SU850292A1 - Форма дл отливки валков - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к литейному производству, а точнее к формам

.дл  отливки прокатных валков.

Известна комбинированна  литейна  форма, содержаща  опоки, заполненные песчаноглинистой смесью, дл  изготовлени  верхней и нижней шеек валка и кокиль дл  выполнени  бочки, установленный между ними. Литникова  система дл  заливки формы выполнена в нижней опоке дл  подвода металла сифоном в нижнюю шейку валка . Недостатком известной литейной формы  вл етс  то, что подвод металла сифоном снизу увеличивает трудоемкость изготовлени  литейной фоц ш и не исключена возможность засорени  металла вгшка песочными включени ми, а также невозможность получить плотную осевую зону бочки валка. Все это отрицательно вли ет на йачество прокатных валков.

Наиболее близким по те снической сущности к предлагаемому  вл етс  литейна  форма, содержаща  зафоцжованные опоки дл  образовани  шеех валков и кокиль дл  образовани  бочки. Подвод металла в ней ocyieecTeл етс  через вертикальный сто к, вьг полненный из железной или нержавеющей трубы и установленный по центровой оси валка. После окончани  за-; ливки трубу извлекают из отлитого валка р.

Недостаток известной конструкции литейной формы заключаетс  в том, что при заливке массивных валков не обеспечиваетс  достаточно высокое качество поверхностной зоны и высо10 ка  плотность осевой зоны бочки валков , что снижает их качествр, особенно при нарезке глубокого калибра.

Цель изобретени  - повыиение качества ВсШКОВ.

15

Поставленна  цель достигаетс  тем, что кокиль имеет р ды отверстий дл  подачи на поверхность бочки валка воздушно-вод ного охлаждени ,выполненные под углом к оси валка и запол20 ненные с внутренней стороны кокил  формовочншл составом, при этом vpacсто ние между отверсти ми кокил  по высоте равно 0,5-2 бочки валка/ а по плоскост м соприкоснове25 ни  кокил  с нижней и верхней опоками предусмотрены пазы дл  вывода пара.Такое конструктивное выполнение литейной позвол ет повысить ««чество валков, особенно с нарезкой глубокого калибра. Это достигаетс 

30

за счет того, что отверсти  на кокиле , выполненные под углом к оси валка дл  подачи воздушно-вод ного охлаждени  и заполненные с внутренней стороны кокил  формовочным составом , позвол ют создавать направленное затвердевание бочки валка, вследствие чего каждый вышележащий слой служит прибылью дл  нижележащего , повыша  этим плотность осевой зоны валка. Благодар  интенсивному охлаждению увеличиваетс  зона столбчатых кристаллов, котора   вл етс  самой чистой по включени м. В свою очередь, если макроструктура поверхности валков представлена в.виде зон . столбчатйх кристаллов, то такие валк имеют повышенную стойкость, так как вслед за этой зоной идет зона внецентренной ликвации (дл  крупных отливок), характеризу.к ца с  -наличием большого количества вредных примесей и неметаллических включений. Рассто ние между отверсти ми кокил  по высоте 0,5-2 диаметра бочки валка обеспечивает наилучшие услови  дл  питани  отливки и  вл етс  оптимальным дл  валков диаметром 200-1.000 мм Рассто ни  меньше 0,5 диаметра бочки валка вызывают сильное развитие внецентренной ликвации, котора  способствует образованию скоплени  сферы и неметаллических включений, что при эксплуатации валка с глубоким калибром способствует его быстрому разрушению. Рассто ни  больше 2-х диаметров бочки валка значительно уменьшают плотность в осевой зоне валка, что может привести к разрушению валков в процессе термической обработки. Пазы по плоскост м кокил  соприкасающиес  с верхней и нижней опоками, позвол ют отводить пар, образующийс  при охлаждении слитка.

На чертеже изображена форма дл  отливки валка, продольный разрез.

Форма дл  отливки валка состоит из опоки 1, предназначенной дл  выполнени  нижней шейки валка, установленного на нее кокил  2 Дл  выпол нени  бочки валка, опоки 3 дл  выполнени  верхней шейки валка. Кокиль 2 снабжен р дами отверстий 4 дл  подачи воздушно-вод ного охлаждени  от магистрали 5, выполненными под углом к оси валка. С внутренней стороны кокил  2 отверсти  4 заполнены формовочным составом 6, предохран ющего от попадани  расплавленног металла. Количество и диаметр отверстий 4 выбирают из услови , обеспечивающего увеличение времени затвердевани  каждого последующего сло  метала не менее чем на 20%. Рассто ние между р дами отверстий равно 0,5-2 диаметра бочки валка.

