Прибыльная надставка
Использование: в черной металлургии , в частности в прибыльных надставках , применяемых для утепления головной части слитков. Сущность изобретения: прибыльная надставка состоит из металлического кожуха и теплоизолирующей футеровки и выполнена уширяющейся кверху под углом 15 20° к вертикали. 8 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ И СТИЧ Е С КИХ
РЕСПУБЛИК
1!1,ц!<ть..- ИНМЕ!!Нц, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К IlATEHTV
ГОСУДАРСТВЕН НОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4/20440/02 (22) 1 .03.Ч1 (46) 15.06.Я . Бюл. t" 22 (71) Произгодственное объединение
"Ижорский завод" (72) Л.Н.Лукин, Л.С.Загатный, B.R.Ëèòâàí и В.!1.Хомяков (73) Производственное объединение
"Ижорский завод" (56) Авторское свидетельство СССР
> 64826, кл . 0 22 D 7/06, 1970.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к прибыльным надставкам, применяемым для утепления головной части слитков.
11з вест на прибыльная надста в ка, состоящая из металлического кожуха с теплоизолированной рабочей полостью, расширяющейся вверх под углом 1-10 и дополнительной полостью на нижнем торце, расширяющейся вниз.
Недостатком этой конструкции прибыльной надставки является невозможность стриплерования слитка при увеличении угла сверх 10, тогда как о заявленном интервале работа прибыли неэс фективна.
Наиболее близким техническим решением, взятым авторами за прототип, является конструкция прибыльной надставки. Надставка, состоящая из кожуха и теплоизолирующего слоя, выполняется с уширяющейся кверху рабочей полостью, при этом, угол наклона боковой поверхностй к вертикали составляет 10-15 о. Ы 1822362 А3 (54) ПРИБ(!ЛЬНАЯ HA 1CTABKA (57) Использование: в черной металлургии, в частности в прибыльных надставках, применяемых для утепления головной части слитков. Сущность изобретения: прибыльная надставка состоит из металлического ко>хуха и теплоизолирующей футеровки и выполнена уширлюс!ейся кверху под углом 1520 к вертикали. 8 ил.!!едостатком данной конструкции является то, что заявленный диапазон углов наклона не позволяет достичь максимального э9бекта по уменьшению головной обрези и не приводит .к заметному снижению химической неоднородности по высоте слитка.!!елью изобретения является увеличение выхода годного металла вследствие уменьшения глубины усадочной раковины, а также улучшение качества слитка за счет снижения зональной химической неоднородности слитка.
Поставленная цель достигается тем, что в прибыльной надставке, состоящей из металлического кожуха и теплоизолирующей футеровки, выполненной уширяющейся к верху, уширение к верху выполнено под углом в интервале более 15 до 20 к вертикали.
Заявляемая прибыльная надставка стличается от прототипа тем, что наклон боковой поверхности рабочей полости выполняется под углом, отличном
1822362 от предлагаемого в прототипе. Диапазон угла в интервале более 15 до 20 о является оптимальным как с точки зрения минимизации глубины проникновения усадочной раковины в тело прибыли, так и уменьшения развития внецентренной ликвации в теле слитка. Ука" занный диапазон получен путем математического моделирования процесса затвердеванил слитков большой массы с прибыльными надставками обратной око" нусности, а также при отливке опытной серии 50-ти кг. лабораторных слитков.
Результаты моделированил представ- 15 лены на фиг. 2-4. Видно, что на участке, где угол наклона боковой поверхности прибыли к вертикали изме" няется от 13 до 20, глубина усадочной раковины мала и является наимень- 0 шей, составляя 35-40;; от высоты прибыли. При углах наклона меньше 13 и более 20 происходит резкое увеличение глубины проникновения раковины (до 54-60 и более процентов). Таким образом по критерию оценки "глубина проникновения усадочной раковины". оптимальным диапазоном угла является
13-20
Коэффициент ликвации примесей в теле слитка изменяется при изменении угла наклона прибыли. Так, при углах
13-15 коэффициент ликеации серы в осевой зоне составляет 48-53, при диапазоне 15-1Г - 40-48;;, при углах
18-20 — 40-4g ;. Ясно, что оптимальным по критерию оценки "минимальное развитие химической неоднородности является угол наклона в интервале от
15 до 20
Из сказанного следует, что существенным отличием данного технического решения является то обстоятельство, что при интервале изменения угла наклона от более 15 до 20 происходит резкое снижение не только глубины проникновения усадочной раковины, но и коэффициента ликвации примесей по высоте слитка. Подобная картина не наблюдается в диапазоне о изменения углов от 0 до 15 50
При использовании прибыльной надставки с заявляемым интервалом угла на клона от носител ьная глубина усадочной раковины примерно на десять отно" сительных процентов ниже, чем при применении надставки-про. отипа, что обуславливает воэможност ь умен ьшения головной обрези слитков. Вследствие же меньшего развития химическрй неоднородности в теле слитка оТпадает опасение о возможном ухудшении качества слитка при уменьшении объема прибыльной части.
