Устройство для получения полого слитка

 

Изобретение относится к области разливки металлов и может быть использовано при изготовлении полых слитков . Цель изобретения - повышение качества слитка. Жидкую сталь заливают в зазор между стенкой изложницы и оправкой и одновременно снизу подают аргон. Пустотелая оправка разогревается жидкой сталью, частично оплавляется по наружной поверхности, теряя в некоторой степени механическую прочность . С повышением уровня жидкой стали в изложнице возрастает MeTajflioстатическое давление на пустотелую оправку. Однако ее деформация предотвращается металлическими шарами, размещенными внутри полой оправки в промежутках между коническими шайбами , установленными по высоте стержня , закрепленного по оси оправки. Проходящий сквозь шары газ охлаждает шары и пустотелую оправку. В результате на наружной поверхности оправки образуется корочка затвердевшей стали . -Под влиянием усилий,возникающих при усадке корочки стали, оправка уменьшается в диаметре, воздействуя на шары в радиальном направлении. Поскольку шайбы закреплены в оправке с радиальным зазором относительно ее стенок, а шары заполняют промежутки шайбами, образуя зазор с основанием вышележащей шайбы, и имеют возможность перемещения, обеспечивается свободная усадка корочки слитка и исключается образование в нем внутренних трещин. Устройство позволяет получать качественные слитки длиной до 6 м и уменьшить расход металла на 2%. 2 ил. с S (Л

g Фь (Й ) СОЮЗ СОВЕТСНИХ ф Ю ::.= сООИАПЙСтичесних

РЕСПУБЛИН

А2 (!9) (11) (5()4 В 22 D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1266645 (21) 40)9528/22-02 (22) 10.02.86 (46) 07.08.87. Бюл. № -29 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) В.И.Коваленко (53) 62 1.746.393(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1266645, кл. В 22 D 7/04, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОГО

СЛИТКА (57) Изобретение относится к области разливки металлов и может быть использовано при изготовлении полых слитков. Цель изобретения — поВышение качества слитка. Жидкую сталь заливают в зазор между стенкой изложницы и оправкой и одновременно снизу подают аргон. Пустотелая оправка разогревается жидкой сталью, частично оплавляется по наружной поверхности, теряя в некоторой степени механическую прочность. С повышением уровня жидкой стали в изложнице возрастает метахФостатическое давление на пустотелую оправку. Однако ее деформация предотвращается металлическими шарами, размещенными внутри полой оправки в промежутках между коническими шайбами, установленными по высоте стержня, закрепленного по оси оправки.

Проходящий сквозь шары газ охлаждает шары и пустотелую оправку. В результате на наружной поверхности оправки образуется корочка затвердевшей стали. -Под влиянием усилий, возникающих при усадке корочки стали, оправка

Ф уменьшается в диаметре, воздействуя на шары в радиальном направлении.

Поскольку шайбы закреплены в оправке с радиальным зазором относительно ее стенок, а шары заполняют промежутки шайбами, образуя зазор с основанием вышележащей шайбы, и имеют возможность перемещения, обеспечивается свободная усадка корочки слит ка и исключается образование в нем внутренних трещин. Устройство позволяет получать качественные слитки длиной до 6 м и уменьшить расход металла на 2Х. 2 ил.

13?8062

Изобретение относится к разливметаллов и может быть использоване: при изготовлении полых слитков и и является усовершенствованием устройства по авт. св. У 1266645.

Целью изобретения является повышение качества слитка.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в процессе разливки, общий вид, на фиг. 2 — то же, в процессе затвердевания полого слитка.

Устройство содержит изложницу 1, установленную на поддоне 2. Внутри изложницы 1 размещены пустотелая оправка 3 и сердечник 4, на котором последовательно по высоте с промежутками установлены конические шайбы 5 с основанием. 6 и разделяющие их трубки 7. Каждая из конических шайб 5 имеет угол между образующей и основанием, равный 40-45 . Коническая шай ба, размещенная в нижней части сердечника, может быть выполнена совместно с ним и является его элементом.

В промежутках между шайбами 5 распределены шары 8, верхний слой которых имеет зазор 9 относительно нижних торцов 6 вышерасположенных кони— ческих шайб 5. Диаметр шаров 8 составляет 20-40 мм. Столб шаров 8 на нижней конической шайбе 5 рекомендуется принимать не более 0,8 м, а на каждой последующей вышерасположенной

"столб шаров 8 целесообразно уменьшать на 0,05-0,25 м . При этом нижний предел используется при отливке полых слитков высотой до шести метров, а верхний — при использовании двух конических шайб 5.

