Изложница для слитков

 

ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ СЛИТКОВ, . выполненная уширенной книзу, с рабочей поверхностью в средней части по высоте многогранной, с числом выпуклых граней 24-36, переходящей к торцам в цилиндрическую, отличающаяся тем, что,с целью улучшения качества слитков и расширения технологических возможностей п(эи их последующей горячей деформации, отношение прогиба профиля грани к ее хорде составляет 0,05-0,25. (Л О5 Ni:;) оо с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECIlYEiËÈÍ (1И (И) 3(Я1 в 22 О 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3248870/22-02 (22).20.02.81 (46) 23.08.83. Бюл. 11 31 (72) С.И.Лавренко, Г.П.Мирошниченко, А.И.Поюровский, А.А.Чернявский, Ю.Д.Угрюмов, В.И.Гуляев, В.М.Кирсанов, В. Н.Умеренков, Г.А.Бляхман, А.А..Дерюгин и Э.И.Урбанский (71) Нижнеднепровский ордена Октябрьской Революции трубопрокатный завод им.Карла Либкнехта (53) 621,746.393(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 793697, кл..в 22 О 7/06, 1978, 2. Атлас "Изложницы" Кн.1. Тбилиси, Мецниереба, 1973; с.157-163. (54)(57) ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ СЛИТКОВ,.вы«. полненная уширенной книзу, с рабочей поверхностью в средней части по высоте многогранной, с числом выпуклых граней 24-36, переходящей к торцам в цилиндрическую, о т л и ч à ю щ ая с я тем, что,с целью улучшения ка- чества слитков и расширения технологических возможностей при их последующей горячей деформации, отношение прогиба профиля грани к ее хорде составляет 0,05-0,25. ь достигается тем, слитков выпол изу, с рабочей ней части по высочислом выпуклых одящей к торцам тношение прогиба хорде составляет прогиба профиля пределах 0,05овышение качества жения термических ивке стали, а такить технологичеспоследующей гоитков в трубы на рокатных установил качества проов в гильзы на вом стане. отношения сверх влению наружных гильзах при просовалковом стане ебер граней, а ношения менее во наружной пори разливке стали апряжений, а изложница,разение A-А на фиг.1; внутренней полоситков уширена книь рабочей гранен- .

-2,03 и предназначена для отливки слитков сифоном.

Рабочая поверхность изложницы сос40 тоит из трех участков: многогранного

1 в средней части и цилиндрических

2и3.

Многогранный участок рабочей по-. верхности выполнен с числом выпуклых граней 24-36. Протяженность цилиндрических участков: у верхнего тОРЦа h = (0,3-0,4)Н где H R c изложницы, у нижнего торца — (0,04-0,05)Н. Диаметр d цилиндрического участка 2 определяется

50 диаметром слитка, а диаметр d

Ч е цилиндрического участка 3 больше диаметра д с учетом конусности средней части рабочей поверхности,составляющей 0,8-2,0i. Между многогран55 ным и цилиндрическими участками имеются переходные зоны протяженностью (0,04-0,05)Н (фиг,1). В сечении А-А на многогранном участке

Недостатком известных изложниц является невозможность получения трубных слитков высокого качества по наружной поверхности, пригодных к последующей горячей деформации их в трубы на пилигримовых установках, в состав которых входят как прошивные гидравлические прессы для получения из слитков полых стаканов, так и прошивные косовалковые станы для получения из этих же слитков полых заготовок (гильз }.

При разливке трубной стали в из-,вестные изложницы в результате значительного действия термических напряжений ухудшается качество наружной поверхности слитков.

Цель изобретения - улучшение качества слитков и .расширение технологических возможностей при их последующей горячей деформации.

