(s) ПОТОЧНАЯ лини ПРОИЗВОДСТВА литых(s) CURRENT LINES PRODUCTION cast
ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ЦЕНТРОБЕЖНЫМ Изобретение относитс к литейному производству и может быть использовано при производстве центробежным способом литых профилированных трубных , заготовок, преимущественно валко дл про(1 илированного проката. Известен кольцевой конвейер дл центробежного лиТь , Основу конвейера составл ет массивное металлическо кольцо, на котором установлены центробежно-литейные машины и толкатели . Массивное металлическое кольцо опираетс на три ролика, один из которых приводитс во вращение от элек родвигател СП. Недостатком данного кольцевого конвейера вл етс сильна вибраци при одновременной работе нескольких центробежных машин, особенно при .отливке прокатных валков больших разме ров. Кроме того, заливку металла про извод т в накатаные (|юрмы, что требу ет установки дополнительного оборудовани и использовани противоприСПОСОБОМ гарной (|юрмовочной смеси, ухудшающих услови труда. Наиболее близким по технической сущности к предлагае мой вл етс поточна лини производства литых трубных заготовок центро15ежным способом, содержаща установленные по ходу технологического процесса и св занные между собой транспортными средствами плавильные агрегаты, промежуточный ковш, заливочные воронки, центробежйо-литейные машины с механизмами извлечени отливок из изложниц и установленные на рельсовых пут х самоходную тележку с разливочным ковшом и дозирующим устройством и приемную тележку. Жидкий металл, выплавленный в плавильных агрегатах, переливают в промежуточный ковш, а из него - в разливочный ковш, установленный на самоходной тележке, где также размеще но весовое устройство дл дозировани металла. Самоходна тележка, дви398 га сь по рельсовому пути, участок которого проходит вдоль фронта центробежных машин, заливает металл в од ну машину за другой. Предварительно изложницы центробежных машин футерую формовочной смесью. При этом внутрен н поверхность изложницы может имет лишь простую цилиндрическую форму, а следовательно, и отливаемые заготовки имеют такую же форму. По окончании заливки металла в последнюю ма шину поточной линии самоходна тележка с разливочным ковшом возвращаетс в исходное положение дл набора жидкого металла и в действие вступае приемна тележка Подъезжа по рельсовым пут м к центробежным машинам, она по окончании кристаллизации металла в изложницах принимает на себ отливки, эвакуированные из изложниц с помощью механизмов извлечени отливок , с приемной тележки краном отливки отправл ют на дальнейшую обработку Г2 , Недостатком этой линии вл етс невозможность получени на ней литых профилированных трубных заготовок, например профилированных прокатных валков. Отливки получают лишь просто цилиндрической формы, а затем с целью получени профилированных прокат ных валков подвергают механической о работке, чтобы удалить зону металла, засоренную формовочной смесью, и при дать отливке форму профильного валка , В случае использовани при литье легированной стали така технологи приводит к повышенному расходу дефицитной стали, при чугунном литье с отбелом поверхностного сло - к удалению этого сло и резкому падени твердости и износостойкости, при литье биметаллических валков - к части ному удалению износостойкого: :наружного сло . Если полученна цилиндрическа отливка предназначена дл изго товлени из нее нескольких профильных валков,причем отличающихс формой и размерами, объем механической обработки и потери металла в стружку дополнительно возрастают. Кроме того, дл футеровки изложни используют противопригарную формовочную смесь, что оказывает неблагопри тное вли ние на окружающую среду и требует значительных затрат времени на подготовку изложниц. Цель изобретени - получение профилированных прокатных валков, повышение производительности и улучшение условий труда. Указанна цель достигаетс тем, что поточна лини , содержаща установленные по ходу технологического процесса и св занные между собой транспортными средствами плавильные агрегаты, промежуточный ковш, заливочные воронки, центробежно-литейные машины с механизмами извлечени отливок из изложниц и установленные на рельсовых пут х самоходную тележку с разливочным ковшом и дозирующим устройством и приемную тележку, снабжена установкой дл производства способом гор чей деформации газовыми смес ми бесшовных металлических обечаек дл отливки валков с печью и перекладывателем, расположенными за приемной тележкой. Наличие в составе оборудовани поточной линии печи и установки дл производства способом гор чей деформации газовыми смес ми бесшовных металлических профилированных обечаек дл отливки валков дает возможность использовать эти обечайки дл получени фасонных отливок сложной конфигурации в быстросменной оснастке. Отливки близки по