Способ изготовления изложницы

 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к способам получения отливок с ускоренным охлаждением в литейной форме , и может быть использовано при изготовлении чугунных изложниц для разливки стали. Цель изобретения - уменьшение пригара и окисления рабочей поверхности изложницы, а также повышение ее эксплуатационной стойкости путем уменьшения вероятности приваривания слитка. Способ заключается в том, что после заливки формы, затвердевания и охлаждения отливки до температуры ПОО-ВОО С в полость центрального стержня после извлечения из него патрона подают воду, а полость с момента подачи воды герметизируют в течение 0,3-0,7 общего времени охлаждения изложницы в литейной форме. Способ позволяет сократить трудозатраты на очистку изложниц и увеличить их эксплуатационную стойкость. 1 ил,, 1.табЛв с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1366285 А1 (5D 4 В 22 D 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3979017/31-02 (22) 25.11.85 (46) 15.01.88. Бюл. Ф 2 (71) Днепропетровский металлургический институт им, Л.И,Брежнева (72) Г.Ш.Кирия, А.В.Соценко, Б.Ю,Зеличенок, Г.И.Мулько, В.Н,Киселев, С,И.Панычев, А.Д.Апрядкин и В,А.Москаленко (53) 621.746,043 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 608604, кл. В 22 D 15/00, 1978, Малахов И.Ф., Крапивка Н.А. Эксплуатационная стойкость чугунных изложниц, отлитых с ускоренным режимом остывания. В сб,: Технология литейного производства, М, НИИИНФОРТЯЖМАП1, 1965, с. 39. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗЛОЖНИЦЫ (57) Изобретение относится к области литейного производства, в частности

< к способам получения отливок с ускоренным охлаждением в литейной форме, и может быть использовано при изготовлении чугунных изложниц для разливки стали. Цель изобретения— уменьшение пригара и окисления рабочей поверхности изложницы, а также повышение ее эксплуатационной стойкости путем уменьшения вероятности приваривания слитка. Способ заключается в том, что после заливки формы, затвердевания и охлаждения отливки до температуры 1100-800 С в полость центрального стержня после извлечения из него патрона подают воду, а полость с момента подачи воды герметизируют в течение 0,3-0,7 общего времени охлаждения изложницы в литейной форме. Способ позволяет сократить трудозатраты на очистку изложниц и увеличить их эксплуатационную стОЙКОсть, 1 илg р 1. табл, 30

1 13662

Из о бр е те ние атно си тся к ли тей но му производству, в частности к способам получения отливок с ускоренным охлаждением в литейной форме, и может быть использовано при изготовлении чугунных изложниц для разливки стали.

Цель изобретения — уменьшение пригара и окисления рабочей поверхности изложницы, а также повышение ее эксп- 10 луатационной стойкости путем уменьшения вероятности приваривания слитка.

На чертеже показана схема установки литейной формы с изложницей при 1 реализации способа.

Форма состоит из металлической перекрыши 1, опоки 2 с формовочной смесью 3 и центрального стержня 4 с каркасом-патроном, образующим по- 20 лость внутри стержня. Внутри полости (после удаления патрона) размещена емкость 5 с водой, а по периметру опоки насыпаны откосы 6 из формовочной смеси для герметизации полости 26 формы.

Способ осуществляют следующим образом, Залитые литейные формы выдерживаются на плацу или в кессонах до затвердевания и охлаждения полученных изложниц до температуры поверхности стенок 1100-800 С, Затем опоку с перекрышей и отливкой-изложницей с помощью подрывного кранового приспособления снимают со стержня, в результате чего удаляют из стержня каркас-патрон и часть стержневой смеси (до 70Х от массы стержня), и устанавливают на плацу цеха таким образом, чтобы в полости стержня разместилась емкость 5 с водой, предварительно установленная на плацу.

Для ограничения утечки пара из полости изложницы по периметру опоки 46 в местах ее контакта с плацем насыпают откосы 6 из формовочной смеси, Поскольку температура в полости изложницы к этому времени достигает

700-600 С, то вода, содержащая в емкости, интенсивно испаряется (закипает), а образовавшийся пар насыщает газовую атмосферу в полости стержня и изложницы. При этом протекают два параллельных процесса. насыщение газовой атмосферы внутри полости изложницы парами воды, которые характеризуются высокой окислительной способностью и способствуют образованию

85 окисленного слоя металла на внутренней рабочей поверхности изложницы, и потеря прочности оставшейся при извлечении патрона стержневой смеси, которая самопроизвольно отделяется от поверхности изложницы и отпадает, очищая поверхность отливки и тем самым способствуя интенсификации процесса окисления ее поверхности.

Выдержку изложницы в таком положении производят в течение 0,3-0,7 общего времени ее охлаждения в литейной форме. Затем снимают перекрышу 1, а опоку 2 с изложницей после полного остывания последней направляют на выбивку и далее на все обычные операции технологического цикла изготовления.

Температурный интервал начала ускоренного охлаждения изложниц выбран с учетом следующих соображений.

При температурах стенки более 1100 С залитая форма изложницы еще не подлежит транспортировке из-за опасности нарушения геометрии отливки, находящейся еще в твердоямдком состоянии, а, следовательно, и не может быть поднята или перемещена для установки на емкость с водой. При температурах же ниже 800 С снижается эффективность окисления поверхности и пригара, так как окислительная способность водяного пара при этих температурах резко снижается

Продолжительность герметизации (изоляции ) полости стержня обусловлена достижением максимального эффекта по окислению прожилок металла в пригаре и получением в рабочем слое изложницы достаточно толстого слоя окислов, При этом продолжительность менее 0,3 от общего времени охлаждения изложницы не обеспечивает качественного удаления пригара и достаточного слоя окисления поверхности, а продолжительность, превышающая 0,7

/ общего времени остывания изложницы, нецелесообразна., так как за это время температура поверхности изложницы становится ниже. оптимального интервала, когда окислительная способность водяного пара резко снижается.

