Утепляющая надставка для прибыльной части слитка

Изобретение относится к области металлургического производства. Надставка содержит корпус и футерованные теплоизоляционные плиты. Плиты закреплены враспор с помощью угловых клиньев. Для надежности крепления плит корпус выполнен с конусностью 2-5 градусов и имеет верхнюю внутреннюю полку. Для дополнительного крепления плит в зазор между клином и плитой или между стенкой надставки и плитой может быть установлена частично перфорированная металлическая полоска, загнутая в сторону наружной поверхности грани изложницы или верхней полки. Достигается снижение количества бракованных слитков по дефектам макроструктуры усадочного характера. 2 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкции надставки для утепления верха головной части слитка спокойной стали.

Известна конструкция утепляющей надставки с вертикальными стенками, имеющая на двух противоположных стенках выступы, а на двух других выемки, футерованная теплоизоляционными вкладышами соответственно с выемками и заформованными пружинными полосами [1].

Недостатком этой надставки является то, что при значительных литейных допусках для больших отливок, которыми являются надставки, трудно обеспечить достаточную плотность прилегания утепляющих плит к стенкам надставки, что приводит к затеканию металла между надставкой и плитой, увеличению тепловых потерь, величины головной обрези и брака по дефектам макроструктуры усадочного характера.

Известна конструкция утепляющей прибыльной надставки с вертикальными стенками, футерованная теплоизоляционными плитами, для крепления которых используются угловые металлические элементы, выполненные за одно с корпусом надставки [2].

Недостатком этой надставки так же, как и в первом случае, является трудность обеспечения плотного прилегания плит к стенкам надставки при существующих литейных допусках и наличие значительных тепловых потерь через угловые металлические элементы, что приводит к увеличению головной обрези и брака по дефектам макроструктуры усадочного характера.

Известна надставка для утепления головной части слитка с вертикальными стенками, футерованная утепляющими плитами, установленными враспор. Для создания распирающих усилий используются угловые клинья [3]. Данная конструкция наиболее близка по технической сущности к изобретению и принята за прототип.

Недостатком данной конструкции является ослабление крепления плит, их перемещение и образование зазоров при вибрации, возникающей в процессе значительных транспортных перемещений. Это приводит к ослаблению крепления и последующему всплытию плит, затеканию жидкого металла в образовавшиеся зазоры, увеличению тепловых потерь, величины головной обрези и брака по дефектам макроструктуры усадочного характера.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка конструкции утепляющей надставки, обеспечивающей получение плотной структуры верхней части слитка при оптимальных материальных затратах.

Технический результат, который обеспечивает изобретение, состоит в получении плотной структуры верхней части слитка, сокращении потерь металла с головной обрезью и браком, связанным с дефектами усадочного характера.

Это достигается за счет того, что предлагается утепляющая надставка для прибыльной части слитка, содержащая корпус, футерованные теплоизоляционные плиты, закрепленные враспор с помощью угловых клиньев, при этом для надежности крепления плит надставка выполнена конусностью 2-5 градусов, имеет верхнюю внутреннюю полку и дополнительное крепление. Дополнительное крепление может быть выполнено с помощью частично перфорированной металлической полоски, установленной в зазор между клином и плитой или между стенкой надставки и плитой, загнутой впоследствии в сторону наружной поверхности грани изложницы или верхней полки. Дополнительное крепление также может быть выполнено в виде прижимных фиксирующих скоб, закрепленных на полке надставки.

Экспериментально установлена взаимосвязь конструкции используемой надставки величиной головной обрези и брака, связанного с дефектами усадочного характера.

При разливке стали одним из основных назначений утепляющей надставки является сохранение металла в жидком состоянии в прибыльной части для подпитки кристаллизующегося тела слитка. Это достигается за счет хорошей теплоизолирующей способности материала футеровки и оптимальной конструкции надставки, исключающей оголение стенок, приводящее к повышенным тепловым потерям и увеличению головной обрези.

