Дорн для непрерывной отливки полых заготовок

 

ДОРН ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ОТЛИВКИ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК, содержащий корпус, тонкостенную гильзу и систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества заготовок и надежности работы, он снабжен полыми штоком и -поршнем, причем шток установлен внутри гильзы с кольцевым зазором, заполненным сыпучим материалом, например дробью.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PEQlYSЛИК д11 4 В 22 О 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОС ДА СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2342201/22-02 (22) 20.04.76 (46) 15.08.86. Бюл. М 30 . (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроенияя (72) М. Я. Бровман, И. К. Марченко и Ш. K Рамишвили (53) .621,746.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 428847, кл. В 22 0 11/14, 1972..

„„яц„„ьтаа3 А (54) (57) ДОРН ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ОТЛИВКИ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК, содержащий корпус; тонкостенную гильзу и систему охЛаждения, о т л и ч а ю щ и "ся тем,,что, с целью повышения качества заготовок и надежности работы, он снабжен полыми штоком и.поршнем, причем шток установлен внутри гильзы с кольцевым зазором, заполненным сыпучим материалом, например дробью, 573925 . 2

t5

55

Изобретение относится к металлургии.

Известен дорн для непрерывной отливки полых заготовок, содержащий корпус, тонкостенную гильзу и систему водяного охлаждения, причем на нижней части гильзы установлены подпружиненные элементы.

Однако выполнить профилировку, в точности компенсирующую усадку металла, невозможно для машин, отливающих различные марки сталей, у которых усадка и коэффициенты линейного расширения могут существенно отличаться друг от друга. Изменение скорости вытягивания слитка, его остановки приводит к изменению усилий между слитком и дорном. Подпружиненные элементы не уравновешивают усилий ферростатического давления по всей внутренней поверхности, а лишь в отдельных сечениях. Усилия их сжатия существенно зависят от усадки слитка.

Это. приводит к повышенным силам трения, В результате, s корке слитка имеют место значительные растягивающие напряжения, способствукнцие появлению трещин и снижению качества слитков. Из-за больших сил трения происходит быстрый износ дорна. Все это не дает возможности применять gîðíû такой длины, которая .обеспечивала бы достаточную прочность корки слитка. Короткие дорны без вторичного охлаждения под ними приводят к нагреву внутренней поверхности слитка, особенно для толстостенных труб, и к прорывам. Выполнение экранного вторичного . охлаждения очень усложняет конструкцию, а форсуночного (струйного), кроме того, соз. дает опасность взрывов при прорывах жидкого, металла.

Цель изобретения — повышение качества . заготовок и надежности работы.

Для этого дорн снабжен полыми штоком и поршнем, причем шток установлен внутри гильзы с кольцевым зазором, заполненным сыпучим материалом, например, дробью.

На чертеже представлен предлагаемый дорн и его расположение в кристаллизаторе.

В кристаллизаторе 1 формируется наружная корка слитка 2. На траверсе 3 с помощью винта 4 и гайки 5 укреплен дорн, состоящий иэ верхнего жесткого корпуса 6 с пазами 7 для подачи охладителя и нижней гильзы 8 со штоком 9. Кольцевой зазор между гильзой и штоком заполнен сыпучим материалом 10, например металлической дробью. Полый шток

9 взаимосвязан с поршнем 11, на который оперт сыпучий материал 10: По периметру поршня 11 расположено уплотнение 12 иэ асбеста.

Через полый шток 9, отверстия в полном поршне 11 и сыпучий материал 10 подается ,под давлением газ; например азот, отводимый через отверстис 13. в верхней части дорна. Перемещение слитка осуществляется с помощью затравки 14 и механизма ее перемещения.

Дорн укреплен на траверсе 3 и его можно регулировать по длине с помощью винта 4 и гайки S. Корпус 6 дорна установлен на траверсе 3 неподвижно (хотя его можно перемещать в вертикальном направлении вместе с траверсой). На корпусе 6 начинается формирование внутренней поверхности слитка 2, а затем корка сходит с него и вступает в контакт с участком дорна, выполненным в виде тонкостенной гильзы 8 и металлического сыпучего материала 10, в данном примере — металлической дроби, Через полый шток 9 и отверстия в поршне 11 в сыпучий материал

10 подается воздух (или иной газ) под давлением 4 — 5 атм, который отводится через отверстие 13. Эта система подвода и отвода газа обеспечивает решение двух задач: отвод тепла от внутренней полости слитка 2 без подачи в нее воды (что улучшает условия безопасности работы машины) и обеспечивает уменьшение напряжений в слитке 2, за счет введения материала 10 в режим кипящего слоя, при котором сыпучая среда уподобляется жидкости (реэко дадает ее внутреннее трение). Это позволяет создать на внутреннюю поверхность тонкостенной гильзы 8 и" слитка, 2 равномерное давление, уравновешивающее металлическое давление, и уменьшить силы трения дорна о слиток. Жесткость самой гильзы 8 мала и она не создает значительного давления. Металлостатическое давление от слитка 2 передается на сыпучий материал 10, расположенный в зазоре между гильзой 8 и штоком 9.

Такой своеобразный "сыпучий дорн", ypasновешивая давление металла на корку слитка, обеспечивает ее прочность и охлаждение и в то же время не препятствует ее усадке.

При любой величине усадки дорн иэ металлической, сыпучей, продуваемой газом среды деформируется без увеличения давления и трения.

При сборе дорна сначала устанавливают поршень 11 на штоке 9, вставляя его снизу в деталь и закрепляя гайками 5 над кор,пусом 6. Затем через отверстия 13 засыпают кольцевой зазор сыпучим материалом 10, и дорн готов к эксплуатации.

Износ дроби не влияет на работоспособность дорна, а трубу 8 при износе легко заменять.

На корпусе 6 формируется только участок слитка малой длины 50--100 мм, поэтому силы давления и трения невелики (тем более, 573925

Со ставитель

Техред И. Гайдош Корректор Л. Пилипенко

Редактор С, Титова

Заказ 4347/1 Тираж 757 По дписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 по здесь еше тонкая корка, имеющая малую жесткость). Затравка 14 обеспечивает перемешение слитка 2. Длину дорна можно выполнить большой без увеличения сил трения, можно довести ее до 2 — 3 мм и даже до длины, равной длине жидкой фазы, что обеспечивает высокую надежность работы машины.

Такая конструкция позволяет вьптолнить дорн легко деформируемым с регулируемым давлением на корку слитка, с малым трением о слиток.

Наполнение полого слитка песчаными и смолистыми материалами приводит к ухудшению качества поверхности. Выполнение дор на из жидкости или газа возможно, но это привело бы к затруднениям в обеспечении уплотнений, а в предлагаемой конструкции уплотнение 12 по периметру поршня 11 легко предотвращает вытекание сыпучей среды.

Эту среду можно также вьптолнить из металлокерамических шариков, порошков, смесей из нескольких металлических и неметаллических материалов и тд.