размерам к профильным прокатным валкам, которые из них изготавливаютс , поэтому потери металла на механическую обработку минимальные. Возможна отливка комплекта валков различного размера и конфигурации в одной бесшовной металлической профилированной обечайке с минимальным припуском на обработку. Кроме того, использование металлической обечайки, имеющей профиль отливаемого прокатного валка и вставл емой в изложницу дл последующей заливки в нее металла, позвол ет отказатьс от применени противопригарной формовочной смеси, что существенно улучшает услови труда о Наличие в составе оборудовани поточной линии перекладывател позвол -. ёт обеспечить транспортировку бесшовной металлической профилированной обечайки от установки гор чей раздачи к приемной тележке, котора доставл ет обечайки к центробежным машинам. На чертеже представлена поточна лини производства литых трубных заготовок центробежным способом, в плане . . Поточна лини включает установлен ные по ходу технологического процесса плавильные агрегаты 1, промежуточный ковш 2, заливочные воронки 3 центробежно-литейные машины -7 с механизмами извлечени отливок из изложниц и установленные на рельсовых пут х 8. самоходную тележку 9 с разливочным ковшом 10 и дозирующим устройством 11 приемную тележку 12, а также размещенную за ней установку 13 дл производства способом гор чей деформации газовыми смес ми бесшовных металлических профилированных обечаек дл отливки валков с печью I, св занную перекладывателем 15 с приемной/тележкой 12 в её крайнем положениио Лини работает следующим образом. Жидкий металл, выплавленный в 1, выдают в проплавильных агрегатах межуточный ковш 2, а из него выливают в разливочный ковш 10, установленный на самоходной тележке 9 о Во врем выполнени указанных операций с другой стороны поточной линии бесшовную тонкостенную трубу, нагретую до температуры гор чей пластической деформации в газовой нагревательной печи 14, передают в установку 13 гор чей деформации газовыми смес ми. Труба попадает в открытую матрицу установки, матрицу закрывают, уплотн ющими устройствами герметизируют полость трубы, ввод т в нее последовательно сжатый воздух и жидкое топливо Воспламен сь при контакте с нагретыми стенка 1и трубы, топливо сгорает и давление продуктов сгорани возрастает до значений, достаточных дл пластической деформации Трубы :Деформацию осуществл ют до размера, ограничиваемого полостью матрицы, форма же и размеры этой полости соответствуют форме и размерам требуемого профилированного прокатного валка с учетом минимальных припусков ни механическую обработку заливаемого ме талла и толщины самой профилированной обечайки, получаемой из розданной тру бы. Давление в полос/и профилированной обечайки снижают до атмосферного, отвод т герметизирующие устройства, матрицу раскрывают и перекладывателем 15 .профилированную обечайку передают на поданную по рельсовым пут м 8 приемную тележку 12, Тележка 12 перемещаетс к первой по ходу технологического процесса центробежной машине 4, профилированна обечайка ус98 3 танавливаётс в изложницу, и освободивша с тележка возвращаетс к перекладывателю 15 На ее место по рельсовым пут м 8 к центробежной машине подают самоходную тележку Э, в разливочно.- ковше 10 которой уже имеетс жидкий Кс-талл , перелитый из промежуточного ковша 2. Изложницу центробежно-литейной машины k с установленной в ней профилированной обечайкой привод т во вращение, и через заливочную воронку 3 из разливочного ковша 10 с помощью дозирующего устройства П жидкий металл подают внутрь обечайки. Тележка 9 возвращаетс к промежуточному ковшу 2, который, по пучив очередную порцию металла из плавильных агрегатов 1, выливает этот метележки 9. талл а разливочный ковш 10 Одновременно с заливкой металла в изложницу центробежной машины Ц на другом конце поточной линии описанным выше способом на установке 13 гор чей деформации изготавливаетс очередна профилированна обечайка, перекладывателем 15 устанавливаетс на приемную тележку 12, котора по рельсовым пут м 8 перемещаетс вдоль фронта центробежных машин к машине 5 В изложницу этой машины устанавливают профилированную металлическую обечайку, после чего приемна тележка Т2 перемещаетс к установке 13 гор чей деформации. На ее место к центробежной машине 5 приходит самоходна тележка 9 с жидким металлом, и осуществл етс заливка в изложни цу этой машинь о Так, мен друг друга у каждой следующей центробежной машины, тележки 9 и 12 доставл ют профильные обечайки и жидкий металл Когда металл залит в последнюю центробежную машину, в первой по ходу заливки отливка уже закристаллизовалась . Поэтому, когда к первой центробежной машине подаетс приемна тележка 12, вначале на нее выдаетс из машины закристаллизовавша с в профилированной обечайке отливка (прокатный валок или комплект валков), а лишь затем нова обечайка с тележки 12 устанавливаетс в изложницу центробежной машины 4о Отливка с приемной тележки 12 удал етс с помощью крана. Таким же образом обслуживаетс машина 5 и все последующие. Тележка 12 с обечайкой подъезжает к машине 5, и ИЗ машины на тележку выгружают готовую отливку, а с тележки в изложницу .