Основания 6 конических шайб 5 имеют радиальный зазор относительно внутренней поверхности пустотелой оправки 3, величина которого не должна превышать диаметра одного шара 8.

Внутри пустотелой оправки 3 сердечник 4 удерживается стержнем 10, проходящим через сквозное радиальное отверстие сердечника 4, и опирающимся на верхний торец пустотелой оправки 3.

Над изложницей расположен разливочный ковш 11.

Для предупреждения попаданий брызr жидкого металла, шпака и других посторонних предметов в пустотелую опранку 3, она перекрыта сверху куполообразной крышкой, 12.

Поддон 2 выполнен с отверстием 13, под которым установлен контейнер 14.

Диаметр отверстия 13 несколько больше наружного диаметра конических шайб 5, но меньше наружного диаметра пустотелой оправки 3.

Отверстие 13 перекрывается снизу вкладышем 15, имеющим канал 16 для подачи охлаждающего газа в полость пустотелой оправки 3.

В качестве газа используется инертный или защитный газ, например аргон или азот. Стрелками показаны направ15 ления движения газа.

Между изложницей 1 и пустотелой on. равкой 3 формируется полый слиток 17.

Устройство работает следующим образом.

Из разливочного ковша 11 в зазор между изложницей 1 и пустотелой оправкой 3 заливают жидкую сталь. Одновременно с этим через канал 16 в полость пустотелой оправки 3 подают

25 сжатый Газ BpI он

Пустотелая оправка 3 под действием высокой температуры жидкой стали нагревается и частично оплавляется по наружной поверхности, теряя в некоторой степени механическую прочность. С повышением уровня жидкой стали в изложнице 1 увеличивается металлостатическое давление на пустотелую оправку 3, однако она не вы.пучивается внутрь, поскольку опирается на шары 8, которые своим весом создают противодействие металлостатическому давлению и являются при этом холодильниками, поскольку вос40 принимают тепло от нагретой пустотелой оправки 3.

Проходящий сквозь шары 8 сжатый газ создает внутрь пустотелой оправки 3 охлаждающий эффект, охлаждая как шары 8, так и пустотелую оправку 3

45 с сердечником 4 и коническими шайбами 5.

За счет охлаждения пустотелой оправки 3 изнутри на ее наружной поверхности образуется корка затвердевающей стали, с ростом которой увеличивается механическая прочность пустотелой оправки 3, и начинают проявляться силы усадки. Под влиянием сил усадки пустотелая оправка 3 уменьша55 ется в диаметре, воздействуя в радиальном направлении на шары 8. В связи с тем, что силы усадки полого слитка многократно превышают металлоста1328!)!

1 тическое давление жидкого металла, шары 8 не остаются неподвижными, а начинают самоустанавливаться благодаря тому, что имеют воэможность перемещаться по наклонным поверхностям

5 конических шайб 5 вверх. Это достигается эа счет того, что конические шайбы 5 разделены ro высоте трубками 7, а шары 8 размещены с зазорами 9 относительно нижних торцов 6 вьпперасположенных конических шайб 5. Таким образом, обеспечивается свободная усадка слитка и предотвращается появление в нем внутренних трещин.

При температуре полого слитка

750-800 C подачу сжатого газа прекращают, снимают куполообразную крьппку 12, удаляют вкладьпп 15 и из радиального отверстия сердечника 4 извлекают стержень 10, в результате чего шары 8 и сердечник 4 с коническими шайбами 5 и трубками 7 под действием собственного веса опускаются в . контейнер 14.

Дальнейшее охлаждение полого слитка 17 осуществляется на воздухе.

По сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает расширение технологических воэможностей в части повышения длины отливаемътх слитков до 6 м.

Улучшение качества слитка за счет исключения внутренних трещин поэволяет уменьшить расход металла на 2Х.

Формула и э обретения

Устройство для получения полого слитка по авт. св. У 1266645, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества слитка, оно снабжено коническими шайбами и разделительными втулками, установленными в чередующейся последовательности по высоте сердечника, причем конические шайбы закреплены с- зазором относительно стенок оправки, а верхний слой шаров, распределенных в промежутках между шайбами, расположен с зазором относительно основания каждой вышерасположенной конической шайбы.

1 3;.Ниб2

Составитель E.Ãåíäëèíà

Редактор Г.Гербер Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 3430/13 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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