Кокиль для литья чугунных профилиро-ванных валков

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i i) 829330

J с.- г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.07.79 (21) 27882 l6/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано l5.05 8 l. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 18.05.8l (51)М. Кл.

В 22Р15/00 тооудерстееииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК621.746.043 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Б. Гольдштейн, П. Ф. Парасюк, Н. А. Будагь

Э. С. Берковский, Н. С. Козаченко, М, Д. Логв

А. Л. Рудницкий, Л. М. Рябчий,Н. И. Козлов и,„ф ова- (Ъ -i

Всесоюзный научно-исследовательский проектноконструкторский технологический институт мех труда. -"- . в черной металлургии и ремонтно-механических работ (7I) Заявитель (54) КОКИЛЬ ДЛЯ ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ ПРОФИЛИРОВАННЫХ

ВАЛКОВ

Н- Ъ(2д /с )

Ь|т где с(,Н

Изобретение относится к литейному производству, в частности к кокилям для литья чугунных прокатных валков.

Известен кокиль для литья чугунных профилированных валков (1), включающий разъемные составные кольца, на рабочей поверхности которых в качестве термического сопротивления выполнен слой покрытия — так называемая намазка" толщиной 8-12 мм. Углы наклона профиля выполнены в соотношении угол наклона профиля, град; высота неподатливой части кокиля; диаметр буртов вапка; коэффициент линейной усадки валка; толщина покрытия; коэффициент торможения усадки, применяемый от 1.,2 до l,4.

Профиль калибра состоит из участков с различной конфигурацией. Интенсивность охлаждения и затвердевания зависит от конфигурации отливки, в частности время затвердевания отливок в кокиле с покры5 тием пропорционально приведенному размеру отливки — отношение объема отливки к плошади контакта с кокилем. При различных приведенных размерах разных

tO участков рабочего слоя, не скомпенсиро» ванных другими факторами, разными будут время и интенсивность затвердевания, структура и свойства чугуна рабочего слоя валка.

1$

При выполнении угла наклона профиля по соотношению = (С предЬ:ь полагается, что высота неподатливой части кокиля может быть уменьшена на две толщины покрытия, т.е., что покрытие не оказывает практически никакого сопротивления усадке. B действительности же, покрытие, хотя и теряет проч3 8293 ность, но поскольку находится в замкнутом объеме, не может деформироваться на всю величину, что приводит к увеличению усадочных напряжений в кокиле и валке.

Таким образом, при отливке валков в известном коксе качество валков снижается из-за неравномерности свойств чугуна в рабочем слое и больших усадочных напряжений. Кроме того, lo большие усадочные напряжения затрудняют снятие кокиля с валка, что ведет к разрушению кокилей.

Цель изобретения — повышение качества чугунных профилированных валков. 15

Поставленная цель достигается тем, что в кокиле для литья чугунных профилированных валков, включающем разъемные составные кольца с покрытием на внутренней поверхности, соотношение тер- 2О мических сопротивлений покрытия на участках калибра обратно пропорционально 0,75-1,35 соотношения приведенных размеров соответствующих участков рабочего слоя валка, при этом углы накло-на профиля выполнены в соотношении

45 где а - угол наклона профиля

Я вЂ” высота неподатливой части кохиля;

З вЂ” диаметр буртов валка; ц — коэффициент линейной усадки валка;

8 — минимальная толщина покрытия.

На фиг. 1 показан кокиль, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Кокиль состоит из разиных составных колеи 3. и 2. На внутренней поверхности кокиля выполнено покрытие 3, создакмиее термическое сопротивление Я = где 3 — коэффициент теплопроводности материала покрытия; Д вЂ” толщина покрытия.

Профиль калибра состоит из участков

Ф и 5 разной канфигурации. Покрытие на участках 4 и 5 выполнено так, чтобы соотношение термических сопротивлений на участках 4 и 5%4 и К обратно пропорционально 0,75-1,35 соотношения приведенных размеров соответствующих участков 6 и 7 рабочего слоя т.е.

