Способ отливки прокатных валков

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлиотичЕсних

РЕСП)%ЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3823050/22-02 (22) 10. 12.84 (46) 23.06.86. Бюп. )) 23 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) О.В.Соценко, А.В.Соценко, Ю.П.Мартынов, А.Н,Капилевнч, В.А.Генкин и А.Д.Андреев (53) 621.746,58(088.8) (56) Справочник по чугунному литью.

Под ред. Н.Г.Гиршовича. Л.: Иашиностроение, 1978, с. 574-579.. (54)(57) СПОСОБ ОТЛИВКИ ПРОКАТНЫХ

ВАЛКОВ, включающий сборку песчаноглинистых частей, оформпяющнх нижнюю,.Я0„„238885 А 1 ц 4 В 22 О 27/02 . 5/ОБ -.. —-и верхнюю шейки валка и кокильную часть литейной формы, тангенциальный подвод металла при заливке, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью ,повышения качества прокатных валков, при заливке в литейную форму на него воздействуют вращающимся магнитным полем с направлением вращения при заполнении металлом части литейной формы, оформняющей нижнюю шейку валка, противоположным направлению вращения металла, а при заполн:нии остальных частей формы — совпадающим с ним, причем скорости. вращения магнитного поля составляют соответствен-. но 0,2-0,7 и 1,3-1,7 скорости враще- g ния металла.

12

Изобретение относится к литейному производству, а более конкретно к способам отливки прокатных валков.

Цель изобретения — повышение качества прокатных валков.

Для осуществления предлагаемого способа на часть литейной форьы, оформляющую нижнюю шейку валка, одевакл разъемный статор электродвигателя, смещенный на 30-70 мм выше тангенциально подведенного питателя.. На первой стадии заливки (стадия заполнения части формы, оформпяющей нижнюю шейку) металл практически мгновенно достигает уровня, на котором установлен статор, Поэтому включение обмоток статора осуществляют в момент начала заливки, причем таким образом, чтобы он создавал магнитное поле,направление вращения которого противоположно направлению вращения металла, имеющему скорость Ц», осуществленному.тангенциальным подводом питателя.

3а счет этого снижается кинематическая энергия потока металла. Если скорость вращения магнитного поля меньгае чем 0,2 Wr» то.эффект торможения потока металла не достигается и, следовательно, не снижается его эррозионное воздействие на песчано-глинистую форму, оформпяющую нижнюю шейку валка. Увеличение скорости магнитного поля в этот период более 0,7 W, приводит к значительному торможению металла на выходе из питателя, что приводит к "запиранию" литниковой системы. При этом литииковая воронка быстро заполняется и металл переливается через ее края.

В начале второй стадии заливки формы (стадия заполнения металлом кокильной части формы и части, оформпяющей верхнюю шейку) обмотки статора переключают на создание магнитного поля, направление вращения которого совпадает с направлением вращения металла . При этом если скорость вращения магнитного поля меньше 1,3 Wr», то эффект ускорения вращения металла практически не достигается и его скорость остается менее W ..Это отрица38885 2 тельно влияет на процесс отвода шлаковых включений в осевую зону валка и их флотацию. Увеличение же скорости вращения магнитного поля сверх

1,7 Wo приводит к разбрызгиванию металла и образованию плен на поверхности валка. Скорость. вращения магнитного поля на второй стадии заливки формы в пределах (1,3-1,7) W способствует лучшему отводу шлаковых включений от рабочей эоны валка.

Пример. В промышленных усло виях проводят сопоставительный анализ качества заготовок по размерам и массе, близких типовым валкам и отлитых предлагаемым и известным способами. Заготовки массой 0,7 т отливают из чугуна, содержащего, Х:

С 3,50; Si 0,55; Мп 0,40; P 0,40»

20 S 0,11; Cr 0»02; Ni 2»1, Мо 0,2 при температуре заливки 1270 . Литейные формы заливают через сифоно-тангенциальную литниковую систему, но при отливке заготовок предлагаемым спо 5 собом .над питателем на расстоянии

30 мм от него устанавливают разъем" ный обхватывающий форму снаружи статор мощностью 10 КВт .

На первой стадии заливки (заполнение формы нижней шейки) направление вращения магнитного поля противопо" ложно направлению вращения металла.