машины - профилированную обечайку. С тележки 12 отливку забирают краном, саму тележку перемещают к установке 13 гор чей деформации за новой обечайкой. В это врем в приведенную во вращение изложницу с обечайкой центробежной машины 5 заливают жидкий металл из ковша 10 с дозирующим .устройством 11, установленных на сам ходной т тележке 9 и т.д. Таким образом , цикл отливки профилированных пр катных валков на данной поточной линии повтор етс . Следует отметить, что описанна организаци потока позвол ет устанав ливать в изложницы еще не полностью остывшие после гор чей деформации профилированные обечайки ( температура 200-250 0), что позвол ет не подо гревать форму перед заливкой металла производить заливку спокойно, без вы бросов. Отливки вместе с охватывающими их обечайками поступают на механическую обработку, где обечайки срезают черновым точением, комплект валков разрезают на отдельные валки, которые подвергают чистовой обработке ( в основном шлифовке). Предлагаема лини может быть использована дл производства профилированных прокатных валков широкого сортамента. П р и м е р. Отливают профилированные трубопрокатные валки-ролики дл редукционного стана 3.0-102 исполнени СП-60 из чугуна с пластин чатым графитом (гост 11НЗ-65). Металлическую обечайку с конфигурацией рабочего профил отливаемого валкаролика выполн ют из бесшовной углеро дистой т1Ьубы (Ст 10) на установке го р чей деформации газовыми смес ми. Полученную обечайку с температурой 250°С устанавливают в изложницу центробежной машины. Дл ограничени перемещени торцы обечайки закрепл ют в упор с торцовыми поверхност ми изложницы. Плавку чугуна провод т в индукционной печи МГП-52. Заливку чу гуна осуществл ют из роликового ковша , установленного на самоходной тележке . Температура заливки чугуна 1300 i-320C. Частота вращени формы 800 об/мин. Сразу же после заливки чугуна производ т охлаждение водо При достижении свободной поверхнос9 3 тью температуры около машину останавливают и удал ют заготовку валка вместе с обечайкой из формы на приемную тележку. Отлитую заготовку транспортируют на отделку. На приемную тележку с установки дл гор чей деформации труб газовыми смес ми аыдают следующую профилированную обечайку , транспортируют ее к центробежной машине и устанавливают в изложницу , которой придают вращение, и производ т отливку последующего валка по технологии, описанной выше Использование металлической профилированной обечайки дает возможность получить отбеленный слой одинаковой толщины по всему контуру ручь отливаемого валка. Конфигураци металлической обечайки по своей форме максимально приближена к конфигурации ручьев будущих калибров валка. Механическа обработка прокатных вапков, отлитых в профилированную металлическую обечайку, значительно упрощаетс ,. Одновременно провод т отливку опытных валков на поточной линии Г 2 с использованием дл футеровки изложниц противопригарной формовочной смеси , т.е., заливку металла осуществл ют в накатаную форму. Отливаемый валок представл ет собой цилиндрическую заготовку. Температура заливки чугуна 1300-1320 С. Частота вращени формы л/800 об/мин. Продолжительность затвердевани валка, отливаемого в накатаную форму, значительно больше, чем валка, отливаемого в метал.пическую профилированную обечайку, что резко снижает производительность. При заливке в плохо просушенные формы наблюдаютс выбрьсы, металла из центробежной формы. При извлечении отливки из формы происходит значительное пылегазовыделение . Валки, отлитые в накатаные формы, имеют более низкие прочность и износостойкость , что обусловлено медленным/затвердеванием жидкого металла. Кроме того, в результате трудоемкой механической обработки, заключающейс в нарезке калибров на гладкой цилиндрической бочке прокатного валка, отлитого по прототипу, удал етс отбеленный слой, который имеет высокую твердость, а следовательно, и износостойкость. Таким образом, использование дл изготйвлени центробежнолитых прокат-.TUBE PREPARATIONS CENTRIFUGAL The invention relates to foundry and can be used in the production of cast profiled tubular billets by a centrifugal method, mainly rolls for pro (1 rolled or rolled products. The circular conveyor for centrifugal cast is known. - casting machines and pushers. A massive metal ring rests on three rollers, one of which is driven by the electric motor SP The disadvantage of this ring conveyor is a strong vibration with simultaneous operation of several centrifugal machines, especially when casting