Наличие верхней внутренней полки исключает всплытие плиты в случае ослабления крепления и защищает плиту от возможного разрушения и перемещения в вертикальной плоскости при обслуживании состава в сталеплавильном цехе. Наличие небольшой конусности в 2-5 градусов обеспечивает свободное снятие надставки в случае затекания металла под плиту. При этом такая конусность не ухудшает надежность крепления утепляющих плит враспор. Дополнительная установка частично перфорированной металлической полоски, установленной в зазор между клином и плитой или между стенкой надставки и плитой, и загнутой впоследствии в сторону наружной поверхности грани изложницы или верхней полки исключает перемещение плит и образование зазоров в процессе транспортировки и подготовки состава к разливке в сталеплавильном цехе. Дополнительное крепление в виде прижимных фискирующих скоб, закрепленных на полке надставки, также исключает образование зазоров между теплоизоляционной плитой и стенкой надставки.

На фиг.1 - прибыльная надставка изложницы с конусностью 2-5 градусов (наклон граней относительно вертикальной оси) и дополнительным креплением плит с помощью частично перфорированной металлической полоски, установленной в зазор между угловым клином и плитой, аксонометрическая проекция.

На фиг.2 - прибыльная надставка изложницы с конусностью 2-5 градусов и дополнительным креплением плит с помощью прижимных фиксирующих скоб, аксонометрическая проекция.

Прибыльная надставка содержит корпус 1 конусностью 2-5 градусов с верхней внутренней полкой 2, теплоизоляционные плиты 3, закрепленные враспор с помощью угловых клиньев 4, и дополнительное крепление плит, например, с помощью частично перфорированной металлической полоски 5 (см. фиг.1), установленной в зазор между угловым клином и боковой стороной теплоизоляционной плиты или между стенкой надставки и теплоизоляционной плитой (не показано). При втором варианте дополнительное крепление теплоизоляционных плит осуществляется с помощью прижимных фиксирующих скоб 6 (см. фиг.2).

Сборка прибыльной надставки изложницы

Теплоизоляционные плиты 3 заводят под верхнюю внутреннюю полку 2, затем вставляют частично перфорированные металлические ленты с загибом их в сторону верхней полки при установке частично перфорированной ленты 5 между угловым клином и боковой стороной теплоизоляционной плиты или при установке металлической ленты между теплоизоляционной плитой и стенкой прибыльной надставки с загибом их в сторону наружной поверхности грани изложницы, потом забивают клинья 4. Установку дополнительного крепления с помощью прижимных фиксирующих скоб 6 (см. фиг.2) производят путем надевания скобы сверху на верхнюю внутреннюю полку 2 с поджимом теплоизоляционной плиты 3 и заведением ее на внешнюю стенку прибыльной надставки.

Конкретный пример выполнения

В цехе подготовки составов ОАО «ЧМК» в надставки для изложниц СС-6,2 с конусностью 2 градуса устанавливали утепляющие плиты по предлагаемой схеме враспор с помощью угловых клиньев с фиксацией от вертикального перемещения с помощью частично перфорированной металлической полоски, установленной в зазор между клином и плитой. Далее надставки устанавливались на изложницы, которые железнодорожным транспортом доставлялись в электросталеплавильный цех. Разливка стали проводилась сифонным способом с использованием шлакообразующих смесей в изложницы СС-6,2. При заполнении прибыльной части надставки на 1/2 высоты задавали экзотермическую утепляющую смесь из расчета 3 кг/т. После выдержки состава в разливочном пролете в течение 2 часов он доставлялся в стрипперное отделение для удаления надставок и подрыва слитков. После нагрева в колодцах слитки прокатывали донной частью вперед по стандартной схеме.