Получение положительного эффекта за счет предлагаемого технического решения может быть реализовано двумя путями.
В случае отливки слитков ответственного назначения и использования прибыли, по объему равной заявленной в прототипе, но с углом наклона, заявленному нами, будет обеспечена большая химическая однородность металла, чем та, что получается при осуществлении способа прототипа.
В случае уменьшения объема заявляемой прибыльной надставки на 10;
Судет получен слиток равного качества с тем, что обеспечивается по способу прототипа, но с меньшей головной обрезью.
На фиг.1 показан эскиз прибыльной надставки с обратной конусностью; на фиг.2 - график зависимости относительной глубины усадочной раковины от угла наклона боковой поверхности прибыльной надставки; на фиг.3 - граФик зависимости коэффициента ликвации серы по высоте тела слитка от угла наклона боковой поверхности прибыльной надставки; на фиг.4 - график зависимости времени кристаллизации слитка от угла наклона боковой поверхности прибыльной надставки; на фиг.5 — фотография темплета опытного
50-ти килограммового слитка с прибыльной надставкой обратной конусности; на фиг.б - фотография темплета контрольного 50-ти килограммового слитка с прибыльной надставкой обычной конусности; на фиг.7 и 8 " фотографии серных отпечатков с темплетов опытного и контрольного 50-ти килограммовых слитков.
Прибыльная надставка содержит ме" таллический корпус 1, теплоизолирующую футеровку 2 и выполняется уширяющейся кверху под углом под углом 1520 к вертикали. В процессе кристаллизации в надставке, уширяющейся к верху, развивается более пологрвогнутая и менее глубокая усадочная раковина, чем в прибыльной надставке, уширяащейся к низу (при одинаковой массе прибыльной части и слое утеп5 1 лителя зеркала металла (Фиг.5, б, 7, 8).
Изменение формы и глубины усадочной раковины происходит вследствие меньшей удельной площади бокового теплоотвода у прибыльной надставки, уширяющейся к верху (при определенных углах наклона). Поскольку возрастает также и время кристаллизации (фиг.4) а, следовательно, длительность сохранения жидкой фазы в обла сти прибыл ь ной надставки, то улучшается подпитка жидким металлом нижележащих слоев слитка, с одновременным ослаблением развития усадоч822362 ных дефектов из-за лучших условий всплывания примесей из тела слитка в прибыль.
5 Формула и 3 о б р е т ения
Прибыльная надставка, состоящая из металлического кожуха и теплоизолирующей футероеки, выполненной уши1ð ряющейся кверху, о т л и ч а ющ а я с л тем, что, с целью уменьшения химической неоднородности и увеличения выхода <-одного металла за счет уменьшения глубины усадочной
)5 раковины, уширение кверху выполнено под углом 15-20 к вертикали.
Фиг. 1
1822362
% бО . Х
Х56 ХФ
Ъ < Х2
ХО
0 98 ф ь М ф
>&2
ФО Я
В>56 с у, 6 с,72
2 Ф б 8 1а 12 H 1б ta 2а zZ
Фиг. 2
1822362
1
° % ()
sz
Ь
Р gg
+ 48
4 Фб
ЕH
Ъ q2 4 0
,И
2 Ф б 8 70 72 19 1б М 20 22
Угол наклона гг бер пикали (рад.) фиг. Х
1822362
97 6
0 АЛО
ФХ
Й М о н Ж
2 Ф 6 8 70 72 1Ф 1б 78 20 22
Угол наклона Ю Вертикали (град.) фиг. Ф
) 822362
-„ ф,, ",, :-",ъ . . ф»,, л -, .,,, Ф, "" ..Ж„. .„, .ф, .." ." 5 „,- ;, : - ...,,. ;,Ф: :: ;:. ., gQ
1 -; . .--; -. ° с1 ф . л ЙФ, :, Р:
I ., " 7l -,-". у
;4.:,: :,:,:,; .„-. --"..;::„ ф. (/Ъ: -"
Щ г.б
182236 2
1С 22362
Составитель В. Литвак
Редактор С.Каменская Техред t1.Моргентал Корректор А.Обручар
Заказ 2116 Тираж 3. 38 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат нПатент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101
