Способ обработки изложниц перед разливкой

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии обработки изложниц перед разливкой. Цель изобретения - повышение стойкости за счет снижения остаточных литейных напряжений . В способе обработки изложницы, включающем охлаждение изложниц, подготовку внутренней поверхности и вибрационное воздействие на тело изложницы, воздействие осуществляют перед первым наливом по линии, перпендикулярной оси широкой грани изложницы и отстоящей на 0,05-0,15 высоты изложницы от ее верхнего торца.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53)5 В 22 0 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672806/02 (22) 04.04.89 (46) 07.04.91. Бюл. (Ф 13 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.Н.Смирнов, Ю.В.Петтик, Б.П,Крикунов, В,З,Болотинский, В.Л.Пилюшенко, Н.Е.Шапиро, А.В.Нехлюдов и Л.П.Шильников (53) 621.746.393 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1488109, кл. В 22 О 7/00, 1987. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗЛОЖНИЦ ПЕРЕД РАЗЛИВКОЙ

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к обработке изложниц перед разливкой.

Цель изобретения — повышение стойкости изложниц.

Способ включает охлаждение изложницы, подготовку ее внутренней поверхности и вибрационное воздействие на тело изложницы, которое прикладывают перед первым наливом по линии, перпендикулярной продольной оси широкой грани изложницы и отстоящей на расстоянии 0,05 — 0,15 высоты изложницы от ее торца. . Наложение вибрационного воздействия перед первым наливом по линии, перпендикулярной оси широкой грани изложницы на расстоянии 0,05 — 0,15 высоты изложницы от ее торца, позволяет снизить остаточные литейные напряжения.

Наложение вибрационного воздействия перед первой разливкой металла позволяет избежать вредного воздействия термоудара. благодаря чему стойкость изложниц повышается. Это приводит к тому, что при первых заполнениях изложницы металлом

„„Я „„1639879 А1 (57) Изобретение относится к литейному производству, в частности к технологии обработки изложниц перед разливкой, Цель изобретения — повышение стойкости за счет снижения остаточных литейных напряжений. В способе обработки изложницы, включающем охлаждение изложниц, подготовку внутренней поверхности и вибрационное воздействие на тело изложницы. воздействие осуществляют перед первым наливом по линии, перпендикулярной оси широкой грани изложницы и отстоящей на 0,05 — 0,15 высоты изложницы от ее верхнего торца. эксплуатационные и термические напряжения, суммируясь с уже незначительными остаточными литейными, не достигают предела прочности на разрыв. Начало зарождения трещин при термоударе не наблюдается. Стойкость изложниц возрастает. Последующее термоциклирование не так неблагоприятно отразится на изложницах, как первое. Это подтверждается Ос зависимостью между начальными, т.е. оста- (Ъ точными, литейными напряжениями и эксплуатационными, термическими . 0 напряжениями и стойкостью изложниц. Чем выше начальные напряжения, тем больше эксплуатационные напряжения и тем ниже стойкость изложниц. Так, для остаточных литейных напряжений 12,0 кгlмм — стойкость изложниц составляет 10 наливов, для а

8,0 кг/мм — 18 наливов, для 4,5 кг/мм — 45

2 2 наливов, для 2,5 кг/мм — 60 наливов.

Наложение вибрационного воздействия перед первой разливкой перпендикулярно оси изложницы позволяет создать в стенках изложницы наибольшие дополнительные напряжения изгиба, которые, сум }639879 с основными параметрами; масса отливаемого слитка 5,6 т, масса изложницы 4,6 т, толщина стенок мм, широкая грань 135/110, узкая грань 140 — 110 (в числителе и знамели обработку изложниц, у которых вибратор крепили у узкой грани изложницы вдоль средней линии. Виброобработке подвергались изложницы, у которых вибрационное

40 воздействие прикладывали под углом, для чего под одну из пор вибратора подкладывали клинья, Параллельно проводилась виброобработка изложниц, у которых вибрацию прикладывали с торца у широкой грани.

Изменяя частоту тока на двигателе вибратора, подбирали резонансную частоту обработки. Резонансную частоту определяли при помощи виброметра ВЧП-2. Остаточные литейные напряжения контролировали прибором 4ОН-4М до и после обработки.

Резонансные частоты изложницы лежали в

50 диапазоне 45 — 50 Гц, Возвращающая сила

7500 Н. вует эффективному поглощению энергии

Распределение остаточных литейных напряжений на поверхности изложницы в каждом случае определяли до и после обработки, Затем ее отправляли в мартен под колебаний. Остаточные литейные напряжения значительно снижаются. Стойкость изложниц возрастает.