При подъеме уровня металла к кокильной части формы статор переключают на создание магнитного. поля, направ-. ление вращения которого совпадает с направлением вращения металла.

После заливки и охлаждения по одинаковому режиму от заготовок на трех

40 уровнях по высоте отбирают диски для микроструктурного анализа. При этом количество песчаных раковин и шлаковых включений оценивают методами количественного анализа. Кроме того, 45 фиксируют наличие выступов на нижней по положению в форме шейки заготовок.

Из дисков, отобранных от заготовок, изготавливают образцы для опре деления механических свойств — о ь.

S0

Данные и результаты экспериментов приведены в таблице.

1238885

Способ отливки эаготовок

Скорость вращения, Количество заготовок с ли-* б, кгl мм магнитного поля тейными пороками, Х

Х стадия I стадия

Шлако- Выступы вые на шейках

Песча ные включения ако9,4 4,2

1 Известный

36,4

11,3

2 Предлагаемый

10,2

40,1

0,1

8,1 3,3

3,3 . 2,1

3,2 3,0

3,5 3,1

46,6

6,3

0i2

6,1

46,0.

0,45

1,5

0,7

4,0

44,2

3,2

44,0

0,8

2,0

3,0

4,2 3,9

5,4

39,2

1,3

40,2

4,6

6,1

3,2

3,8 3,3

0,45 1,5

44,2

5,2

3,4 3,0

1,7

44,5.3,1

4,0

43,8

4,1

П р и м е ч а н и е. Скорость вращения металла (W ) в форме принята средней в течение всего периода заливки и равна 220 об/мин в опыте 6 наблюдаются выплески из воронки, в опыте 11 — поверхн. плена на 17,2Х заготовок.

Как видно из таблицы, торможение потока металла на 1 стадии заливки формы при всех скоростных режимах вра- О щения магнитного поля снижает относительное количество заготовок с песчаными раковинами (rp. 5, опыты 2-1 1) .

Однако при торможении магнитным полем со скоростью вращения менее 0,2 W< 45 положительный эффект незначительный: всего на 1,3Х снижается дефектность по песчаным раковинам и на 1., 1Х по выступам .на шейках. При скорости магнитного поля 0,2 W и более показате-5о ли.эффективности торможения увеличиваются и составляют в среднем соответственно 6,1 и 6,7Х. Тем не менее скорость вращения магнитного поля, . включенного на торможение, более SS

0,7 М> нельзя рекомендовать, так как уже при 0,8 Wo наблюдается эффект

"запирания" литниковой системы, сопровождаемый переполнением литниковой воронки и выплесками металла из нее.

Скоростной режим вращения магнитного поля на .II стадии заливки влияет, главным образом, на процесс удаления .шпаковых включений (rp. 6).

Если. при обычной заливке формы (опыт 1) по наличию большого количества шлаковых включений отбраковывают

4,2Х заготовок, то при воздействии магнитного поля, повышающем скорость вращения металла, отбраковка по шлаковым включениям не превышает в среднем 3, 1Х. Если на этой стадии sanasки формы скорость магнитного поля меньше 1,3 Ц,, то уменьшение брака заготовок по шлаковым включениям составляет всего О,ЗХ (опыт 7). Отрица= тельно влияет и увеличение .скорости вращения магнитного поля до 1,8 Ц>.

В этом случае на поверхности бочки

1238885

Составитель С.Сухомлинов

Редактор Н.Данкулич . Техред М.Моргентал Корректор А.эимокосов

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Заказ 3916

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä,. ул.Проектная, 4 валка образуются плеиы. из-за интен-. сивного вращения металла.

Таким образом, оптимальными пределами скорости вращения магнитного поля на этапе заполнения металлом формы нижней шейки валка является (0,20,7) 11,.а на этапе заполнения формы бачки валка (кокиля) и формы верхней шейки — (1,3-1,7) Wo °

Соблюдение пределов скорости вращения магнитного поля положительно влияет на свойства металла. Так,проч5 ностные свойства металла в опытах 3-5 и 8 — 10 составляют в среднем

44,3 7 кг/мм, что на 22 Ж выше чем .этот показатель у металла заготовок, отлитых известным cuo1ð собом (опыт 1 )