SU839676A1 - Многоместна форма дл отливки подРЕгулиРуЕМыМ дАВлЕНиЕМ длиНОМЕРНыХиздЕлий - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлургии] и может быть использовано для отливки под регулируемым давлением нескольких длиномерных изделий, например расходуемых электродов для электро шлакового переплава и металлические разборные кокили.

Известна конструкция многоместной формы с постоянным сечением полостей по высоте, состоящая из одной или не- _w скольких пар секций с вертикальным разъемом по всей высоте формы, причем каждая пара секций образует несколько параллельных полостей. Поверхность разъема каждой пары секций совпадает с плоскостью симметрии, образованных ею плоскостей. Каждая пара секций накрывается общей крышкой с отверстиями, расположенными над каждой полостью. По ОСИ ЭТИХ ОТВерСТИЙ В ПОЛОСТЯХ формы ПОД-jq вешены на металлических штангах пробки-поплавки. Такая конструкция формы обеспечивает ее устойчивость при перемещениях разливочной тележки, на кото рой она установлена, и надежную эвакуацию газов из полостей в процессе разливки [1].

Однако сборка формы, заключающаяся в стягивании секций специальными тягами с клиньями, заметно усложняет ее подготовку. Сборка и разборка формы ведется в горизонтальном положении, что требует двухкратной кантовки ее в течение, каждого цикла разливки, что при большой длине формы затруднительно. Необходима тщательная подгонка поверхности стыковки секций. Периодическая перестрож ка рабочей поверхности полостей и поверхности стыковки секций формы легко осуществима только при многогранном сечении полостей с прохождением плоскости разъема по диагонали сечения. Перестройка формы с полостями круглого сечения затруднена.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству является конструкция формы для отливки одиночных длиномерных изделий, например расходуемых электродов, з 839676 4 состоящая из нескольких поставленных друг на друга кокилей с переменным ступенчато уменьшающимся снизу вверх сечением цилиндрических полостей.

В этой конструкции верхний кокиль закрыт набивной газопроницаемой втулкой, ⁵ через которую в процессе разливки должны эвакуироваться газы из полости формы. Ступенчатое сечение формы значительно облегчает стыковку отдельных кокилей и разборкой формы после разливки. После периодической переточки рабочей поверхности полости, изношенной в процессе эксплуатации формы каждый из кокилей может быть использован в следующей по сечению ступени f2].

Однако высокая стопка кокилей с малым поперечным сечением неустойчива. Для обеспечения их безопасной эксплуатации необходимо сооружение системы креп- ₂₀ лений, что значительно усложняет подготовку формы к разливке. Сборка большого числа составных кокилей для нескольких форм, необходимых для разливки всей плавки, значительно затрудняет и ₂5 делает нетехнологичной подготовку установки к разливке и разборку форм после разливки.

Расположение кокилей в форме широкой ступенью вниз оправдывает себя в ₃₀ сравнительно узком диапазоне сечений отливаемых изделий до 100-15(7 мм. При отливке . изделий большего· сечения время затвердевания изделия оказывается заметно большим, чем время пере- ₃₅ мерзания питающего литника. Поэтому запитать усадку в верхней части изделия за счет поступления металла из ковша •до конца затвердевания не представляется возможным и в верхней части изде- ₄₀ лия появляется заметная усадочная раковина. Более позднее затвердевание нижней более широкой части изделия влечёт за собой появление в ней второй усадочной раковины, развивающейся после ₄₅ прекращения подпитки изделия металлом из ковша, вследствие перемерзания литника. При большой скорости подъема металла в форме (jfo 4 м/мин), . необходимой для ₅₀ обеспечения высокого‘качества поверхности отливаемых изделий, газопроницаемость набивной втулки в крышке изложницы может оказаться недостаточной для своевременной эвакуации газов из ₃₅ полости формы.

Цель изобретения - повышение устойчивости формы и безопасности ее эксплуатации и упрощение ее сборки.