В таблице приведена величина головной обрези, количество плавок с дефектами усадочного характера в зависимости от типа используемой надставки: вариант №1 - используемая в настоящее время надставка с шамотной футеровкой, вариант №2 - прототип, вариант №3 - предложенная конструкция надставки с утепляющими плитами.

Испытания различных конструкций утепляющих надставок, приведенных в таблице, проводились при разливке подшипниковых марок стали в слитки массой 6,5 т сифонным способом. Из приведенных данных следует, что при использовании предложенного варианта конструкции надставки (вариант №3) значительно снижается по сравнению с используемыми в настоящее время конусными надставками с шамотной футеровкой (вариант №1), величина головной обрези и брак, связанный с дефектами усадочного характера.

При использовании вертикальных надставок с креплением плит враспор с помощью клиньев без внутренней верхней полки и дополнительного крепления (вариант №2), несмотря на снижение величины головной обрези до 15%, имеет место увеличение величины брака по дефектам усадочного характера, что свидетельствует о нестабильности утепления головной части слитка и связано ослаблением их крепления в процессе транспортировки, приводящим к затеканию металла между плитой и стенкой надставки, а иногда и к всплытию плит.

Таким образом, разработанная конструкция утепляющей надставки, которая благодаря надежному креплению утепляющих плит за счет применения верхней внутренней полки надставки, оптимальной конусности граней, равной 2-5 градусов, и дополнительного крепления утепляющих плит с помощью частично перфорированной металлической полоски или с помощью прижимных фиксирующих скоб обеспечивает снижение головной обрези и брака, связанного с дефектами усадочного характера.

№ п.п. Тип надставки, футеровка и ее крепление Величина головной обрези, % Количество плавок с дефектами усадочного характера, % Величина брака по дефектам усадочного характера, % Примечание
1 Конусная 11-12°, шамотный кирпич 18 25,3 0,25 Многоразовая футеровка с обмазкой огнеупорным составом
2 Вертикальная, утепляющие плиты установлены враспор клиньями 15 21,0 0,34 Подтекание металла под плиту, всплытие плит.
3 С конусностью 3°, крепление плит враспор клиньями с дополнительно фиксацией 14 7,3 0,06 -

Источники информации

1. Патент RU 2007259, кл. B22D 7/10, 1994 г.

2. Авторское свидетельство СССР №931279, кл. B22D 7/10, 1979.

3. Совершенствование технологии сифонной разливки стали на заводе "Петросталь", Сталь №11, 2005, стр.36.

1. Утепляющая надставка для прибыльной части слитка, содержащая корпус и теплоизоляционные плиты, закрепленные в распор с помощью угловых клиньев, отличающаяся тем, что для надежности крепления плит она выполнена конусностью 2-5°, имеет верхнюю внутреннюю полку и дополнительное крепление теплоизоляционных плит.

2. Утепляющая надставка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительное крепление выполнено в виде частично перфорированной металлической полоски, установленной в зазор между клином и плитой или между стенкой надставки и плитой, загнутой в сторону наружной поверхности грани изложницы или верхней полки.

3. Утепляющая надставка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительное крепление выполнено в виде прижимных фиксирующих скоб, закрепленных на полке надставки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкциям изложниц с прибыльными надставками. .

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке стали в изложницы. .

Изобретение относится к литейному производству и касается изготовления элементов литниковой системы форм. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при разливке стали. .

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для использования при производстве слитков подшипниковой стали. .

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам экзотермических смесей для обогрева прибыльных частей линейных форм при получении отливок из чугуна.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литейным песчаным формам для получения мелких и средних отливок. .

Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к литейному производству

Изобретение относится к литейному производству, в частности к обогреву литейных прибылей
Изобретение относится к области металлургии

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к теплоизолирующим материалам, применяемым при разливке металла в сталеразливочном ковше, промежуточном ковше и изложнице
Изобретение относится к литейному производству. В баке-мешалке приготавливают водный раствор клеящих веществ и силикатного клея. Добавляют в раствор компоненты экзотермической смеси и осуществляют суспендирование смеси путем перемешивания при 1500 об/мин в течение 10 мин. Водную суспензию заливают в форму, которую выполняют в виде наружного цилиндра, внутренней обечайки, имеющей сквозные отверстия диаметром 1,2-1,5 мм, и подвижной верхней части формы, прикрепленной к пуансону. После заливки в форму водную суспензию вибрируют, затем сжимают подвижной частью формы, при этом выжатая водная смесь откачивается вакуумом из внутренней полости нижней части формы. Вставку извлекают путем подачи сжатого воздуха в нижнюю часть формы под обечайку. Сырую или влажную вставку укладывают на поддон, сушат в печи и охлаждают. Экзотермическая смесь содержит, в % объемных: металлический Al 12-25, Al2O3 13-35, Fe2O3 8-30, SiO2 17-28, Na2O+K2O 5-7, CaO 8-15, MgO 0,2-4, керамическое волокно 8-15. В смесь добавляют осадитель на органической основе. Обеспечивается повышение качества вставок, снижение дефектов отливок, повышение экологичности процесса. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к черной металлургии. Смесь содержит, мас.%: шлакообразующий материал 50-65 и органическую добавку 35-50. В качестве шлакообразующего материала используют микрокремнезем, а в качестве органической добавки используют смесь, содержащую, мас.%: шелуху зерновых культур 40-60 и лузгу подсолнечника 40-60. Формирующийся в ковше шлак обладает повышенной ассимиляцией неметаллических включений. Обеспечивается снижение тепловых потерь при разливке стали, уменьшение брака, связанного с перепадами температур и затвердеванием стали в ковше, и уменьшение загрязненности стали неметаллическими включениями. 1 пр.
Изобретение относится к черной металлургии. Смесь содержит, мас.%: шлакообразующий материал 55-65 и органическую добавку 35-45. Шлакообразующий материал содержит, мас.%: микрокремнезем 37, пыль газоочистки производства алюминия 21 и пыль известкового производства 42. В качестве органической добавки используют смесь, содержащую, мас.%: шелуху зерновых культур 40-50 и лузгу подсолнечника 50-60. Формирующийся в ковше шлак обладает повышенной ассимиляцией неметаллических включений. Обеспечивается снижение тепловых потерь при разливке стали, уменьшение брака, связанного с перепадами температур и затвердеванием стали в ковше, и уменьшение загрязненности стали неметаллическими включениями. 1 пр.

Изобретение относится к области литейного производства. Способ заключается в изготовлении литейной формы с установленными вставками для прибылей. На поверхности и внутри вставок устанавливают термопары, подключенные к регистратору, осуществляющему замеры температуры с интервалом не более 1 сек. Согласно полученным данным строят график изменения температуры поверхности вставки и остывания металла внутри вставки. С помощью графиков определяют время и температуру начала и окончания экзотермической реакции, максимальную температуру поверхности вставки, время сохранения стабильной температуры металла внутри вставки, время остывания металла внутри вставки до температуры солидус. Обеспечивается повышение выхода годных отливок. 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для теплоизоляции металла в промежуточном и сталеразливочном ковшах. Теплоизолирующая шлакообразующая смесь содержит, мас.%: ковшевой белый шлак производства рельсовой электростали – 45-65 и органическая добавка – 35-55. Использование в качестве органической добавки смеси шелухи зерновых культур – 50-60 и опилок деревьев лиственных пород – 40-50 приводит к увеличению толщины слоя теплоизолирующей смеси и образованию на поверхности ковшевого шлака из шлакообразующего материала жидкого шлака с высокой теплоизолирующей способностью. Обеспечивается уменьшение брака, связанного с перепадами температуры и затвердеванием стали в ковше, снижение тепловых потерь при разливке стали и увеличение серийности разливаемой стали. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургического производства

Наверх