Прибыльная надставка

 

П. Д. Стец, В. А, Курганов, Н. Г. Гоч, И. И

В. И. Михайленко, Г. Г. Кондратова, В. А.

А. Г. Гурский и В. А. Кулик

Донецкий научно-исследовательский институт ч@р той металлургии и Ждановский ордена Ленина и ордена

Октябрьской Революции металлургический заво рм.Йльича (72) Авторы изобретения (73) Заявители

Г (S4) ПРИБЫЛЬНАЯ НАДСТАВКА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к прибыльным надставкам, применяемым для утепления головной части слитков.

Известны чугунные прибыльные над1 ставки, используемые для утепления го, ловной части слитка Р 1) .

Недостатком этих чугунных прибыльных надставок является их недолговечность из-за разрушения под действием температурных и механических воздействий.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату являются стальные прибыльные надставки, содержащие корпус, верх ние и нижние полки на внутренней поверхности и наружный фланеп. Стальные прибыльные надставки практически не выходят из строя из-за механических повреждений, поддаются ремонту путем заварки дефектов и повреждений f 2) .

Однако применяются стальные прибыльные надставки в очень ограниченных масштабах. Причинами ограниченного применения стальных прибыльных надставок" являются высокие термические йапряже5. ния и пластичность стали, а также низка т сопротивляемость рластическим деформациям при повышенной температуре способствуют необратимому формоизменению стальных 0 изделий в процессе циклических темпера; турных нагружений, как это имеет место, в случае эксплуатанни стальных прибыль ных надставок. Кроме того, в результате необратимого формоизменения нижних полок между торцом изложницы и нижней полкой стальной прибыльной надставки возникают зазоры и неплотности, способствующие попаданию в них стали или же утечке ее из прибьаьной надставки. В

20 результате этого нарушается процесс усадки слитка, что, естественно, отрицательно- сказывается на его качестве.

Утечка стали из прибыльной части слитка

М8448 в зазор между торцом изложницы и ниж ней полкой надставки способствует увеличению расходного коэффициента на тонну годного проката. В обоих случаях имеют место случаи приварки слитка к прибыльной надставке, в результате чего слиток и надставка с изложницей бракуются, или для их разделения требуются значительные затраты. Отставание слич ков от плавок ухудшает также их нагрев 16 до температуры прокатки.

Установлено, что наибольшие деформации и необратимое формоизменение имеют место в зоне температурного центра слитка (посередине длины и высоты сте- i5 нок) и нижнего бурта надставки, а также у прибыльных надставок прямоугольной формы для листовых и слябинговых слит ков. При этом к моменту забраковывания надставок в зоне теплового центра голов- о ной (утепляемой) части слитка коробление полок достигает 15-20 мм. По мере удаления от теплового центра деформация уменьшается и в районе углов практически исчезает.

Цель изобретения — увеличение долговечности надставки и улучшение качества слитков.

Указанная itemь достигается тем, что в прибыльной надставке, содержащей корпус с верхними и нижними полками и наружный фланец на нижних полках со сто роны верхней плоскости выполнены выемки глубиной 0,4-0,6 тсаш ины полки и общим объемом 0,12-0,2 объема полки.

Выемки выполнены рядами с равными промежутками между ними.

При выполнении нижней полки с выемками прогиб полки уменьшается ввиду того, что выемки играют роль разрядников, снижающих и перераспределяющих температурные напряжения. Экспериментально установлено, что практически заметное

45 изменение величины прогиба полки имеет место при глубине выемки 0,4-0,6 толщины полки и при объеме выемок, составляющем 0,12-0,20 объема полки. Выемки должны быть расположены в наиболее прогреваемых зонах полки, т.е, в центральнык частях граней полок. Максимальная глубина выемок обусловлена требованиями к служебной прочности нижней части полки и составляет 0,6 то ш ины полки.

Расположение выемок в 1-2 ряда с равными промежуткаМи позволяет получить дополнительную жесткость, так как промежутки между выемками играют роль ребер жесткости.