large-sized rolling rolls. In addition, the metal is cast into knurled (| jurma, which requires installation of additional equipment and the use of a counter-beam (| yurmavochnogo mixture, worsening working conditions. The closest to the technical essence of the proposed is a production line of the production of cast billets centrifugal method, containing tanovlenii downstream of and associated with each other by transport means melting units, tundish, casting funnel tsentrobezhyo-casting machines the mechanisms extracting castings from molds and installed on a self-propelled rail carriage tract with the ladle and the metering device and the receiving cart. The liquid metal smelted in the melting units is poured into the tundish, and from it into the pouring bucket mounted on a self-propelled carriage, where the weighing device for metal dosing is also placed. A self-propelled trolley, moving along the track, a section of which runs along the front of the centrifugal machines, pours the metal into one machine after another. Pre-mold centrifugal machines lining molding sand. At the same time, the internal surface of the mold can have only a simple cylindrical shape, and, consequently, the molded workpieces have the same shape. When the metal is poured into the last machine of the production line, the self-propelled trolley with the casting bucket returns to its original position to pick up the liquid metal and the take-up carriage comes into operation. evacuated from the molds using casting extraction mechanisms; from the receiving cart, the casting crane is sent for further processing G2. The disadvantage of this line is the impossibility of obtaining there are molded profiled billets, for example profiled rolls. Castings are obtained only in a simple cylindrical form, and then, in order to obtain profiled rolls, they are machined to remove the metal zone plugged with the molding sand and give the shape of the profile roll to cast. In the case of casting alloy steel, this technology leads to an increased to the consumption of scarce steel, in iron casting with chipping of the surface layer - to the removal of this layer and a sharp drop in hardness and wear resistance, when casting bimetallic rolls - to a partial distance wear resistant:: outer layer. If the obtained cylindrical casting is intended for making several profiled rolls from it, and with different shape and size, the volume of machining and the loss of metal into chips increase further. In addition, for lining the molds, a non-stick molding sand is used, which has an adverse effect on the environment and requires a considerable amount of time for the preparation of the molds. The purpose of the invention is to obtain profiled mill rolls, increasing productivity and improving working conditions. This goal is achieved by the fact that the flow line contains the melting units installed along the transport process and interconnected by means of transport vehicles, a tundish, filling funnels, centrifugal casting machines with mechanisms for extracting castings from molds and mounted on a rail track self-propelled carriage casting bucket and dosing device and receiving carriage, equipped with a device for the production of hot deformation gas mixtures of seamless metal shells Casting rolls with a furnace and perekladyvatel located behind the receiving carriage. The equipment in the equipment of the production line of the furnace and the installation for the production by hot deformation by gas mixtures of seamless metal profiled shells for casting rolls makes it possible to use these shells to obtain shaped castings of complex configuration with quick-change tooling. The castings are close in size to the profile mill rolls that are made from them, therefore the metal loss due to mechanical processing is minimal. It is possible to cast a set of rolls of various sizes and configurations in one seamless metal profiled shell with a minimum allowance for processing. In addition, the use of a metal shell having a molded mill roll profile and inserted into a mold for the subsequent pouring of metal into it allows refusing the use of an antiburning sand, which significantly improves the working conditions. The equipment of the transfer line allows. It provides for the transportation of a seamless metal profiled shell from a hot distribution installation to a receiving trolley that delivers the shells to centrifugal machines. The drawing shows a production line of production of cast billets by the centrifugal method, in plan. . The production line includes the melting units 1 installed in the course of the technological process, a tundish 2, filling hoppers 3 centrifugal casting machines -7 with mechanisms for extracting