Поставленная цель достигается тем, что в каждом кокиле выполнено не менее 3-х полостей, оси которых равноудалены от центра формы, при этом расстояние между осями соседних полостей составляет 2,2-3,0 диаметра полости. Диаметр каждой полости ступенчато увеличивается в каждом последующем кокиле, начиная с нижнего. Совпадение осей полостей в кокилях при их сборке обеспечивается направляющими штырями, установленными в верхней стыкующейся поверхности каждого кокиля и входящими в отверстия в нижней поверхности следующего кокиля.

Расположение осей полостей формы по одной окружности обеспечивает оптимальные габариты поперечного сечения формы. Выбор диаметра этой окружности с указанными ограничениями обусловлен тем, что при расстоянии между осями полостей менее 2,2 диаметра полости тепловые поля, возникающие в форме вокруг каждого из криталлизующихся изделий, влияют на кристаллизацию соседнего изделия. Увеличение этого расстояния сверх 3 диаметров полости влечет за собой неоправданное увеличение общего сечения и массы формы.

Увеличение диаметра полостей ступенчато снизу вверх обеспечивает направленную кристаллизацию изделий при сравнительно небольшой выдержке под давлением (в течение 1,5-2 мин), получение плотных изделий с небольшой усадочной раковиной, сконцентрированной в верхней части верхней ступени.

Ступенчатое изменение сечения полостей в форме с расположением кокиля с полостями большего диаметра вверху обеспечивает отрыв литника в процессе затвердевания под воздействием усилий от термической усадки отлитого изделия. Это значительно упрощает операции по извлечению изделия из формы, с помощью крановых клешей после снятия верхнего кокиля.

На фиг. 1 изображена многополостная форма, продольный разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху.

Многоместная форма состоит из нескольких, например трех, кокилей 1-3, устанавливаемых друг на друга. В каждом из кокилей выполнено по несколько, например, четыре полости, диаметр которых увеличивается ступенчато на 510 мм в каждом последующем кокиле, начиная с нижнего. Верхний кокиль 3 закрыт крышкой 4 с отверстиями над каждой полостью, укрепленной на шпильках с клиньями 5. Внутри каждой полости на штангах 6 подвешена легковесная огнеупорная пробка-поплавок 7, диаметр которой меньше диаметра полости в верхнем кокиле 3, но больше диаметра отверстия в крышке 4. Верхний конец штанги 6 закреплен в поперечине 8, уложенной над отверстием в крышке 4. Для подъема все кокили снабжены цапфами 9. В верхней стыкующейся плоскости каждого кокиля установлены направляющие штыри Ю, а в нижней плоскости соответствующие отверстия. Допуски в диаметре штырей и отверстий обеспечивают их скользящую посадку.

Форма работает следующим образом.

Все кокили укладываются в горизонтальное положение, рабочие поверхности 20 полостей очищаются и покрываются с помощью пульверизатора противопригарным покрытием. Затем на верхний кокиль устанавливается крышка 4 и плотно прижимается к кокилю 3 клиньями 5. Под отверстиями крышки 4 на штангах 6 в каждой полости подвешиваются пробкипоплавки 7. Затем кокили 1-3 последовательно, начиная с нижнего,. устанавливаются на разливочную тележку установ- ³⁰ ки разливки стали под регулируемым давлением, имеющую сифонные разводки от общего металлопривода. Положение кокилей относительно друг друга жестко фиксируется с помощью штырей 10, ввинчен-³⁵ ных в верхнюю плоскость каждого кокиля и при сборке входящих в отверстия в нижней плоскости следующего кокиля. После установки разливочной платформы в рабочее положение все полости формы заполняются металлом, поступающим снизу через метеплопровод и сифонные проводки под регулируемым давлением. В момент подхода металла к верху формы пробки- ₄₅ поплавки 7во всех плоскостях поднимаются металлом и перекрывают отверстия в крышке 4. После выдержки металла под избыточным давлением в форме в течение времени, достаточного для обеспечения ₅о подпитки изделия,' затворное устройство перекрывается. Затем освобождается креп839676 6 ление штанг 6, на которых подвешены поплавки 7 и крепления крышки 4. Затем крышка 4 снимается вместе с верхним кокилем 3. Отлитые изделия извлекаются с помощью крановых клешей, после чего последовательно снимаются остальные кокили 2 и 1. После очистки и окраски форма снова устанавливается для разливки следующей плавки.