1 10 36438 2

Изобретение относится к металлур- Поставленная цел гии, в частности к разливке стали в что в изложнице для изложницы. ненной.уширенной кн

Известна изложница для колесных поверхностью в сред слитков, выполненная уширенной книзу,,5 те многогранной, с с рабочей поверхностью в средней час- граней 24-36, перех ти по высоте многогранной, переходя- в цилиндрическую, о щей к торцам в цилиндрическую, причем профиля грани к ее на цилиндрической поверхности у ниж- 0,05-0,25. него торца выполнены три выступа,раз- !О Выбор отношения мещенные по периметру на равном рас- грани к ее хорде в стоянии и служащие продолжением выс- 0,25 обеспечивает и тупа соответствующей грани. При этом слитков за счет сни диаметр цилиндрической поверхности напряжений при разл у нижнего торца соответствует наруж- 15 же позволяет расшир ному диаметру многогранной поверхнос- кие возможности при ти, диаметр цилиндрической поверх- рячей деформации сл ности у верхнего торца - внутренне- пилигримовых трубоп му ее диаметру, а протяженность ци- ках за счет повышен линдрической поверхности у нижнего 20 шивки трубных слитк торца составляет 20-403 протяженнос- прошивном косовалко ти цилиндрической поверхности у Увеличение этого верхнего торца. Изложница обеспечи -, 0,25 приводит к поя вает улучшение условий фиксации ко- дефектов - плен на лесных слитков при последующей меха- 25 шивке слитков на ко нической обработке, Кроме того, на- из-за закатывания р личие на рабочей поверхности излож- уменьшение этого от ницы цилиндрического участка у верх- 0 05 снижает качест него торца обеспечивает установку верхности слитков и теплоизоляционного вкладыша (1 1, З0 из-за теРмических н

Известна также изложница для трубных слитков, выполненная уширенной рез; на фиг.2 - сеч книзу, с рабочей поверхностью в сред- на Фиг.3 - профиль ней части по высоте многогранной, с ти изложницы. числом вигнутых граней 24-36, пере35

Изложница для сл ходящей к нижнему торцу в цилиндри- зу, имеет конусност ческую (2 1. ной поверхности 0,8

Вари- Н, ант мм

Показатели эффективности

Бр.пл., 3

° °

Бр.тр., Ф

0,82

0,42

2250 22

0,36

0,78

30

0 3"

0,77

0,76

0,32

0,82

0 38

Таблица 2

Н, мм

Вариант

a/b

0,78.

0,45

0,62

0,38

0,64

0,32

0,68

0,25

0,28

4 -"- 30

5 -"- 30

0,28

0,82

0,41

3 10364 рабочей поверхности профиль выполнен с выпуклыми гранями, число которых составляет и 24-36. Длина хорды b .

Угол d необходимый для построения профиля рабочей многогранной поверхности, зависит от числа граней збоо и и определяется как +- 6о, Отнои шение прогиба ct профиля грани к ее хорде ф составляет — 0,05-0>25

СФ

Ь причем с увеличением числа граней это отношение увеличивается, а с увеличением диаметра слитка - умень!

5 шается (Фиг.3 ). Для построения профиля многогранной поверхности излож- ницы радиусом R,ñoîòâåòñòaóþùèì ради" усу указанной окружности рабочей поверхности в данном поперечном сече20 нии А-А, проводили окружность, а затем, зная принятое число граней определили угол о .

Проводим хорды по числу. полученных граней и в середине хорды 4-5 вос35 станавливаем перпендикуляр и из точки 6 откладываем отрезок 6-7 протя-женностью а, т.е. принятый прогиб.

Соединяем точки 4 и 7, 5 и 7 хордами

2250 30 0,02

2 -"- 30 0,05

3 " 30 0 15

38 4 и из их середины восстанавливаем пер пендикуляры, пересечение которых определяет центр О. Из центра 0 радиусом r очерчиваем криволинейный профиль грани (фиг.3), Зная радиус r, осуществляем построение всех остальных граней. Сопряжение профилей двух смежных граней выполняется радиусом

r 5 мм.