Например, диаметр бочки валков равен 590-610 мм, высота бочки равна 1600 мм, диаметр шейки 300 мм, высота шейки 450 мм. В кокиле литейной формы дл  такого валка выполнены 3

р да отверстий, рассто ние между ко- торыми равно 600 мм. Дл  затвердевани  каждого последующего сло  необходимо врем , на 20% большее, чем дл  затвердевани  предыдущего сло  металла. Отсюда, врем  затвердевани  нижнего р да сечений равно

-/5

-f,2X/70 (АЛИН),

Н-р f,32

где X - радиус валка; К - константа затвердевани  металла в песчаной форме- 1,3 (в кокиле 2,6); 1,2-коэффици.ент , учитывающий увеличение времени затвердевани  последующих слоев.

Врем  затвердевани  бочки валка без охлаждени  равно;

- 30 .

- Ъо (мин)

2,6.

Поэтому нижний р д отверстий должен быть выполнен таким образом, чтобы увеличить врем  затвердевани  бочки валка в г Зраг-аСредний р д отверстий обеспечивает врем  затвердевани , равное 170 х X 1,2 200 (мин). В каждом р ду выполнено по 20 отверстий диаметром соответственно 9, 8 и 7 мм. Верхний р д отверстий обеспечивает врем  затвердевани , равное 240 мин (200 х 1,2 240). По плоскост м соприкосновени  кокил  с нижней и верхней опоками предусмотрены пазы 7 дл  вывода пара.

Устройство работает следующим образом .

В кокиль 2,имеющий по высоте три р да отверстий 4, подвод т систему воздушно-вод ного охлаждени  и обмазывают отверсти  4 с внутренней стороны кокил  2 противопригарным формовочным составом 6. После этого производ т сборку формы под заливку. Заливку металла осуществл ют сверху через отверстие в литниковой воронке, котора  устанавливаетс  на верхнюю опоку. Спуст  1-2 мин после заливки включаетс  система воздушного вод ного охлаждени , воздушно-вод на  смесь подаетс  на поверхность бочки валкаъ После затвердевани  бочки валка система додачи воздушно-вод ного охлаждени  отключаетс , валок остывает в форме до заданной температуры, а затем форма разбираетс  и валок извлекаетс .

Отливка и исследование в лаоораторных услови х плит толщиной 200 мм. и высотой 20QO ММ с дифференцированным затвердеванием по высоте показывают , что разбивка по высоте на слбй металла,равные 2 толщинам,и увеличение времени затвердевани  каждого вышележащего сло  по сравнению с нижележащим -на 20% позвол ет получить направленное затвердевание отливки и следующую плотность по сечению: поверхность отливки 7,853 г/см, середина толщины отливки 7-, 852 г/см, центр отливши 7,851 г/см, плотность кованного металла 7,853 г/см.

Предлагаема  литейна  форма дл  отливки валка по сравнению с известными образцами аналогичного оборудовани  позвол ет повысить качество изготовл емых валков,особенно с нарезкой глубокого калибра, благодар  улучшению макроструктуры и повышени  плотности осевой зоны бочки валка. Наиболее объективной характеристикой качества металла  вл ютс  показатели механических свойств. Механические свойства литого металла отвечают требовани м технических условий, разработанных на кованную сталь этой же марки. Предлагаема  литейна  форма позвол ет получить пластические свойства литого металла в пределах технических условий на кованный .

Норма ТУ дл  кованного металла (: 16%, V 55%, дл  литого -( 23% N 62-%.

Проведенный расчет себестоимости литого и кованного валков показывает , что стоимость 1 валка кованного 508 р, 30 коп, а стоимость 1 валка литого 474 р. 02 коп.

Экономический эффект от использовани  предлагаемого изобретени 

за счет отмены операции ковки и уменьшени  припусков на обработку составит 24 р. 28 коп. на 1 т валка . Вместе с тем литые валки из хромоникельмолибденовых сталей показывают стойкость в эксплуатации в 23 раза больще, чем стойкость валков из кованной стали 60 ХН.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 326020, кл. В 22 D 15/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР 92369,. кл. В 22 С 9/28, 1950.