Конструкция предлагаемой формы обеспечивает получение качественных электродов, высокую технологичность и безопасность операций по подготовке и установке формы, а также нормальную кристаллизацию отлитых электродов 'и удобство их извлечения при разборке формы.

Claims (2)

1. состо ща  из нескольких поставленных друг на друга кокилей с переменным ступенчато уменьшающимс  снизу вверх сечением цилиндрических полостей. В этой конструкции верхний Закрыт набивной газопроницаемой втулкой через которую в процессе разливки должны эвакуироватьс  газы из полости формы . Ступенчатое сечение формы значительно облегчает стыковку отдельных кокилей и разборкой формы после разливки После периодической переточки рабочей поверхности полости, изношенной в проце се эксплуатации формы каждый из кокилей может быть использован в следующей по сечению ступени 2. Однако высока  стопка кокилей с малым поперечным сечением неустойчива. Дл  обеспечени  их безопасной эксплуата ции необходимо сооружение системы креп ленда, что значительно усложн ет подготовку формы к разливке. Сборка большого числа составных кокилей дл  нескольких форм, необходимых дл  разливки всей плавки, значительно затрудн ет и делает нетехнологичной подготовку установки к разливке и разборку форм после разливки. Расположение кокилей в форме широкой ступенью вниз оправдывает себ  в сравнительно узком диапазоне сечений отливаемых изделий до lOO-lSu мм. При отливке . изделий большего- сечени  врем  затвердевани  издели  оказываетс  заметно большим, чем врем  перемерзани  питающего литника. Поэтому запитать усадку в верхней части издели  за счет поступлени  металла из ковша до конца затвердевани  не представл етс  возможным и в верхней части изде ЛИЯ по вл етс  заметна  усадочна  раковина . Более позднее затвердевание нижней более широкой части издели  вле чёт за собой по вление в ней второй уса дочНой ршсовины, развивающейс  после прекращени  подпитки издели  металлом из ковша, вследствие перемерзани  литника . При большой скорости подъема метал в форме (sSo 4 м/мин),. необходимой дл  обеспечени  высокого качества поверхности отливаемых изделий, газопроницаемость набивной втулки в крышке изложницы может оказатьс  недостаточной дл  своевременной эвакуации газов из полости формы. Цель изобретени  - повышение устойчивости формы и безопасности ее эксплуатации и упрощение ее сборки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в каждом кокиле вьшолнено не менее 3-х полостей, оси которых равноудалены от центра формы, при этом рассто ние между ос ми соседних полостей составл ет 2,2-3,0 диаметра полости. Диаметр каждой полости ступенчато увеличиваетс  в каждом последующем кокиле, начина  с нижнего. Совпадение осей полостей в кокил х при их сборке обеспеч1таетс  направл ющими штыр ми, установленньши в верхней стыкующейс  поверхности каждого кокил  и вход щими в отверсти  в нижней поверхности следующего кокил . Расположение осей полостей формы по одной окружности обеспечивает оптимальные габариты поперечного сечени  формы. Выбор диаметра этой окружности с указанными ограничени ми обусловлен тем, что при рассто нии между ос ми полостей менее 2,2 диаметра полости тепловые пол , возникающие в форме вокруг каждого из криталлизующихс  изделий, вли ют на кристаллизацию соседнего издели . Увеличение этого рассто ни  сверх 3 диаметров полости влечет за собой неоправданное увеличение общего сечени  и массы формы. Увеличение диаметра полостей ступенчато снизу вверх обеспечивает направленную кристаллизацию изделий при сравнительно небольшой выдержке под давлением (в течение 1,5-2 мин), получение плотных изделий с небольшой уса.