= (O,75 — Z,35)

+5

30 4

Приведенные размеры участков рабочего слоя определяются аналитически или графически — цо выполненному в масшта- бе чертежу кокиля и валка с нанесенными размерами рабочего слоя — как отношение площади поперечного сечения рабочего слоя к протяженности линии контакта с кокилем; пепеход от объема к плоскости возможен, поскольку иа практике толщина рабочего слоя на порядок меньше радиуса валка.

Изменение термического сопротивления покрытия на участках калибра достигается за счет изменения либо толщины покрытия, либо материала и коэффициента теплопроводности покрытия.

Углы наклона профиля выполнены в соотношении (О,1-OP ) д

H—

И,о-<,з э Ь Д. =

В процессе эксплуатации после заливки в кокиль чугуна происходит отбор тепла кокилем от залитого чугуна. Так как соотношение средних -величин термических сопротивлений обратно пропорционально

0,75-1,35 соотношения приведенных размеров соответствующих участков рабочего слоя, то влияние на интенсивность затвердевания различия в приведенных размерах отдельных участков рабочего слоя компенсируется различными термическими сопротивлениями соответствующих участков калибра кокиля.

Например, в случае, изображенном на фиг. l, приведенный размер участка 7 рабочего слоя в 1,9 раза больше приведенного размера участка 6 рабочего слоя. Однако влияние этого различия на интенсивность затвердевания компенсируется тем, что средняя величина термического сопротивления на участке 5 выполнена меньше, чем на участке 4 в

1,9-0,9 = 1,7 раза. Если соотношение между термическими сопротивлениями и приведенными размерами соответствующих участков рабочего слоя меньше, чем 0,75, то изменение термических сопротивлений не сможет скомпенсировать разницу в приведенных размерах участков рабочего слоя. Величина этого соотношения, превышающая l,35 может вызвать обратное перераспределение интенсивности затвердевания.

При выполнении соотношения термических сопротивлений покрытий в указанных пределах обеспечивается равномерность

829330 6

Формула изобретения (од о s ) о (1,о-s,>) Ъ где затвердевания„структуры и свойства различных участков калибра.

В процессе затвердевания и охлаждения происходит усадка валка. Выполи ние профиля в указанном соотношении обеспечивает свободную осадку валка при 10 коэффициенте торможения усадки (множитель при D), не превышающем 1,3, g деформации покрытия (множитель при д .) не более, чем на 25%, что обеспечивает минимальные усадочные напряжения.

Увеличение соотношения при увеличении значения множителей, приведенных в соотношении, вызывает возрастание усадочных напряжений, приводит к затруднениям при снятии кокилей с валков. Умень-гО а шение соотношения нерационально, поскольку завышает припуски на механическую обработку валков.

Таким образом, разработанный кокиль обеспечивает повышение качества валков за счет улучшения равномерности охлаждения и свойств чугуна по профилю калибра и снижения усадочных напряжений. Ожидаемый экономический эффект от улучше° в ния качества и повышения стойкости валков, Зц

200. тыс. р. в год.

Кокиль для литья чугунных профилированных валков, содержаший разъемные составные кольца с покрытием на внутренней поверхности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества валков, соотношение термических сопротивлений покрытия на участках калибра кокиля обратно пропорционально

0,75-l,35 соотношения приведенных размеров соответствующих участков,рабо чего слоя валка, при этом углы наклона профиля выполнены в соотношении (о -os)d а

8 (1,о-1,Ъ1 1 с — угол наклона профиля;

Н вЂ” высота неподатливой части кок иля;

Д вЂ” минимальная тотпцина покрытия; б — коэффициент линейной усадки валка;

Ъ вЂ” диаметр буртов валка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Кривошеев А. Е. Литые валки.M., Металлургиздат, l957. с, 22l.

829330 фиг. 2

Составитель Г. Кибовский

ТехредА. Ач Корректор Л. Иван

Редактор С. Лыжова филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3044/40 Тираж 869 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., p. 415