Изложница для центробежного литья прокатных валков

 

Изобретение относится к литейному производству и может найти применение при изготовлении центробежным способом прокатных и неметаллургических валков и валов. Цель изобретения - интенсификация процесса охлаждения отливки и повышение срока службы изложницы. Изложница включает корпус 1 с участком 2, оформляющим бочку валка, участки 3 и 4 с вставными футерованными стаканами, оформляющими щейки валка, торцевые крьшки 7, 8 с заливочным отверстием 9 и отверстием 10 для выхода , газов. Наружная поверхность изложницы выполнена криволинейной с выступами и впади-, нами и образована вращением вокруг продольной оси изложницы кривой, описываемой уравнением, включакяцим параметры кривой линии, а также число раз, в которое необходимо увеличить наружную поверхность изложнищл. 3 ип. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 22 D 13/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н AQTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4070366/23-02 (22) 07,03.86 (46) 07.03.89. Бюл. К - 9 (71) Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии Научно-производственноro объединения "Днепр" черметавтоматика" и . Днепропетровский металлургический институт (72) Г.Е.Белай, Ю.А.Мушенков, Ю.Г,.Гончаров, Y.У.Земцов Н.А.Будагь янц, А.М.Бидаш, В.П.Горбенко и В.И.Аверин (53) 621.746. 042 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 1245406, кл. В 22 D 7/06, 1984, (54) ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕК10ГО

ЛИТЬЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ (57) .Изобретение относится к литейному производству и может найти применение при изготовлении центробежным способом прокатных и неметаллургическнх валков и валов. Цель изобретения — интенсификация процесса охлаждения отливки и повышение срока службы изложницы. Изложница включает корпус 1 с участком 2, аформляющим бочку валка, участки 3 и 4 с вставными футерованными стаканами, оформляющими шейки валка, торцевые крышки

7, 8 с заливочным отверстием 9 и отверстием 10 для выхода газов. Наружная поверхность изложнйцы выполнена криволинейной с выступами и впади-. нами и образована вращением вокруг продольной оси изложницы кривой, описываемой уравнением, включающим параметры кривой линии, а также число раз, в которое необходимо увеличить наружную поверхность изложницы. 3 ил.

1 14633

Изобретение относится к области

:.литейного производства, в частности

,к устройствам для отливки .валков центробежным способом, и может най ти применение в вальцелитейном производстве прокатных, каландровых, мукомольных и других видов валков и валов.

10

На фиг.1 даны система координат и

-, ;:графическое изображение уравнения образующей криволинейной поверхности;

h — х +R0, 0 х с-а — jõ-(4р-1)a) J+(11 -h), (4р-3) а ах а (4p+1) à, p=l,2... (a-1); ! h г а у=f(x)-= — - х-(Х-a))+(R +h)+ (Х-3a)» х с. (Т;а) а а

h (х-(L-a)1+(R -h), (? -а)< х«й L, а а где „ - наружный радиус изложницы, мм;

L - длина участка изложницы с криволинейной поверхностью, оформляющего бочку валка,мм;

h - высота выступа (впадины) на наружной поверхности изложницы мм

- шаг ломаной линии, мм;

h а= — — †ш элемента ломаной линии, пх-1 MM в

n - число раз, в которое необходимо увеличить поверхность охлаздения изложницы р - номер элемента наружной поверхности изложницы; х, у - координаты точки кривой„ вращением которой вокруг продольной оси изложницы образована наружная поверх(.. ность участка корпуса изложницы, оформляющего бочку валка; а соотношение внутреннего диаметра иэ» ложницы, .толщины стенки изложницы на участках, оформляющих бочку валка, и высоты выступа или впадины на наружной поверхности корпуса, оформляю" щего бочку валка, составляет 1: 0,06О, 10:0,02-0,06. Это позволяет варьировать скорость охлаждения в зависи40 мости от диаметра бочки валка и тре- буемых свойств металла, определяемых. при постоянном химическом .составе скоростью охлаждения.

Изложница работает следующим об45 разом.

Изложницу устанавливают и фиксируют в центрах центробежной машины.

Жидкий металл рабочего слоя валка, поступая через заливочное отверстие

9 торцевой крышки 7, заполняет полость вращаемого корпуса 2, формирующего бочку валка. Через определенное время после начала заливки металла включают водяное охлаждение, Интенсификация процесса охлаждения достигнута эа счет выполнения поверхности корпуса 2 криволинейной, вращением вокруг продольной оси ло"-. маной линии заданных параметров. а

° ° а

Цель изобретения- интенсификация процесса охлаждения отливки и повышения срока службы изложницы. а

° " " — радиус закругления вершины

4 выступа или впадины, на фиг,2 — схема изложницы;на фиг.3 конструкция изложницы.

