Я.A.Øíååðîí, Л.М.Катель, В.М.Черногрицкий, В.A.Âèõëåíùó, ИЗООРЕтЕНИЯ В.Н.Андрющенко, В.Д.Колесник, В.И.Никитенко, О.В.ФилоноЬ, М.В.Чернушевич, В.И.Тупица и О.A.Áóøèíñêèé (71) Заявитель

Институт черной металлургии (54) ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ СЛИТКОВ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к заливке стали в уширенные книзу изложницы.

В настоящее время уширенные книзу изложницы используют для отливки слитков кипящей, полуспокойной и спокойной сталей при использовании теплоизоляционных вкладышей (1).

Недостатком этих изложниц является то, что их головная часть имеет значительную площадь поперечного сечения. Это приводит к появлению дефекта макроструктуры утяжки в головных концах раскатов при прокатке слитков на обжкмных станах. Кроме того, при отливке спокойной стали в такие изложницы наблюдаются большие потери тепла через зеркало металла. Вследствие указанных причин при прокатке слитяов кипящей, полуспокойной и спокойндй"сталей повышается головная обреэь, что снижает выход годного проката.

Одним из путей увеличения выхода годного проката из слитков является применение уширенных книзу изложниц с суженной верхней частью.

Известна уширенная книзу изложница с суженной верхней частью, ГвЂ” внутрення (пОлость кото ой выполнена призматической и занима :т 5% высоты и примерно ЗЪ всего внутреннего объема изложницы (2) .

Недостатком такой изложницы является то, что при разливке в нее спокойной стали выход годного проката из слитка снижается вследствие малого объема и недостаточной высоты призматического участка, который является прибыльной частью слитка. Кроме того, отсутствие плавного сопряжения внутренних стенок призматической и остальной частей изложницы приводит к концентрации напряжений на этом участке при прокатке слитков стали всех типов и, как следствие, к возникновению поверхностных дефектов на раскатах, что также снижает выход годного проката.

Цель изобретения вЂ” увеличение выхода годного проката иэ слитков кипящей, полуспокойной и спокойной сталей при разливке.

Это достигается тем, что объем прибыльной части изложницы составляет 8-13% от всего объема полости изложницы, высота прибыльной частивЂ”

15-20% от высоты изложницы, а сопря692674 жение выполнено ло потенциальной кривой вида у = 13 tg Kx, где 13 вЂ” эмпирический коэффициент;

К вЂ” коэффициент, равный 140/д (d вЂ” разница между толщина- 5 :.. ми стенок прибыльйой части и корпуса изложницы)-..

Верхняя часть изложницы имеет .призматическУю форму, внутренний объ- 1О ем которой составляет 8-13% от всего объема изложницы. Нижний предел объема призматической части (8Ъ) обоснован необходимостью полной компенсаций усадки слитка спокойной стали тфи эффективном" утоплении зеркала металла в изложнице.

Увеличение объема призматической части изложницы выше 13% приводит к увеличению потерь годного металла с головной обрезью. Высота Н прибыль- 20 ной призматической части изложницы выбрана из соображений возможности использования теплоизоляционных вкладышей . При этом пределы ее значений изменяются от 15 до 20% высоты излож- 25 ницы при высоте слитка соответственно

Зи2м.

Сопряжение внутренних стенок призматической и остальной частей изложницы выполнено по тангенциальной кри- ЗО вой вида у = 13 tg Kx, где 13 вЂ” эмпирический коэффициент;

К вЂ” коэффициент, равный 140/d (С1 вЂ” разница между толщинами стенок прибыльной части и корпуса изложницы).

В месте резкого перехода узкой части слитка в широкую зарождаются трещины на теле слитка.

Для устранения этого недостатка суженных в верхней части слитков (с призматической головной частью) необходймо уменьшить растягивающие напряжения в поверхностной зоне слитка и обеспечить плавный переход приз- 45 матической части слитка к широкой его части.

Как показала экспериментальная проверка различных видов сопряжения внутренних стенок призматической и 50 остальной частей изложницы (сопряжения дугами окружностей, по гиперболическим и тангенциальным кривым), наилучшие результаты получают при сопряжении по тангенциальной кривой. 55

Наибольшая длина контактной поверхности обеспечивается при прокатке, что умечьшает растягивающие напряжения в поверхностной зоне слитка.

Кроме того, эта кривая, имеющая пере- щ() гиб, позволяет плавно сопрячь внут реннюю поверхность призматической и остальной частей изложницы.