Пример. В производственных условиях с соблюдением требований идентичности отливали чугунные изложницы массой 12,6 т с ускоренным охлаждением их в литейной форме по из3 136 вестному и предлагаемому способам.

Изложницы отливали в разовые литейные формы с металлическими перекрышами из чугуна следующего химического состава, мас, : углерод 4,0; кремний 0,7-1,3; марганец 0,7-1,2; сера 0,015; фосфор 0,03, хром 0,20.

Температура заливки форм чугуном

1230-1250 С.

Отливки выдерживали в форме до достижения ими температур 1100-1000950-900-800-700 С в соответствии с тарировочной кривой "продолжительность выдержки изложниц в форме— температура изложниц", полученной в предварительных экспериментах, Затем по существующей технологии подрывали опоку и извлекали патрон из стержня, а изложницу в опоке устанавливали на плац участка охлаждения с размещением в полости стержня, ранее заня-той патроном, источника парообразования б

Изоляцию полости изложницы по периметру опоки в месте ее контакта с . плацем выполняли уплотненной формовочной смесью, При осуществлении известного способа полость изложницы не изолировали. Свободный выход пара обеспечивали установкой опоки на брусья с зазором относительно плаца.

Продолжительность обработки изложниц паром составляла 0,2-0,8 всего времени выдержки изложниц в литейной форме.

В полученных изложницах контролировали площадь, занятую пригаром на гранях, среднюю трудоемкость обрубных и очистных работ и количество оксидных включений в металле поверхностного слоя, а при эксплуатации— среднее число случаев приваривания

6285 слитков к изложницам на раннем этапе их эксплуатации. Полученные при испытаниях данные приведены в таблице, 5

Из данных таблицы следует, что при обработке паром при предлагаемых параметрах процесса на полученных изложницах полностью отсутствует пригар на рабочей поверхности, а слой окислов не этой поверхности предохраняет изложницу от приваривания к слитку, Таким образом, предлагаемый способ изготовления изложниц позволяет сократить трудозатраты на отрубку и очистку отливок, а также повысить их эксплуатационную стойкость за счет устранения приваривания на начальных стадиях эксплуатации.

Формула изобретения

Способ изготовления изложницы, 25 включающий заливку жидкого чугуна в литейную форму, последующее ускоренное охлаждение отливки в литейной форме, подачу воды в полость центрального стержня и извлечение отливки

30 из литейной формы, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения пригара и окисления рабочей поверхности изложницы, а также повышения ее эксплуатационной стойкости

35 путем уменьшения вероятности приваривания слитка, воду подают после извлечения патрона из стержня при достижении отливкой температуры 1100800 С, при этом полость центрально40 го стержня с момента подачи воды герметизируют в течение 0,3-0,7 общего времени охлаждения изложницы в литейной форме, 1366285

1 Х

Э О

О

ЭCIVф О ф

5(3

IC Х СЪ хХЭО

1 (1

3В фа о ф3

12! 1

Е 0

1 I

Э I 10

If

С> СЧ а

СЧ ВЪ ас с»3 а а

СЧ СЧ, СЧ

О CC а

С Ъ Сас сО

° а

С»3 СЧ

° Ф а с °

СЧ а сО

1

1 l 53

3 3 ф 1 Й с»Ъ а а

С»3 С Ъ л л

С»3 сс л

СС3 а сч л

0 а л

CV СЧ с33 с

О сч

° а

СЧ л о а с Ъ с Ъ л л

О ф н

Ф

0 х

СЧ Л а

° 0 с Ъ

СО Ос а а

Ос

° сО

CV

Оь

Ch

Т а с \

V 1 СХ 4фа

1", 4

2!

I о I

4! й

I

I

-1

I

I

1

I

1

1 х

Х 1 и IO со ф а а

СЪ Х о" и

l» V

Q

33 О

1 о и

Р р

Ct а и

0 »О о а а о о о о

Л 00 а а о о

СсЪ Кс

D,О а о

D 00

Ch О\ а а о о л л а о о

Сс\ о Ф

СО о

00 СО а о о

l m

Р Ж ф а

С»

Х I а э ф ф а

Х »1»

О. Э

СХ Х

1

1

I, 1

Е

° о сС а х 4 ф

О

Э

И

Р

3а 1

00 а

СЧ *

СЧ

1 . 1

S 0

1 1

1 сО

l CO

1 1

Q v

1 Э

О СЧ а а

° 0 Л

СЪ С»3 слс Р\ а

Ос сО

РЪ с»1 сО 1О д о о а

СЧ с Ъ

СЧ

С с Ъ о

Д СЧ о

1 ф

CO ссЪ аа сО ссс ссъ с»ъ аа ссъ о » а

ЮЪ

4!С О CI

1 Х

0 Э

Э О! I 3С х р

lI Б

Л CO а о о

C»I с"Ъ а а о о ссЪ а о

Ъ о аЪ о

Cl 3 о и а о о

3 йЪ о. О о

Ch! !

3 О. х

lI . 130Î

I 1 ф сх I

t о

v 1

Q l СС о!й о о о о о

СЧ 03 В СС3 О Л СО Е!

ij! О

1 р

О 1

СЧ

i 6 3

I6:, ф ф

О 2!

ОЙ

l.O e

О 36

О Х

v x

30 Х

О V

Д Э

О х о ау

1*" х

Составитель В,Андреев

Редактор Ю,Середа Техреду И.Попович Корректор А.Обручар

Заказ 6 730 /1 1 Тираж 739 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