Кокиль для литья чугунных профилированных валков

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

siii8 84847 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 10. 03. 80 (21) 2891 287/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.81. бюллетень № 44

Дата опубликования описания Ol. 12. 81 (5!)М. Кл.

В 22 Ъ 15/00

3Ьаударетаенный комитет

СССР аа делан нзобретеннй

is аткрытнЯ (З) УДК 621 746;.043 (088. 8) Л. Б ° Гольдштейн, P. Л. Билярчик, Л. А. Томашев,.В..-Г Шефер, Н. M. Панченко, М. М. Студинский, As Л. Рудницкий, А. Н. Слюсарь, В. И. Шептицкий, О. Й. Мерло и Ю. Е. Плющ (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский проектноконструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ (,ВНИИмехчермет) 1 (71) Заявитель (54) КОКИЛЬ ДЛЯ ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ ПРОФИЛИРОВАННЫХ

ВАЛКОВ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к производству чугунных прокатных валков.

Известен кокиль, состоящий из разьемных по вертикали составных чугунных колец с внутренней профилированной поверхностью (11.

Однако калибры кокиля подвергаются повышенному термическому воздействию со стороны залитого чугуна, в результате чего на.чугунных калибрах

10 через несколько заливок образуются сетка разгара и трещины, ограничивающие стойкость кокилей.

Наиболее близким техническим реше15 нием к предлагаемому является кокиль для литья профилированных валков, включающий чугунные разъемные составные кольца с залитой стальной профильной вставкой (21.

Однако при изготовлении таких кокилей на наружной поверхности профильной вставки неизбежно образуется поверхность раздела — окисная пленка, представляющая собой термическое сопротивление. Это сопротивление снижает интенсивность теплопередачи от стальной профильной вставки к чугунной части кокиля, поэтому тепловая работа залитой вставки зависит, главным образом, от теплоемкости, определяемой, в свою очередь, соотношением масс профильного участка вставки, непосредственно воспринимающего тепловую нагрузку, и прилегающего участка вставки, аккумулирующего тепло.

Большая величина указанного соотношения масс уменьшает теплоемкость стальной вставки, снижает интенсивность теплопередачи и ухудшает качество рабочего слоя валков.

При этом также снижается интенсивность охлаждения калибров валка в сравнении с нерабочими участками бочки.

Высокая интенсивность охлаждения нерабочих участков бочки является

884847 причиной их повышенной твердости и пониженной прочности.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной стойкости валков.

Поставленная цель достигается тем, что в кокиле, включающем чугунные разъемные составные кольца с залитой стальной профильной вставкой, соотношение масс профильного участка вставки, формирующего рабочий слой 10 валка, и примыкающего участка вставки составляет 0,25-0,50, а наружный и внутренний радиусы вставки на участках, соответствующих нерабочим участкам бочки валка, выполнены в соотно- 15 шении 1,05-1,2.

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

Кокиль содержит чугунные разъемные составные кольца 1, стальную профильную вставку 2 с профильным участком 3, формирующим рабочий слой, примыкающим участком 4 и участками 5, соответствующими нерабочим участкам бочки валка. 25

Соотношение масс профильного 3 и примыкающего 4 участков составляет

0,25-0,50. На участках 5 кокиля, соответствующих нерабочим участкам бочки валка, наружный R и внутренний R радиусы вставки выполнены в соотношении 1,05 — 1,2.

Кокиль изготавливают заливкой чугуна в форму с предварительно установ-леннои cTBJIbHQA профильной BcTRBKoA 2.

В процессе эксплуатации кокиль отводит тепло от залитого валка.

Поскольку соотношение масс профильного участка 3 вставки 2, формирующего рабочий слой валка, и примы40 кающего участка 4 вставки 2 составляет 0,25-0,50, теплоемкости примыкающего участка 4 вставки 2 достаточно для отвода тепла, выделяющегося при формировании рабочего слоя. При этом уменьшение теплопередачи,вызываемое

45 поверхностью раздела — окисной пленкой на наружной поверхности профильной вставки 2 не сказывается отрицательно на качестве рабочего слоя валка. Влияние уменьшения теплопередачи происходит после формирования рабочего слоя.

Если соотношение указанных масс более 0,5, то происходит интенсивный разогрев залитой стальной профильной 55 вставки 2, уменьшается градиент температур между вставкой 2 и охлаждающимся валком, снижается интенсивность охлаждения рабочего слоя,что приводит к снижению его качества.

Уменьшение соотношения указанных масс ниже 0,25 нерационально, так как приводит к уменьшению толщины чугунной части кокиля и его прочности, а увеличение толщины чугунной части ведет к значительному увеличению расхода чугуна для отливки кокилей, не оказывая положительного влияния на качество рабочего слоя валков.

При соотношении наружного и внутреннего радиусов вставки 1,05-1,2 на участках 5 кокиля, соответствующих нерабочим участкам бочки валка, прогрев последних происходит за время отвода теплоты перегрева и затвердевания поверхностного слоя валка, удаляемого при механической обработке.

К моменту затвердевания валка теплоаккумулирующая способность вставки 2 на участках 5, соответствующих нерабочим участкам бочки валка, практически исчерпывается, а теплоотвод от.валка, благодаря наличию поверхности раздела между вставкой 2 на участках 5, соответствующих нерабочим участкам бочки валка и чугунным разьемным составным кольцом 1 снижается.

Уменьшение интенсивности теплоотвода снижает твердость и повышает прочность нерабочих участков бочки.

При увеличении указанного соотношения радиусов более 1,2 увеличивается интенсивность теплоотвода на участках 5 вставки, повышается твердость и снижается прочность нерабочих участков бочки, происходит коробление стальной вставки 2 на участках 5.

Применение предлагаемых кокилей позволит улучшить по сравнению с известными качество валков и повысить стойкость кокилей. Ожидаемый экономический эффект составит 112 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Кокиль для литья чугунных профилированных валков, содержащий чугунные разъемные составные кольца с залитой стальной профильной вставкой, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости валков, соотношение масс профильного и примыкающего участков

884847 (Риг.!

Pgz. 8

ВНИИПИ Заказ 10377/) 3 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 вставки составляет 0,25-0,50, а соотношение наружного и внутреннего радиусов вставки на участках кокиля, соответствующих нерабочим участкам бочки валка, составляет 1,05-1,2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бешлык А,С. Чугунные прокат,ные валки. М., Металлургиздат, 1955, с. 25.

2. Кривошеев А.Е. и др. Повышение стойкости кокилей для отливки прокатных валков. — Металлургическая и горнорудная промышленность", 197) 1 5, с. 50.