UA142502U - Спосіб сифонного розливання сталі у виливниці - Google Patents

Abstract

Спосіб сифонного розливання сталі у виливниці полягає у розливанні рідкого металу з розливного ковша у виливниці з прибутковими надставками по центровій з встановленими воронками. В порожнини виливниць попередньо встановлюються тонкі обичайки, які виготовлені у вигляді усіченого порожнистого конуса зі сталі, які на початку розливання розділяють рідкий метал, що потрапляє одночасно з двох різних поміжних ковшів. Плавка одного ковша виконана з меншим вмістом вуглецю на 20…30 % відносно плавки другого ковша, під час процесу наповнення виливниць рідким металом, обичайки нагріваються до температури плавлення та саморозплавляються, об'єм плавок визначається зі співвідношення 3:1 відносно об'єму металу, що заливається. Після заповнення виливниць до верхнього рівня в прибуткові надставки зверху подається метал з меншим вмістом вуглецю відносно основного металу злитка.

Description

Корисна модель належить до галузі сталеплавильного виробництва, а саме - до відливання масивних злитків з інструментальної сталі та може знайти широке застосування в металургії та машинобудівній промисловості.

Відомий спосіб відливання злитків зверху, при якому розливання металу здійснюють за допомогою сталерозливного ковша у виливницю |1). Наведеним способом відливають злитки з високовуглецевих та високолегованих сталей з вмістом вуглецю в межах 0,8-0,9 95, в яких під час кристалізації утворюється крупно дендритна структура в середній частині злитка. При цьому характерною особливістю виплавки інструментальної сталі є те, що висока концентрація вуглецю, що перевищує допустиме значення, зосереджується в середній частині злитка. Це призводить до великої нерівномірності розташування вуглецю по довжині та перерізі злитка, а при наявності металу з великим вмістом вуглецю різко знижує його пластичність про обробці металів тиском.

Найближчим аналогом є спосіб сифонного розливання сталі у виливницю (21, що полягає у розливанні рідкого металу з розливного ковша в центральний стояк (центрову) з встановленою воронкою в наскрізні виливниці з прибутковими надставками крізь канали сифонної цегли, що з'єднують низ виливниці з центральним стояком. Цей спосіб розливання сталі має суттєві переваги над розливкою зверху, зокрема збільшує якісну дрібнокристалеву зону поверхні злитків, а також сприяє зосередженню усадочної раковини у головній частині злитка.

Загальними істотними ознаками відомого способу й того, що заявляється, є розливання рідкого металу з розливного ковша в виливницю з прибутковими надставками.

Недоліками відомого способу є відсутність технічної можливості керувати процесом кристалізації та гарантувати рівномірним розподілом вуглецю за перерізом злитка, особливо в їх середній частині.

В основу корисної моделі поставлено задачу - вдосконалення відомого способу сифонного розливання сталі для зменшення хімічної неоднорідності металу в середній частині злитка та збільшення пластичності по всьому об'єму злитків, що відливаються.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб сифонного розливання сталі, який полягає у розливанні рідкого металу з розливного ковша у виливниці з прибутковими надставками по центровій з встановленими воронками, згідно з корисною моделлю, в

Зо порожнини виливниць попередньо встановлюються тонкі обичайки, які виготовлені у вигляді усіченого порожнистого конуса зі сталі, які на початку розливання розділяють рідкий метал, що потрапляє одночасно з двох різних проміжних ковшів, при цьому плавка одного ковша виконана з меншим вмістом вуглецю на 20...30 956 по відношенню до плавки другого ковша, під час процесу наповнення виливниць рідким металом, обичайки нагріваються до температури плавлення та саморозплавляються, об'єм плавок визначається зі співвідношення 3:1 по відношенню до об'єму металу, що заливається, після заповнення виливниць до верхнього рівня в прибуткові надставки зверху подається метал з меншим вмістом вуглецю по відношенню до основного металу злитка.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено:

Фіг. 1 - сифонне розливання двох злитків у вакуумній камері з двох проміжних ковшів різних плавок І та Ії;

Фіг. 2 - схема розташування виливниць та центрального стояка.

