Устройство для отливки полых слитков

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для отливки слитков, и может быть использовано для получения полых слитков Цель изобретения - повышение качества внутренней поверхности слитка и снижение трудоемкости извлечения, стержня. Устройство содержит поддон 1, уширенную кверху изложницу 2 и конический стержень 3, закрепленный в поддоне. В изложнице 2 со стороны поддона выполнены равномерно по периметру глухие отверстия 4 глубиной 0,6 - 0,8 ее высоты, в которых размещены с зазором толкатели 5 из материала с коэффициентом линейного расширения в 5 - 8,5 раза больше, чем у материала изложницы, и подвижные штоки 6 из материала изложницы . Изложница снабжена прибыльной надставкой 7 и системой терморегулирования глухих отверстий. 2 з.п. ф-лы, 2 ил о S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (50 4 В 22 0 7 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 9..

ОПИСАНИК NSOBPETEHH) ."

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4133473/23-02 (22) 07.07.86 (46) 15.04.88. Бюл. 1(- 14 (72) В,Д.Арефьев, А.В.Скащенков, А.В,Пакало, Е.Д.Горохов, С.И.Жульев и Б.Г.Восходов (53) 621.746.393 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 172966, кл. В 22 0 7/06, 1963.

Авторское свидетельство СССР

В 1069928, кл. В 22 0 7/04, 1983.

Кокильное литье: Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1967, с.228-229.

Авторское свидетельство СССР

Ф 722659, кл. В 22 0 7/04, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЛИВКИ ПОЛЫХ

СЛИТКОВ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для отливки слитков, и может быть использовано для получения полых слитков. Цель изобретения — повышение качества внутренней поверхности слитка и снижение трудоемкости извлечения стержня. Устройство содержит поддон 1, уширенную кверху изложницу 2 и конический стержень 3, закрепленный в поддоне. В изложнице

2 со стороны поддона выполнены равномерно по периметру глухие отверстия 4 глубиной 0,6 — 0,8 ее высоты, в которых размещены с зазором толкатели 5 из материала с коэффициентом линейного расширения в 5 — 8,5 раза больше, чем у материала изложницы, и подвижные штоки 6 из материала изложницы. Изложница снабжена прибыльной надставкой 7 и системой терморегулирования глухих отверстий. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1388189

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для отливки слитков, и может быть использовано для получения по5 лых слитков.

Цель изобретения — повышение качества внутренней поверхности слитка и снижение трудоемкости извлечения стержня. 1О

На фиг.1 и 2 дана конструкция устройства.

Устройство для отливки полых слитков содержит поддон 1, уширенную кверху изложницу 2 и конический

f5 стержень 3, установленный соосно и закрепленный в поддоне с помощью хвоставика. В изложнице 2 со стороны по д ана выполнены равномерно по периметру глухие отверстия 4 глубиной 20

0,6-0,8 ее высоты, в которых размещены с зазором толкатели 5, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения в 5-8,5 раз больше, чем коэффициент линейного расширения материала изложницы, и подвижные штоки б из материала изложницы. Изложница может быть снабжена прибыльной надставкой 7 и системой 8 терморегулирования глухих отверстий 4.

Устройство работает следующим образом.

После заливки собранного устройства жидким металлом на поверхности изложницы 2 и стержня 3 образуется уже в начальный момент твердая корочка металла, увеличивающая свою толщину па мере кристаллизации слит- 40 ка. 3а эта время стенки изложницы прагреваются и нагревается материал толкателей. Ввиду большой разницы в коэффициенте линейного расширения материала толкателей и изложницы 45 толкатели значительно удлиняются и, воздействуя через промежуточные штоки 6 на поддон 1, поднимают изложницу со слитком, образуя кольцевой за-зор между поверхностью стержня и затвердевшей корочкой металла на внутренней поверхности слитка. Наличие такого зазора обеспечивает свободную усадку слитка s процессе кристаллизации и получение внутренней поверх55 насти без поверхностных трещин, В конечной стадии затвердевания слитка па мере удлинения толкателей стержень свободно удаляется из слитка.

Толкатель может и непосредственно воздействовать на поверхность под, она при его расширении. Однако в отдельных случаях целесообразно передавать усилие через подвижные штоки, которые выполнены иэ металла изложницы. В этом случае можно выполнить плотную посадку штока в отверстии с применением уплотнений и использовать в качестве талкателя жидкости с большим коэффициентом объемного расширения.