Пример. Проводилась обработка глуходонных слябинговых изложниц для си- разливку. Величину остаточных напряжефонной разливки, Тип изложницы 5,5 ДС-Ш ний определяли по наружной поверхности, мируясь с остаточными литейными напряжениями, создают еще более напряженное состояние. Благодаря этому в поликристаллическом материале происходят сдвиги кристаллической решетки, сопровождающиеся перераспределением напряжений, и атомы переходят в равновесное положение. В конечном счете остаточные литейные напря. жения в объеме уменьшаются. Наложение вибрации перпендикулярно средней линии изложницы способствует равномерному и более эффективному поглощению энергии вибрации и равномерному распространению волн колебаний. Остаточные литейные напряжения равномерно снижаются по всему объему изложницы, Приложение вибрационного воздействия под углом к средней линии изложницы не позволяет создать в стенках изложницы наибольшие дополнительные напряжения изгиба, что эффективно снижает остаточные литейные напряжения, стойкость изложницы возрастает.

Вибрационное воздействие прикладывают на расстоянии 0,05 — 0,15 высоты из. ложницы от ее торца. Это способствует созданию максимальных изгибающих напряжений в стенках изложницы и, как следвствие, эффективное снятие напряжений.

Такое приложение вибрационного воздействия обеспечивает создание максимальных амплитуд колебаний стенок изложниц. Наложение вибрационного воздействия на расстоянии менее 0,05 высоты изложницы от торца приводит к выкрашиванию и растрескиванию наружной и внутренней поверхности изложницы в месте приложения вибрации вследствие интенсивных колебаний, что отрицательно сказывается на стойкости изложницы, Наложение вибрационного воздействия на расстоянии более 0,15 высоты изложницы также неэффективно из-за незначительных изгибающих напряжений и недостаточных амплитуд по длине изложницы вследствие слабого поглощения энергии колебаний.

Таким образом, наиболее эффективным является вибрационное воздействие на расстоянии 0,05 — 0,15 высоты изложницы от ее торца. Это позволяет создать в стенках из. ложницы наибольшие изгибающие напряжения, достичь максимальных частиц колебаний в стенках изложницы, способст5

35 нателе данные соответственно для верхней с учетом упрочняющего пояска и нижней частей изложницы, мм), размеры внутренней поверхности: вверху 730х660 мм, внизу

598х518 мм. Для получения изложницы использовали доменный чугун следующего состава, : С 4 — 4,2; Si 0,7 — 1,1; Мп 0,6 — 1,2;

S до 0,04; ; Р до 0,1%.

В комплект виброоборудования входит; преобразователь частоты ПЧ-4-200-УЧ для плавного бесступенчатого управления вибратором, строительный вибратор ИВ-70 с регулятором для оздания механических колебаний, пульт управления для контроля режимов вибрации, струбцин и хомутов для крепления вибратора плиты и резиновых амортизаторов, Плита размещалась на пляцу. Сверху плиты ложили резиновые амортизаторы, на которые устанавливалась изложница в горизонтальном положении.

Вибратор при помощи двух струбцин или хомута жестко крепился к изложнице.

Вибрационное воздействие прикладывали перед первой разливкой перпендикулярно средней линии широкой грани. Затем обрабатывали изложницы со смещением относительно средней линии вправо и влево от нее на расстоянии 1/4 длины широкой грани, Также вибратор перемещали вдоль средней линии изложницы по высоте и закрепляли его с помощью хомута. Аналогично проводи1639879

Составитель О.Белков

Техред М.Моргентал Корректор С,Шекмар

Редактор Е.Папп

Заказ 984 Тираж 491 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 как наиболее напряженной по высоте широких и узких граней. Время вибрационной обработки во всех случаях принимали равным и составляло оно 15 — 18 мин.

Наибольшая стойкость изложниц за счет снижения остаточных литейных напряжений достигается при приложении вибрационного воздействия со стороны широкой грани перпендикулярно средней линии изложницы на расстоянии 0,05 — 0,15 высоты изложницы от ее торца.

Использование способа обработки изложниц по сравнению с известными технологиями позволяет получить следующие преимущества: возможность повышения эксплуатационной стойкости до 145 — 147 наливов металлом, воэможность снижения остаточных литейных напряжений до 97—

98 по отношению к первоначальным.

Формула изобретения

5 Способ обработки изложниц перед разливкой, включающий охлаждение изложницы, подготовку ее внутренней поверхности и вибрационное воздействие на тело изложницы, отличающийся тем, что, с целью

t0 повышения стойкости. вибрационное воздействие на тело изложницы осуществляют перед ее первым наливом по линии, перпендикулярной продольной оси широкой грани изложницы и отстоящей от верхнего торца .15 изложницы на расстоянии 0,05 — 0,15 высоты изложницы,