Спосіб, що заявляється здійснюється в наступній послідовності. Спочатку в нижній частині вакуумної камери встановлюються опорні плити 1, 2 та З (Фіг. 1). На ці плити встановлюється нижня плита 4 з комплекту оснастки сифонного розливання. Далі на нижній плиті встановлюється два піддона 5, в гніздо яких поміщають сифонні труби для двох виливниць (не позначено). Далі в кюмпельній частині піддону встановлюють металеву обичайку 6 і кріплять її електропайкою. Після цього на піддон 5 встановлюють виливниці 7 з прибутковими надставками 8, центрові стояки 9 з воронками 10. Перед початком розливання встановлюють проміжні ковші 11 та 12 з трубами 13 над центровими стояками 9 з воронками 10. Після закінчення установки необхідного оснащення та її перевірки, подають з двох ковшів 11 та 12 одночасно метал для заповнення виливниць и прибуткових надставок. Після заповнення обох виливниць (Фіг. 2) відбувається кристалізація злитків в заданому режимі. Заливання середньої частини виливниці металом з меншим вмістом вуглецю на 20...30 95 по відношенню до другої, сприяє зменшенню осьової ліквації та структурну нерівномірність в цій зоні злитка, більш того сифонна розливка сталі збільшує якісну дрібнокристалеву зону поверхні злитків, що відливаються, що суттєво підвищує пластичність сталі в цілому, у порівнянні з відомим способом розливання злитків. Як сталі що застосовуються, для заливання середньої частини злитка рекомендовано використовувати сталь 55ХФ по відношенню до основної сталі 90ХФ, а З4ХМ застосовувати 60 відносно основної сталі 75ХМФ і т.д.

Більш того, в запропонованому способі сифонного розливання сталі високу ефективність, в вирішенні поставленої задачі, надає застосування тонкої металевої обичайки, виготовленої з киплячої або низьковуглецевої або легованої сталі, в залежності від марки сталі, що заливається в виливниці. На початку процесу розливання сталі вона розділяє метал, що поступає до виливниці з двох різних плавок, а потім сприяє їх спільній кристалізації за рахунок саморозплавлення.

При цьому товщину обичайки, що саморозплавляється в пропонованому розливанні сталі, доцільно визначити за допомогою комп'ютерного моделювання в залежності від маси металу, що заливається в виливницю та прибуткову надставку, тривалість заливання злитка та прибутку, температури металу, що заливається, та іншого.

В результаті чого отримують в злитках, що відливають, в поперечному їх перерізі дві зони, близькі за хімічним складом, але різні за вмістом вуглецю. Не дивлячись на це, осьова ліквація та хімічна неоднорідність в них значно менше, ніж при виливанні відомим способом. До того ж сифонне розливання сприяє збільшенню якісної та дрібнокристалевої зони поверхні злитків, що відливаються.

Застосування запропонованого способу дозволяє зменшити кількість газів, що розчинилися в сталі, досягнути заданого вмісту вуглецю в середній частині злитків, що відливаються, досягнути високого рівня якості металу в поверхневій зоні злитків, збільшити масу злитків в більш ніж 2 рази у порівнянні з звичайним сифонним розливанням, а також дозволяє досягнути зменшення кількості легуючих елементів при виплавлянні поковок відповідального призначення.

Джерела інформації: 1. Камнев Л.В. Совершенствование ковки крупньїх поковок. - Ленинград: "Машиностроение", 1975. - 6.74. 2. А.Є. 332915 СССР, МКИ 8220 7/00 Способ сифонной розливки стали/Марков Ю.Ї.,

Долгополов О.Ф., Рабінович О.Г., Волков І.Г., Мерщій М.П., Алфьоров К.С., Виноградов М.М.,

Блащук М.М., Прилепський В.Й... - Мо 1338056/22-2; заявл.-02.06.1969; опубл.- 21.03.1972.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   Зо Спосіб сифонного розливання сталі у виливниці, який полягає у розливанні рідкого металу з розливного ковша у виливниці з прибутковими надставками по центровій з встановленими воронками, який відрізняється тим, що в порожнини виливниць попередньо встановлюються тонкі обичайки, які виготовлені у вигляді усіченого порожнистого конуса зі сталі, які на початку розливання розділяють рідкий метал, що потрапляє одночасно з двох різних поміжних ковшів,

   при цьому плавка одного ковша виконана з меншим вмістом вуглецю на 20...30 95 відносно плавки другого ковша, під час процесу наповнення виливниць рідким металом, обичайки нагріваються до температури плавлення та саморозплавляються, об'єм плавок визначається зі співвідношення 3:1 відносно об'єму металу, що заливається, після заповнення виливниць до верхнього рівня в прибуткові надставки зверху подається метал з меншим вмістом вуглецю відносно основного металу злитка.