В результате указанное сопряжение практически полностью исключает раэрывы металла в месте перехода узкой части слитка к широкой. Внутренние стенки изложницы имеют волнистую поверхность.

Сопряжение внутренних стенок призматической и остальной частей изложницы выполняется для слитка весом

8,5 т, высота изложницы 2,4 м, раэмеры ее среднего поперечного сечения

0,705 х 0,782 м, радиус закругления

0,07 м.

Принимаем объем призматической части изложницы равным 11%. Высоту призматической части 0,17 Н, откуда ее величина составит 0,4 м. Для данных объема и высоты призматической части изложницы определяем площадь ее поперечного внутреннего сечения S.

Рассчитываем разницу толщин стенок суженной и остальной частей йэложницы: d=0,068 м. Определяем значение коэффициента К=140/d. Откуда Ка2.

Затем по уравнению y=13tg2x строим сопряжение внутренней полости призматической и остальной частей изложницы, расположим начало координат на середине разницы толщин ее стенок на расстоянии 0,4 м от ее верха.

Работает устройство следующим образом.

При разливке спокойной стали внутренюю поверхность призматической части изложницы футеруют теплоизоляционными вкладышами, она выполняет функции прибыльной части. Уровень ее наполнения металлом должен обеспечить возможность утепления открытой поверхности слитка теплоиэоляционными или экзотермическими засыпками. Уменьшение площади верхнего сечения в свету .в предлагаемой конструкции по сравнению с обычными сквозными изложницами позволяет уменьшить потери через зеркало металла и, следовательно, улучшить тепловую работу прибыльной части слитка. В результате этого для питания слитка достаточно значительно меньшего объема жидкого металла в прибыльной части.

При прокатке полученных таким способом слитков головная обреэь раскатов составляет 5-7%. При прокатке слитков, отлитых в обычные изложницы, при идентичном утоплении их прибыльной части величина головной обреэи больше на 1-2% (абс.).

При разливке кипящей и полуспокойной стали изложницу наиболее рационально наполнять металлом не выше середины призматической части. При прокатке такого слитка с уменьшенным сечением головной части уменьшается протяженность утяжки, что позволяет снизить величину головной обреэи примерно с 3 до 2%. Благодаря плавному переходу (по тангенциальной кривой) узкой головной части к телу слитка

692674

Формула изобретения!

О!

Составитель T.Êîðîëåâà

Техред:Л.Алферова

Корректор B Ñèÿèöêàÿ

Редактор С»Лыжова

Заказ 6040/2 Тираж 945 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент r.jjæãoðoä, ул.Проектная, 4

I в месте сопряжения не образуются трещины.

Пример 1. В заводских условиях изготовляют сквозную суженную кверху изложницу для слитка весом

8,5 т со следующими основными размеФами, м:

Высота изложницы 2,4

Высота призмати ческой части 0,4

Размеры среднего поперечного сечения 0,705х0,782

Внутренние размеры поперечного сечения призматической части 0,0565х0,642

Сопряжение внутренних стенок призматической и остальной частей изложницы выполняют по тангенциальной кривой.2О

На внутренние стенки призматической части изложницы; укрепляют теплоизоляционные плиты высотой 400 мм.

Изложницу наполняют сталью марки

35ГС на высоту 2,35 м и покрывают зеркало металла перлито-графитовой.

25 теплоизоляционной смесью.

При прокатке слитка на обжимном стане головная обрезь составляет 6%.

Качество поверхности заготовок удовлетворительное.

Пример 2. В изложницу по при- меру 1 разливают полуспокойную сталь марки Ст3пс; Высота налива металла

2,1 м. При. прокатке слитка на обжиМном стане головная обрезь составляет

2%. Качество поверхности заготовки удовлетворительное.

Изложница для слитков, содержащая корпус, уширенный книзу, и прибыльную часть призматической формы с суженной полостью по отношению к рабочей полости корпуса, причем сопряжение между указанными полостями выполнено по кривой, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода годного проката из слитков, объем полости ее прибыльной части составляет 8-13% от всего объема полости изложницы, высота прибыльной части составляет 15-20% от высоты изложницы, а сопряжение выполнено по тангенциальной кривой вида у=13 tg Кх, где 13 вЂ” эмпирический коэффициент,КвЂ” коэффициент, равный 140/d (где dвЂ” разница между толщинами стенок прибыльной части и корпуса изложницы).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Изложницы, надставки, поддоны, центровые. Конструкции, характеристики. Книга 1. Тбилиси, Мецниереба, 1973, с.100»

2. Авторское свидетельство СССР

Р 149190, кл. В 22 D 7/00, 1961.