Изложница для отливки слитков

 

Союз Соввтсинк

Соцнапнстнчвсинн

Рвсгфблни

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свнд-ву (22}Заявлено 21.09.81(21) 3339069/22-02, В 22 D 7/06 с присоединением заявки №

Государственный квинтет

СССР (23 } Приоритет

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень №1 ао делан изобретений и открытий (53)УДК 621 746..393(088.8) Дата опубликования описания 07.01. 8

А. Д. Акименко, А. А. Скворцов, П. И. Вершинин, Ю, Н. Бакрин и В. И. Севастьянов: (72 } Авторы изобретения

Владимирский политехнический институт (7I} Заявитель (54) ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ОТЛИВКИ СЛИТКОВ

Медная рубашка имеет достаточно большую толщину и жесткость, что приводит в результате усадки формирую- ,.щегося слитка к появлению газового зазора между слитком и рубашкой, который снижает интенсивность отвода

20 тепла с поверхности слитка, что, -в свою очередь, ведет к снижению производительности процесса и качества литья.

Изобретение относится к области литейного производства, в частности, к разливке металла в изложницы.

Известны водоохлаждаемые изложни.цы, которые состоят из наружного кожуха и тонкостенной (8-15 мм) медной рубашки, образующей внутренний рабочий контур, которая крепится к кожуху.

Между кожухом и рубашкой циркулирует вода, что обеспечивает более высокие скорости охлаждения слитка по сравне- 0

we c толстостенными чугунными изложницами В3

Наиболее близкой по технической, сущности и достигаемому результату к изобретению является изложница для отливки слитков, содержащая кожух и мембрану для формирования поверх-, ности слитка, в которой кожух снабжен ребрами, с торцами которых сопряжена нерабочая поверхность мембраны, скрепленной с кожухом по его i периметру (23.

Известная изложница обладает тем недостатком, что под влиянием внутреннего напора охлаждающей воды мембрана выгибается в второну залитого металла, что на первых стадиях приводит к деформации .твердой корочки, то есть к нарушению геометрии слитка. Кроме того, в первые моменты имеет место сильное тепловое воздействие на мембрану за счет действия конвективных токов в заливаемом металле, возбуждаемым его падающей струей, что.снижает стойкость мембраны.

3 9865

Целью изобретения является повышение качества слитков и надежности работы изложницы.

Поставленная цель достигается тем, что изложница для отливки слитков, содержащая кожух с ребрами и мембрану, скрепленную с кожухом по его периметру, согласно изобретению снабжена калибрующим экраном, совмещенным с заливочной чашей t0 и установленным во внутренней полости изложницы с возможностью перемещения его по высоте с помощью привода.

На фиг, 1 дан продольный разрез >S изложницы; на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг.. 1.

Изложница состоит из мембранных секций 1, оформляющих грани слитка, поддона 2, калибрующего экрана 3, 20 помещенного во внутреннюю полость изложницы и связанного .через тянущие тросы 4 и направляющие ролики 5 с приводом подъема экрана. При этом эк" ран 3 совмещен с заливочной чашей 6, 25 а торцы экрана закруглены с целью снижения трения экрана с мембранами.

По боковой поверхности экрана выполнены вертикальные каналы 7 (см. фиг.2) для отвода газов, образующихся при З0 контакте обмазки на мембранах с залитым металлом 8, при этом калибрующий экран 3 по наружному контуру сопряжен с внутренней боковой поверхностью изложницы. 35

Чаша 6 в зависимости от заливаемого сплава может быть изготовлена из разных материалов, например, для малоуглеродистых сталей из огнеупора, а для алюминиевых и медных сплавов из 40 графита.

На нижних концах экрана 3 выполнены выступы для поддержания чаши

6, а нижний ее торец с закруглением заходит до наружной поверхности экрана с целью исключения физико-химического взаимодействия заливаемого металла с экраном.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Предварительно экран 3 с чашей б находится в нижнем крайнем положении . Далее осуществляется заливка.

После того, как в чаше 6 накопится достаточное количество жидкого металла 8, осуществляют подъем экрана

3 с чашей 6 вверх так, чтобы уровень заливаемого в изложницу метал81

4 па поднимался с заданной расчетной скоростью ° При этом металл 8 при подходе к новому уровню стенки секции 1 предварительно проходит в зазоре между днищем чаши 6 и поверх,ностью твердой фазы 9, вследствие чего в нем быстро погашается турбулентность и он не оказывает уже сильного воздействия на мембрану, а боковая поверхность экрана 3 не позволяет мембране прогибаться под действием напора циркулирующей воды, что способствует формированию ровной поверхности слитка. При под» ходе экрана 3 и уровня металла в верхнее крайнее положение заливку прекращают, экран 3 с чашей 6 из изложницы вытягивают, а после охлаждения слитка до заданной температуры слиток 10 извлекают, и процесс повторяют снова.

Предлагаемое устройство имеет следующие техни ко-экономические преимущества:

-более точные размеры получаемого слитка, обусловленные тем, что калиб-. рующий экран препятствует неизбежному в известном устройстве прогибу мембраны во время заливки и до тех пор, пока твердая корочка слитка еще не приобрела достаточную прочность;

-более высокое качество литого металла, вследствие того, что регулируемая заливка через заливочную чашу, поднимающуюся вместе с калибрующим экраном, приводит к .установлению направленного затвердевания, что снижает величину усадочных дефектов и повышает выход годного. Кроме того, калибрующий экран устраняет предварительный (паразитный) прогиб мембраны до заливки, что позволяет повысить усилие прижима мембраны к твердой корочке слитка и, следовательно, улучшить условия контактного теплообмена в зазоре слиток-мембрана, а это, в свою очередь, ведет к возрастанию скорости затвердевания и, как правило, к формированию мелкозернистой и однородной структуры слитка;

-более высокую стойкосТь мембраны, вследствие того, что с использованием калибрующего экрана, совмещенного с заливочной чашей, конвективные токи, возбуждаемые струей заливаемого металла, практически отсутствуют, и расплав подходит к по6 изобретения

81 формула

5 9865 верхности мембраны, потеряв свое из-1 быточное теплосодержание, тем самым сокращается срок службы мембран.

По сравнению с базовым объектом названные технические преимущества заявляемого изобретения позволяют при внедрении его в производство получить экономический эффект по следующим составляющим:.

-за счет повышения выхода годно- 10 го с 753 до 903;

-за счет повышения механических свойств литого металла на 25-303 и повышения его однородности . Эксперименты показали, что разброс в меха- 1р. нических свойствах поверхностных слоев слитка и его центра сокращается по сравнению с литьем в обычные изложницы с 25-284 до 124 и даже до 33 {в различных заливках); щ

-за счет увеличения срока службы изложницы в 15 раз, при этом в предложенном техническом решении заменяется только мембрана., а кожух может служить сотни тысяч заливок. 25

Изложница для отливки слитков, содержащая кожух с ребрами и мембрану, скрепленную с кожухом по его периметру,о т и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повыщения качества слитков и надежности работы изложницы, она снабжена калибрующим экраном и заливочной чашей, причем калибрующий экран совмещен с.зали-. вочной чашей и установлен во внутренней полости изложницы с,возможностью перемещения его по высоте посредством привода.

Источники информации принятые- во внимание при экспертизе

1. Чурсин В. И., Бидуля П. Н."Тех-. нология цветного литья", И.; "Металлургия", 1967., 1 м

Л

2. Авторское свидетельство СССР

N 621451, кл. В 22 0 7/06, 1978.