castings from molds and mounted on rail tracks 8. self-propelled trolley 9 with a pouring ladle 10 and a metering device 11, a receiving carriage 12, as well as an installation 13, placed behind it, for production by hot deformation by gas mixtures of seamless metal profiled shells for casting rolls with furnace I, connected by a crossbar by suction device 15 with receiving / trolley 12 in its extreme position, Lini works as follows. Liquid metal smelted into 1 is discharged into the intermelting ladle 2 in the melting units, and from it is poured into the casting ladle 10 mounted on a self-propelled trolley 9o. During these operations on the other side of the production line, a seamless thin-walled pipe heated to hot plastic temperature. the deformations in the gas heating furnace 14 are transferred to the hot deformation installation 13 by gas mixtures. The pipe enters the open matrix of the installation, the matrix is closed, sealing devices seal the cavity of the pipe, consistently pressurized air and liquid fuel are introduced into it. When the pipe 1 and the pipe contact with the heated, the fuel burns and the pressure of the combustion products rises to values sufficient for plastic Pipe deformations: The deformations are carried out to the size limited by the die cavity, the shape and dimensions of this cavity correspond to the shape and dimensions of the required profiled mill roll with minimum allowances that no machining of the filling of the metal and the thickness of the profiled shell itself obtained from handed out to rub. The pressure in the strips and the profiled shell is reduced to atmospheric, the sealing devices are retracted, the matrix is opened and the transfer wheel 15 is passed. The profiled shell is transferred to the receiving trolley 12 fed along the rail track 8, the Cart 12 is moved to the first centrifugal machine 4 along the rail, the profiled The shell, US98 3, is being molded into the mold, and the carriage that has been released returns to the peeler 15. In its place, along the rail tracks 8, a self-propelled carriage E is fed to the centrifugal machine. the bucket 10 of which already has a liquid Ks-tall, poured from the tundish 2. The centrifugal casting machine mold k with the profiled shell installed in it is brought into rotation and is fed through the filling funnel 3 from the pouring bucket 10 by means of the dosing device P inside the shell. The cart 9 returns to the tundish 2, which, by pulling another batch of metal from the smelting unit 1, pours this skirt 9. tall and casting ladle 10 Simultaneously with pouring the metal into the mold of the centrifugal machine C at the other end of the production line using the method described above on the unit 13 hot deformation is made next profiled shell, tacker 15 is mounted on the receiving carriage 12, which along the rail track 8 moves along the front of the centrifugal machines to the machine 5 In the mold of this m The tires install a profiled metal shell, after which the receiving car T2 moves to the hot deformation installation 13. In its place, a self-propelled trolley 9 with liquid metal comes to the centrifugal machine 5, and this machine is poured into the frame of the machine. So, each next centrifugal machine changes each other, the trolleys 9 and 12 deliver the profile shells and the liquid metal. in the last centrifugal machine, in the first in the course of pouring, the casting has already crystallized. Therefore, when the receiving trolley 12 is fed to the first centrifugal machine, first the casting (rolling roll or roll set) crystallized in the profiled shell is supplied to the first centrifugal machine, and only then a new shell from the trolley 12 is installed into the mold of the centrifugal machine 4o Casting from the receiving trolley 12 is removed with a crane. Machine 5 and all subsequent ones are serviced in the same way. The carriage 12 with the sidewall drives up to the machine 5, and the finished casting is unloaded from the car to the carriage, and the shaped shell is discharged from the carriage into the machine mold. From the carriage 12, the casting is taken by crane, the carriage itself is moved to the installation of 13 hot deformation behind the new shell. At this time, the molten metal from the bucket 10 with the metering device 11 mounted on the carriage itself trolley 9, etc., is poured into the rotary mold with the shell of the centrifugal machine 5. Thus, the casting cycle of the profiled rolls on this production line is repeated. It should be noted that the described organization of the flow allows the profiled shells (temperature 200-250 0) that have not completely cooled after the hot deformation to be installed into the molds, which