В результате опытных отливок слитков в предложенные изложницы и последующей их горячей деформации в трубы в условиях завода им.К.Либкнехта были определены рациональные параметры изложниц. Отливка опытных слитков .осуществлялась в изложницы пяти типоразмеров.

Иинимальная и максимальная высоты слитков составляли соответственно

1600 и 2000 мм, Высота изложниц сос" тавляла Н = 2250 мм. Длина цилиндрического участка на рабочей поверхности изложницы у ее нижнего торца составила n = 100 мм, а у верхнегоЬ = 675 мм, Па рамет ры опыт ных изложниц и результаты прокатки слитков приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Показатели эффективности

Бр.тр., Ъ Бр.пл., 5 10364

Второй и четвертый варианты соответствуют минимальным и максимальным значениям параметров предложенной изложницы, а третий вариант - средним значениям ее параметров. Первый и пя" тый варианты соответствуют значениям параметров изложницы, лежащим вне границ предложенных параметров изложниц.

Для оценки технической эффективности были использованы изложницы с l0 различным числом граней и и с различным отношением a / b . .При этом число граней изменялось в пределах и = 22-38,а Ь/Ъ = 0,02-0,28. В качестве показателей, по которым осу- 15 ществлялась оценка эффективности различных вариантов изложниц, были приняты: брак по наружным трещинам на слитках при их отливке в изложницах (Бр.тр,), брак по наружным пленам 20 на гильзах при прошивке слитков на прошивном стане пилигримовой установки 6-12 завода им.К.Либкнехта (6р.пл), Как следует из анализа результатов опытных отливок слитков и последующих их прокаток, приведенных в таблицах, параметры изложниц по 2-4 вариантам являются рациональными, так как обеспечивают получение слит- Ç0 ков с минимальными значениями брака по наружным трещинам и отсутствие наружных плен при прошивке слитков в гильзы на косовалковом стане пили,гримовой установки 5-12.

Отливку слитков трубной стали с использованием предложенной изложницы осуществляют следующим образом.

Перед разливкой стали в изложницу при 100-250 С со стороны верхнего торца на участке 2 рабочей поверхности устанавливают теплоизоляционный вкладыш высотой 170 мм и с толщиной стенки 20 мм (,из каолиновой ваты или другого материала ). Вкладыш уста38 6 навливается на высоте, определяемой высотой отливаемого слитка, и служит дпя утепления гоповнои части слитка.

Вкладыш удерживается в изложнице в результате ее охлаждения и уменьшения диаметра рабочей поверхности.

Разливку трубной стали осущест" вляют сифоном под утепляющей зольнографитовой смесью, которая предохраняет металл от .вторичного окисления в процессе разливки и образования корки.

В процессе кристаллизации слитка .в изложнице с выбранными пределами отношения a/ Ь = 0;05-0,25 снижается величина термических напряжений, вызываемых неравномерностью охлаждения поверхностных слоев слитка, что приводит к улучшению качества наружной поверхности слитков.

Предложенная изложница позволяет расширить технологические воэможности использования слитков при их горячей деформации на пилигримовых трубопро" катных установках.

При нагреве таких слитков перед прошивкой на косовалковом стане вследствие обгорания ребер граней происходит уменьшение отношения

el/Ь, что улучшает условия деформации слитка на косовалковом стане.

Использование предложенной изложницы обеспечивает: улучшение качества наружной поверхности слитков за счет уменьшения брака по наружным трещинам; расширение технологических возможностей горячей деформации слитков на пилигримовых трубопрокатных установках с прошивными косовалковыми станами и прошивными прессами; улучшение осмотра и ремонта слитков за счет перекатывания слитков на стеллажах своими цилиндрическими поверхностями.

1036438

Составитель 6.Угрюмов

Редактор В.Данко Техред 11.Метелева Корректор С.йекмар

:Заказ 5895/10 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам йзобретений и открытий I13035, Москва, N-35, Раушская наб., д. М5

Филиал ППП "Патент", .г. Ужгород, ул. Проектная, 4