Способ полунепрерывного литья чугунных труб

 

Союз Сееетскик

Co4N4IINc TNческнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

«i)789215 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11057ф (21) 2613920/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23,1280, Бюллетень ¹ 47 (5 1 ) М. Кл.З

B 22 0 11/00

Государственный комитет

СССР

l10 делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 746..27(088.8) Дата опубликования описания 30. 12. 80 (72) Авторы изобретения

А.И.Бородин, Б.С.Рабой, Н.С.Евдокимов, Г.Н

А. В. Марков, Ю. С.Асташкин, А. П. Ващенко и

Синарскнй трубный завод и Центральный нау оисследовате (71) Заявители льский институт черной металлургйи им. И.П.Бардина (54 ) СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

ЧУГУННЫХ ТРУБ

Изобретение относится к металлургии непрерывного литья, в частности к способам полунепрерывного литья чугунных труб.

Известен способ полунепрерывного литья чугунных труб, включакщий подачу жидкого металла через вращающуюся литниковую чашу в кольцевую полость между наружным и внутренним кристаллизаторами, а также водоохлаждаемым раструбом и стержнем раструба. При этом осуществляют возвратно-поступательное движение наружного кристаллизатора с амплитудой 710 мм и частотой 45-120 циклов в 1$ минуту (1) .

Недостатком этого способа является то, что низкочастотное встряхивйние кристаллиэатора оказывается неэффективным для устранения таких 20 видов брака труб, как утяжины, горячие трещины, надрыв корки и неслитины.

Цель изобретения — обеспечение стабильности процесса и улучшение качества трубы.

Поставленная цель достигается тем, что кристаллиэующийся металл подвергают воздействию ультразвуковых колебаний, при этом частота колебаний 30 по высоте твердо-жидкрй фазы формирующейся трубы равна целому числу четвертей волн, на уровень металла приходится узел колебаний, а на периметр трубы приходится целое число полуволн колебаний. Такое распределение ультразвуковых колебаний обеспечивают при амплитуде 3-15 мкм в частотном диапазоне от 8 до 50 кГц.

На фиг. 1 изображена схема полунепрерывного литья труб с использованием ультразвука; на фиг. 2 — эпюра распределения колебательных смещений вдоль наружного кристаллиэатора, в соответствующем фиг. 1 масштабе.

Жидкий металл 1 иэ разливочного ковша 2 через желоб 3 заливается в лнтниковую чашу 4, из которой попадает в полость 5 между внутренними

6 и наружным. 7 кристаллиэаторами, а также водоохлажд"немыми раструбом

8 и его стержнем 9. В процессе поступления жидкого металла в полость

5 наружный кристаллиэатор 7 подвергается воздействию ультразвуковых колебаний от электромеханнческих преобразователей 10, размещенных в сечении кристаллизатора, соответствующем стыку фронтов кристаллиэа789215 ции отливаемой трубы. При этом в стенке кристаллизатора возникают изгибные колебания на частоте возбуждения, которая подбирается таким образом, что на твердо-жидкую зону приходится, по крайней мере, одна пучность

Колебаний (максимум амплитуды, фиг. 2), а на уровень металла — узел колебаний (амплитуда равна О). Электромеханические преобразователи устанавливаются по периметру наружного кристал- © лиэатора на расстоянии друг от друга, кратном половине длины волны. После затвердевания металла в раструбной части и достижении определенного уровня металла в кристаллизаторе производится извлечение эатвердевающей трубы с помощью захватов 11, размещенных на подвижном столе 12. Воздействие упругих. колебаний на затвердевающую отливку от эоны стыка фронтов кристаллизации до уровня металла в кристал- 30 лизаторе приводит к устранению транскристаллитной эоны и измельчению литой структуры трубы, а также приводит к повышению жидкотекучести чугуна, н, следовательно, улучшению качества поверхности трубы. Кроме того, ультразвуковое воздействие приводит к снижению коэффициента трения при вытягивании трубы.

Предложенный способ прошел опытнопромыаленное опробование на Синарском трубном заводе. При полунепрерывном литье труб чугуна, осуществлялось воздействие на наружный кристаллиэатор трех преобразователей ПМС-15 при амплитуце колебаний 10 мкм с частотой 21,2 кГц в сечении кристаллизатора, соответствукщем стыку фронтов кристаллизации.

В процессе литья снижаются усилия вытягивания на 20-404. Кроме того, значительно улучшено качество литой структуры и поверхности труб. формула изобретения

1. Способ полунепрерывного литья чугунных труб, включающий подачу жидкого металла через вращающуюся литниковую чашу в кольцевую полость между внутренним и наружным кристаллизаторами, последний из которых совершает возвратно-поступательное движение, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности процесса и улучшения качества труб, кристаллизующийся металл подвергают воздействию ультразвуковых колебаний, при этом частота колебаний по высоте твердо-жидкой фазы формирующейся трубы равна целому числу четвертей волн, на уровень металла приходится узел колебаний, а на периметр трубы приходится целое число полуволн колебаний.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что амплитуда ультразвуковых колебаний составляет 315 мкм в частотном диапазоне от 8 до 50 кГц.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Баранов О.A. и др. Непрерывное литье чугуна. М., 1968, с. 217-321 (прототип).

789215

Составитель В.Сирота

Редактор Г. Кацалап Техред Т.Иаточка Корректор В. Бутяга

Заказ 8935 9 Тирах 8 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ухгород, ул. Проектная, 4