ИэлЬжница для центробежного литья прокатных валков состоит из металлического теплоиэолированного корпуса

1 с участком 2, оформляющим алочку валка, по обеим сторонам которого расположены участки З,и 4 со вставными футерованными стаканами 5 и 6, оформляющими шейки валка, и торцевых крьппек 7 и 8 с заливочным отверстием

9 и отверстием 10 для вывода газов, Наружная поверхность участка корпуса, оформляющего бочку валка, образована.вращением вокруг продольной оси .изложницы кривой, описываемой уравнением

385 4 наружной поверхности корпуса, оформляющего бочку валка,при этом обусловливает утонение тела изложницы, снижение ее жесткости и прочности.

Приведенные соотношения размеров являются необходимым условием эффективной работы изложницы. Изложница для центробежного литья прокатных валков обеспечивает повышение производительности центробежных машин в

1,6-1,8 раза, увеличение эффективности использования и снижение расхода охлаждающего реагента, увеличение стойкости валков на 25-353, уменьшение расхода легирующих элементов на

15-20Х.

Формула изобретения

Изложница для центробежного литья, прокатных .валков, содержащая корпус с участком, наружная поверхность .которого образована вращением кривой вокруг продольной оси изложницы, оформляющим бочку валка, по обеим сторонам которого расположены участки со вставными футерованными стаканам ми, оформляющими цапфы валка, и торцовые крышки, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения отливки и повышения срока службы изложницы, кривая, образующая наружную поверхность участка, бочки валка, выражена уравнением

I !

- x+R,, 06 хс а; а — (х-.,(4р-1)а) +(R -h), (4р-3) ° а х ((4р+1) а, h

=.р =1,2,... (II-1);

" -"х-(L-а) +(R +h), (Т-За) с хс (Ь-а);

1 Г 1 а

y=f (х)= — (х-(L-a))+(R. -h), (L-а) 6 хi L, h а где R о высота выступа (впадииы) х, на наружной поверхности SS изложницы мм

h а= п -1

3 1463

Благодаря интенсификации охлаждения получена расчетная глубина рабочего слоя со структурой белого чугуна беэ графитных включений и без дополнительного ввода легирующих элементов.

Благодаря интенсификации процесса ох) лаждения сокращается продолжительность затвердевания металла во вращающейся форме на .центробежной машине, При достижении свободной поверх10 ностью металла рабочего слоя температуры на 30-50 С ниже температуры солидуса производили заливку металла внутреннего слоя до полного формообразования тела валка.

Необходимым условием обеспечения долговечности срока службы изложницы является соотношение ее внутреннего диаметра Ру, толщины .стенки корпуса на участках оформляющих бочку валка, высоты углубления или выступа на наружной поверхности корпуса h îôoðìляющего бочку валка.

Если соотношение DS,.S: h меньше, чем 1:0,06-0,10:0,02-0,06, то толщина корпуса изложницы становится недостаточной, корпус будет сильно перегреваться, что вызовет его коробление и преждевременный выход из строя.

Если же это соотношение больше, чем

t:0,06-0,10:0,02-0,06, то увеличивается толщина тела корпуса, что.приводит к увеличению массы изложницы и снижению скорости отвода тепла. Увеличение высоты h углубления и выступа 35 наружный диаметр изложницы, мм; длина участка изложницы с криволинейной поверхностью, оформляющего бочку валка,мм; шаг элемента ломаной линии MMi

II — число раз, в которое необходимо увеличить поверхность охлаждения; р — номер элемента наружной;поверхности изложницы; у — координаты точки кривой, вращением которой вокруг продольной осН изложницы об» разована наружная поверх ность участка корпуса излож1463385 6 на участках, оформлякицих бочку вал" ка, и высоты выступа или впадины на наружной поверхности корпуса, оформляющего бочку валка, составляет 1:

:0,06-0, 10:0,02-0,06. нипц, оформляющего бочку валка, мм, : : а соотношение внутреннего диаметра изложнипы, толщины стенки корпуса

Составитель В. Кириллов

Редактор Л. Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор С Шекмар

Заказ 770/13 Тираж 710 Подписное

ВНЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101