материал формы и стержн , что предотвращает пригар и размыв, а также исключает необходимость доливки расплава дл  компенсации усадки., При скорост х разливки весовой более 40 т/мин и линейной выше 4 м/мин.практически невозможно обеспечить точную заливку в форму заданного количества расплава без больших пот€фь, так что при небольших отклонени х по времени заливки форма будет либо заметно недолита, либо заметно перелита, причем в случае перелива расплава вытечет из формы, создав аварийную ситуацию и снизив выход годного. При скорост х заливки менее 15 т/мин не обеспечиваетс  ста бильное предотвращение спелевых зас ров и литейных дефектов и не достигаетс - существенное сокращение продолжительности разливки. При температура заливки, отличаю щейс  менее чем на 5°С от температу ры начала эвтектической кристаллиза

777982 ции открыта  поверхность расплава в форме охлаждаетс  чрезмерно быстро, так что образуетс  тверда  корочка, вызывающа  формирование литейных дефектов в виде заворотов, спаев и т.п. При температуре заливки, отличающейс  более чем на 55°С от эвтектической температуры, резко возрастает усадка1 чугуна, что требует дополнительной .компенсирующей усадку доливки расплава и удлинени  продолжительности разливки . Кроме того, возрастает опасность местного пригара и размьгоа литейной формы. пример осуществлени  способа. Форму крупной сталеразливочной изложницычистовой массой 22..т и средней толщиной стенки 20 см заливают предельным чугуном доменной плавки обычного состава при температуре на 25°С, отличающейс  от температуры начала эвтектической кристаллизации, что составл ет 1170°С. Заливку производ т с носка поворотного чугуновозного ковша емкостью 100 т со скоростью 30 .т/мин т.е. за врем  0,73 мин, без дополнительной доливки формы дл  компенсации усадки чугуна во врем  затвердевани . Удержание шлака и спели, формирование плоской струи и стабилизации напора расплава осуществл ют с помощью промежуточной емкости, выполненной в виде стального футерованного короба с перегородками из огнеупорного кирпича. В приемной полости короба, куда попадает стру  из чугуновозного ковша, происходит удержание ковшевых шлака и спели, а в выпускной полости - стабилизаци  напора и формирование струи плоского сечени . Плоска  стру  имеет сечение 420 см и формируетс  с помощью щели размером 7x60 см. Величина стабилизированного напора составл ет 70 см. Опытна  изложница не имеет спелевых засоров и литейных дефектов в виде заворотов корочки, спаев, усадочных раковин, рыхлот и др. Выход годного на опытной изложнице повьщ1ен за счет исключени  литников общей массой 1,4 т, что составл ет 6,4% массы из .ложницы (6,4 кг чугуна на каждую тонну годного), а также за счет исключени  брака отливки при разрушении формы в зоне сифонного питател . Суммарна  экономи  чугуна составл ет 6,9% или 69 кг на TOHHV гопньтх изложниц. Длительность заливки форм

SiH gi a &j BfrB agrjfdjrig ii .. ,

$ 777982. 6

изложниц серийного производства вПрименение поворотного разливочсравнении с известным способом за-ного ковша в описываемом способе взалйвкй из стопорного ковша составл етмен стопорного позвол ет существенно

2,5-3 мин. Линейна  скорость подн -упростить и удешевить производство

ти  уровн  расплав-а в форме опытной5 изложницы из чугуна доменной

изложницы составл ет 3 м/мин.плавки.

Claims (1)

1. Способ заливки крупногабаритных форм, включающий подвод расплава сверху плоской струей, отличающийся тем, что, с целью уменьшения спелевых дефектов и засоров, повышения качества литой структуры чугуна и увеличения выхода годного литья, заливку производят под стабилизированным напором расплава с весовой скоростью 1'5-40 т/мин и линейной скоростью поднятия уровня расплава в форме 1-4 м/мин.