makes it possible not to heat the mold before pouring the metal calmly without any blows. The castings, together with the shells enclosing them, are fed for machining, where the shells are cut off by roughing, the set of rolls is cut into individual rolls, which are subjected to finishing (mainly grinding). The proposed line can be used for the production of a wide range of shaped rolls. PRI me R. Profile profiled rolls rollers are cast for the reduction mill 3.0-102 of the version SP-60 made of cast iron with plate graphite (GOST 11NZ-65). The metal shell with the configuration of the working profile of the cast roll roller is made of seamless carbon T1Bub (St 10) on the head of the different deformation by gas mixtures. The resulting shell with a temperature of 250 ° C is installed in the mold of a centrifugal machine. To limit movement, the ends of the shell are fixed against the end surfaces of the mold. The cast iron is melted in an MGP-52 induction furnace. Chu guna is poured from a roller bucket mounted on a self-propelled carriage. The casting temperature of the cast iron is 1300 i-320C. The rotational speed of the mold is 800 rpm. Immediately after the cast iron is cast, water is cooled. When the free surface reaches the temperature near the machine, the machine is stopped and the billet of the roll together with the shell is removed from the mold to the receiving carriage. The cast billet is transported to the finish. Using a gas mixture, the next profiled shell is conveyed to the receiving carriage from the installation for hot pipe deformation, transported to a centrifugal machine and placed into a mold that is rotated, and the next roll is cast using the above-described metal shell. Bleached layer of the same thickness along the whole contour of the stream of the cast roll. The configuration of the metal shell in its form is as close as possible to the configuration of the streams of future roll gauges. The mechanical treatment of rolled vapks cast into a shaped metal shell is greatly simplified. At the same time, the pilot rolls were cast on the production line G 2, using an antiburning sand mixture for lining the molds, i.e. the metal was cast in a rolled form. The cast roll is a cylindrical billet. The pouring temperature of cast iron is 1300-1320 C. The frequency of rotation of the mold is l / 800 rpm. The duration of the hardening of a roll cast in a rolled form is much longer than that of a roll cast in a metal-shaped shaped shell, which sharply reduces productivity. When pouring into poorly dried forms, we see eaves of metal from a centrifugal form. When removing the casting from the mold, a significant dust and gas emission occurs. Rollers cast in knurled forms have lower strength and wear resistance due to the slow / solidification of the liquid metal. In addition, as a result of time-consuming machining, which involves cutting gauges on a smooth cylindrical barrel of a prototype casting roll, the bleached layer, which has high hardness and, consequently, wear resistance, is removed. Thus, the use for the manufacture of centrifugal-rolled.
ных валков предлагаемой поточной лит НИИ обеспечивает ртказ от применени ормовочной смеси в качестве противопригарного покрыти ; исключение обору-овани , предназначенного дл накат- 5 ки и регенерации смесей; повышение производительности и возможность получени профилированных прокатных валков в быстросменной оснастке; рас- ширение технологических возможностей центробежного лить путем получени в одной изложнице широкого диапазона типоразмеров и конфигураций отливаемых изделий; пониженный на 20-30% расг. ход металла и сокращение станочного 5 времени на механическую обработку; повышение стойкости изложниц; улучшение условий труда.The rolls of the proposed production lithium, the Scientific Research Institute, provides for the recovery from the use of a padding mixture as a nonstick coating; elimination of equipment intended for rolling and regeneration of mixtures; increased productivity and the ability to produce profiled mill rolls in quick-change tooling; expanding the technological capabilities of centrifugal casting by obtaining a wide range of sizes and configurations of molded products in one mold; reduced by 20-30% rasg. metal movement and reduction of machining time 5; increased durability of molds; improving working conditions.
Ожидаемый экономический эффект от применени предлагаемой тоточной ли- 20 НИИ только за счет сокращени станочного времени на механическую обработку отливаемых профилированных валков составл ет 396000 руб. в год.The expected economic effect from the application of the proposed full-cast LII only by reducing the machine time for machining the cast profiled rolls is 396,000 rubles. in year.