Способ изготовления чугунных прокатных валков в кокилях

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК г (19) (111 (511 4 В 22 З 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3761665/22-02 (22) 10.04.84 (46) 15.09.86. Бюл. У 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ (72) Л.Б. Гольдштейн, P.Ë. Билярчик, А.А. Сокол, А.Л. Рудницкий, В.И. Морозов, Н.Н. Овчинников, Н.А. Будагъянц, В.А. Рямов, В.И. Комляков, И.И. Бурцев и В.И. Кондратенко (53) 621.746.073:621.734.37(088.8), (56) Будагъянц Н.А., Карский В.Е.

Литые прокатные валки. N.: Металлургия, 1983, с. 81.

Гольдштейн Л.Б., Рудницкий Л.С.

Литейное производство. 1966, Ф 1, с. 5. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУГУННЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ В КОКИЛЯХ, чающий нанесение на его рабочую поверхность краски с графитовым и оксидным наполнителями, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества валка за счет получе ния заданной твердости чугуна по всей глубине его рабочего слоя, расход наполнителя краски на единицу поверхности кокиля определяют по следующей формуле:

М = (0,5-0,9) ° h + (2-6 ) h 3 где М вЂ” удельный расход наполнителя краски, см /см поверхности кокиля — глубина рабочего слоя валка, м;

Оа — диаметр валка, м;

0,5-0,9- коэффициент расхода наполнителя краски на единицу длины рабочего слоя валка, см /см .м;

Ъ 2

2-6 — коэффициент расхода наполнителя краски на единицу поверхности рабочего слоя валка, см /см .м 3 2 2

1256853

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству литых чугунных прокатных валков в кокилях.

Целью изобретения является повышение качества валка за счет получения заданной твердости чугуна по всей глубине его рабочего слоя.

Сущность изобретения заключается в регламентации удельного расхода наполнителя краски кокиля в зависимости от глубины рабочего слоя отливаемого валка и его диаметра. Расход наполнителя краски определяют пс формуле

M= (0509)Ь +(2-6)й 3

P р еi где M — расход наполнителя краски на единицу поверхности кокиля, см /см

2, - глубина рабочего слоя валка

У м; 1е — диаметр валка, м;

0,5-0,9-коэффициент расхода наполнителя краски на единицу длины

25 рабочего слоя валка см /см .м;.

2-6 — коэффициент расхода наполнителя краски на единицу поверхности рабочего слоя валка, см /см .м

9 г г

Регламентация расхода наполнителя краски в указанных пределах предопределяет интенсивность теплообмена между металлом и кокилем в период формирования рабочего слоя валка. В начальный момент интенсивность теп- 35 лообмена, скорость затвердевания и свойства чугуна прокатного валка определяются термическим сопротивлением покрытия, сформированного краской.

В последующие моменты на поверхнос- 4О ти отливки образуется затвердевший слой чугуна, а между ним и кокнлемгазовый зазор. Поэтому к концу формирования рабочего слоя валка интенсивность теплообмена определяется 45 суммой термических сопротивлений покрытия, газового зазора и рабочего слоя валка. Указанные термические сопротивления пропорциональны расходу наполнителя краски, толщине газо- 50 вого зазора и глубине рабочего слоя валка соответственно.

Теплопроводность материала валка на два порядка выше, чем у газового зазора, поэтому интенсивность теплообмена в конце затвердевания рабочего слоя валка лимитируется термическим сопротивлением газового зазора.

Толщина газового зазора между отливкой и кокилем возрастает с увеличением размеров отливки вследствие ее линейной усадки, поэтому определяется диаметром валка и временем от начала затвердевания отливки, т.е. толщиной рабочего слоя валка.

Следовательно, между термическим сопротивлением покрытия и термическими сопротивлениями газового зазора и рабочего слоя валка существует определенное соотношение, которое уста-, навливается данным изобретением в виде эмпирической зависимости расхода наполнителя краски от толщины рабочего слоя валка и его диаметра.

Расход наполнителя краски в установленных пределах позволяет уменьшить тепловой удар на рабочую поверхность кокиля, снизить интенсивность охлаждения отливки в начальный период формирования и таким образом выровнять скорости затвердевания наружного и внутреннего сечений рабочего слоя валка и получить его более однородным по структуре и свойствам. Это обеспечивает повьппенне стойкости кокиля и качества валка.

Если расход наполнителя краски ниже регламентируемого, то увеличивается интенсивность .теплообмена в начальный период формирования отливки. Это обуславливает снижение стойкости кокиля из-за увеличения теплового удара и ухудшение качества валка из-за формирования неоднородной структуры по сечению рабочего слоя вследствие неравномерного его охлаж" дения.

Прн расходе наполнителя краски вьппе регламентируемого уменьшается интенсивность теплообмена на начальных этапах формирования отливки. В этом случае кокили стоят дольше, но в рабочем слое валков формируется неудовлетворительная структура чугуна (увеличивается размер зерна, снижается твердость чугуна) . Поэтому ухудшается качество валков и возрастает их брак.

Hp и м е р. Изготовили 613 шт. валков диаметром от 0,3-1 м, из них

369 шт — с расходом наполнителя краски по изобретению. В качестве наполнителя краски использовали графит и оксиды различных элементов, содержание его в краске составляло

65 об.X. Краску наносили на кокиль

Результаты испытаний приведены в таблице. Для удобства представления испытанных вариантов соотношение между коэффициентами расхода наполнителя краски и параметрами валка представлены в виде суммы

М=М, +М

Вариант расхода наполнителя краски

М

152

Количество Средняя стойсм /см отлитых кость кокилей, валков, шт. число наливов м, см /см

Брак валков по низкой твердости, Х

Без регламентации 145 расхода наполните" ля краски

2,00

12 (Прототип) 0,40 I

0,50 2

0,75 4

0,90 6

0,95 7

80

1,82

99

l,95

150

2,00

120

2,06

10,50

Составитель Э. Тен

Техред М.Ходанич

Редактор Л. Повхан

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4862/8

Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород. ул. Проектная, 4.

3 12 при 110-130 С. Расход наполнителя контролировали по расходу краски с учетом его объемного содержания.

Качество валков оценивали по твердости образцов, которые отбирали от торцов бочек при механической обработке. Стойкость кокилей определяли по числу наливов до появления на рабочей поверхности сетки трещин глубиной 3-5 мм.

56853 4 где М, = (0,5-0,9)11, см /см

М = (2-6) 6 . ), см /см

Как следует из таблицы, при значениях М > и М ниже регламентированных данным изобретением, стойкость кокилей не превышает 14 наливов.

Если расход наполнителя краски соответствует пределам по изобретению (варианты 3-5I, то стойкость кокилей повышается почти в два раза. При значениях М 1 и М2, превышающих соответствующие верхние пределы регламентированного расхода наполнителя, резко возрастает брак валков.

15 Таким образом, при расходе наполнителя краски в пределах, регламентированных данным изобретением, повышаются качество валков, увеличивается стойкость кокилей.