В качестве материала для толкателя необходимо применять металлы с значительно более высоким (в 58,5 раз) коэффициентом линейного расширения по сравнению с материалом изложницы. Для чугунных изложниц с коэффициентом линейного расширения (ю ) 12,0-13,0 ° 10 К ., например, целесообразно применять в качестве материала для толкателей такие сплавы, как сплав марганец-медь (65X

Мп и 35X Cu) с 0 = 65 10 К или сплав марганец-никель-медь (49,7Х Мп, 44,8Х йi и 5,5Х Cu) и о4 = 75-10 К

При отношении коэффициентов линейного расширения материалов толкателей и изложницы менее 5 ход толкателя будет недостаточным, чтобы обеспечить свободную усадку слитка и беспрепятственное извлечение стержня.

Отношение более 8,5 обеспечивает слишком большой зазор между внутренней поверхностью слитка и стержнем, что нарушает контакт между слитком и стержнем и ухудшает условия теплообмена, вызывая смещение фронта кристаллизации в сторону стержня.

Глубина глухих отверстий в изложнице составляет 0,6 — 0,8 ее высоты и выбрана из следующих соображений, При глубине отверстий более 0,8 высоты изложницы высокие удельные нагрузки, возникающие при разделении. изложницы и поддона или самоизвлечении стержня, приводят к разрушению дна отверстия и нарушению работы устройства. При глубине отверстий менее 0,6 высоты отверстий даже при использовании материала с высоким значением а,. не обеспечивается достаточный ход толкателя, а соответственно, малая величина кольцевого зазора между поверхностью слитка и стержня не обеспечивает получение слитков без трещин на внутренней поверхности.

1388) 89

Диаметр глухих отверстий выбирают равным 0,2 — 0,6 толщины стенки изложницы. При диаметре отверстия менее 0,2 толщины стенки возникает опасность разрушения дна отверстий

5 из-за высоких удельных нагрузок, возникающих при самоизвлечении стержня ° При диаметре отверстия более

0,6 толщины стенки изложницы происходит ранний разогрев материала толкателя из-за малого расстояния от поверхности изложницы и стержень начинает извлекаться раньше, чем произойдет образование достаточно прочной корочки металла. Это приводит к появлению горячих трещин при усадке слитка.

Расстояние между внутренней поверхностью изложницы и толкателем выбирают равным 0,2 — 0,7 толщины стенки. Когда это расстояние менее

0,2 толщины стенки, имеет место быстрый разогрев материала толкателй до кристаллизации металла и появление 25 трещин .на слитке при дальнейшей усадке металла. Когда это расстояние более 0,7 толщины стенки, позднее са- моизвлечение стержня приводит к появлению трещин на внутренней поверхности слитка.

С целью обеспечения регулирования времени начала выталкивания стержня из полого слитка используется терморегулирующая система у глухих отверстий в изложнице. В этом случае поддерживается температура толкателя на расчетном уровне, регулируя величину хода стержня и начало выталкивания по ходу кристаллизации слитка.

Устройство обеспечивает высокое качество, полых слитков без трещин на внутренней поверхности sa счет благоприятных условий для усадки слитка при кристаллизации.и снижение трудоемкости извлечения стержня из слитка, так как отпадает необходимость в применении специальных устройств для выпрессовки стержня.

Формула изобретения

1. Устройство для отливки полых слитков, содержащее поддон, уширенную кверху изложницу и конический стержень, установленный соосно и закрепленный в поддоне, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества внутренней поверхности слитка и снижения трудоемкости извлечения стержня, оно снабжено цилиндрическими толкателями, выполненными из материала с коэффициентом линейного расширения, превышающим в 5,0-8,5 раэ коэффициент линейного расширения материала изложницы, при этом изложница со стороны поддона выполнена с равномерно расположенными по периметру глухими отверстиями в стенке глубиной 0,6-0,8 высоты изложницы, а толкатели размещены с зазором в этих отверстиях, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено промежуточными подвижными штоками, выполненными из материала изложницы и установленными в отверстиях между толкателями и поддоном с возможностью взаимодействия с толкателями и поддоном.

3. Устройство, по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, глухие отверстия в изложнице снабжены системой терморегулирования.

1388189

Составитель В.Андреев

Техред Л.Сердюкова

Редактор N.Áàíäóðà

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1538/16 Тираж 740

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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