ДОЧНОЙ раковиной, сконцентрированной в верхней части верхней ступени. Ступенчатое изменение сечени  полостей в форме с расположением кокил  с полост ми большего диаметра вверху обеспечивает отрыв литника в процессе затвердевани  под воздействием усилий от термической усадки отлитого издели . Это значительно упрощает операции по извлечению издели  из формы, с помощью крановых клешей после сн ти  верхнего кокил . На фиг. I изображена многополостна  форма, продольный разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху. Многоместна  форма состоит из нескольких , например трех, кокилей 1-3, устанавливаемых друг на друга. В каждом из кокилей вьшолнено по несколько, на пример, четыре полости, диаметр которых увеличиваетс  ступенчато на 510 мм в каждом последующем кокиле, начина  с нижнего. Верхний кокиль 3 закрыт крышкой 4 с отверсти ми над каждой полоотью, укрепленной на шпильках с клинь ми 5. Внутри каждой полости на штангах 6 подвешена легковесна  огнеупорна  пробка-поплавок 7, диаметр которой меньше диаметра полости в верхнем кокиле 3, но больше диаметра отверсти  в крышке 4. Верхний конец штанги 6 закреплен в поперечине 8, уложенной над отверстием в крышке 4. Дл  подъема все кокили снабжены цапфами 9. В верхней стыкуюшейс  плоскости каждого кокил  установлены направл юшие штьфи 10, а в нижней плоскости соотве ствуюшие отверсти . Допуски в диаметре штырей и отверстий обеспечивают их ско ьз шую посадку. Форма работает следуюшим образом. Все кокили укладываютс  в горизонтальное положение, рабочие поверхности полостей очишаютс  и покрываютс  с помош .ью пульверизатора противопригарным покрытием. Затем на верхний кокиль устанавливаетс  крышка 4 и плотно прижимаетс  к кокилю 3 клинь ми 5. Под отверсти ми крышки 4 на штангах 6 в каждой полости подвешиваютс  пробкипоплавки 7. Затем кокили 1-3 последовательно , начина  с нижнего, .усганешли- ваютс  на разливочную тележку установки разливки стали под регулируемым дав лением, имеюшую сифонные разводки от общего металлопривоДа. Положение кокилей относительно друг друга жестко фиксируетс  с помошью штырей Ю, ввинчен ных в верхнюю плоскость каждого кокил  и при сборке вход щих в отверсти  в ниж ней плоскости следующего кокил . После установки разливочной платформы в рабочее положение все полости формы заполн ютс  металлом, поступающим снизу через металлопровод и сифонные проводки под регулируемым давлением. В момен подхода металла к верху формы пробкипоплавки 7во всех плоскост х поднимаютс  металлом и перекрывают отверсти  в кры ке 4, После выдержки металла под избыточным давлением в форме в течение времени, достаточного дл  обеспечени  подпитки издели , затворное устройство перекрываетс . Затем освобождаетс  креп ление штанг 6, на которых подвешены поплавки 7 и креплени  крышки 4. Затем крышка 4 снимаетс  вместе с верхним кокилем 3. Отлитые издели  извлекаютс  с помощью крановых клещей, после чего последовательно снимаютс  остальные кокили 2 и I. После очистки и окраски форма снова устанавливаетс  дл  разливки следующей плавки. Конструкци  предлагаилой формы обеспечивает получение качественных электродов , высокую технологичность и безопасность операций по подготовке и установке формы, а также нормальную кристаллизацию отлитых электродов и удобство их извлечени  при разборке формы. Формула изобретени  1.Многоместна  форма дл  отливки под регулируемым давлением длиномерных изделий, включающа  кокили, последовательно составленные по вертикали , и крыи:ку с отверсти ми, отлнчающа с   тем, что , с целью повышени  устойчивости формы и безопасности ее эксплуатации и. упрощени  сборки, в каждом кокиле выполнено не менее 3-х полостей , оси которых равноудалены от центра формы, при этом рассто ние между ос ми соседних лолостей составл ет 2,23 ,О диаметра полости, ступенчато увеличивающегос  в каждом последующем кокиле , начина  с нижнего. 2.Многоместна  форма по п. I, о т личаюша с  тем, что, с целью обеспечени  совпадени  осей полостей в соседних кокил х, они снабжены направл ющими штыр ми и соответствующими им отверсти ми на плоскост х стыковки кокилей . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР по за вке № 246076О/02, кл. В 22 D 17/22, 1977.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 573256, кл. В 221) 17/22, 1976. Фиг.1 ФЧ9,2