На фиг. 1 и 2 схематйчески представлена предлагаемая стальная прибыльная надставка.

Стальная прибыльная надставка содержит корпус 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 полки и наружный фланец 4, у которой со стороны верхней плоскости нижней полки выполнены выемки 5, например, цилиндрической формы и расположенные в 1 или 2 ряда с равномерными промежуточками 6, которые придают полке дополнительную жесткость.

В процессе эксплуатационных испытаний стальных опытных надставок установлено, что минимальное коробление полок (3-5 мм) наблюдается у тех прибыльных надставок, у которых глубина выемок (разрядников) составляет 0,5-0,6 толщины полок, а объем выемок не превышает

0,12-0,20 обьема полки.

Влияние обьема выемок (разрядников) на величину деформации полок, удельный расход надставок и брак слитков представлены в табл. 1 и 2.

Установлено, что при этих соотношениях глубины и обьема разрядников наблюдается минимальный удельный расход

0,75-0,85 кг/т, а отбраковка слитков из за их зависания 0,03-0,07 4. Указанные соотношения глубины и объема разрядников являются оптимальными.

На основании проведенных исследований и выбраны в качестве оптимальных— глубина выемок (разрядников) 0,4-0,6 толщины полок и их обьем 0,1-0,2 обьема полок. Установлено, что при достаточной величине полок (у крупных надставок) разрядники напряжений можно располагать в два ряда, у надставок с небольшими размерами полок разрядники необходимо располагать в один ряд.

Предлагаемая конструкция прибыльной надставки применяется при отливке слитков спокойной стали по той же технологии, что и чугунная. В цехе подготовки составов внутренняя рабочая полость изложницы футеруется, а выемки забиваются шамотной массой. После просушки зафутерованная прибыльная надставка устанавливается на изложницу, которая подается на разливочный пролет сталеплавильного цеха. После заливки сталью и кристаллизации слитка прибыльная надставка подается в цех для подготовки к следующей плавке.

5 988445 6

За счет уменьшения .прогиба нижней зазор между верхним торцом изложницы и полки долговечность стальной прибьяьной нижней: полкой надставки. надставки увеличивается, кроме этого, Ожидаемый эконсванеский эффект от уменьшение .прогиба полки способствует частичного внедрения надставок прщумм также улучшению качества слитка за счет гаагой конструкции в цехе подготовки уменьшения случаев йопадания.стали в — составов составит 150000 руб.

l Ч а б и и и а 1

0,05

0,16

0,97

0,90

0,12

0,07

0,09

0,09

0,88

0,08

0,8 6

Otll

0,06

0,80

0,13

0,05

0,75

0,15

0,03

0,87

0,17

0,03

0,19

0,85

0,07

0,21

0,09

0,90

0,23

0,12

0,92

0,25

0,15

l,0

0,27

Та блица2

0,1

0,93

0,2

0,12

0,11

0,3

0,86

0,82

0,4

0,06

0,75

0 80

0,6

0,03

0,03

0,07

0,88

0,7

0,90

0,8

0,09

0 12

7 988448 8

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и s рядами с равными промежутками между ними.

ВНИИПИ Заказ 10955/13 Тираж 811 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Х. Прибыльная надставка для утепления головной части слитка, сс цержашая корпус с верхними и нижними полками и 5 наружный фланец, отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговечности надставки и улучшения качества слитков, на нижних полках со стороны верхней плоскости выполнены выемки глубиной 0,4-0;6 толщины полки и общим обьемом 0,12-0,2 обьема полки.

2. Надставка по п. 1, о т л и ч а юш а я с я тем, что выемки выполнены в

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тавадзе Ф. Н., Николаев О. Б., Красавцев H. И., Курганов В. А. и др.

Изложницы, надставки, поддоны, центровые. Тбилиси, "Мецниереба", 1972, кн. И, с. 382-392.

2. Филиппов А. С.,Писаренко Г. H., Янкелевич Г. И., Радя В. С. Сменные литые детали сталеразливочного оборудования. «Металлургия«, 1965, с. 282-287.