Способ изготовления кристаллизатора для горизонтального непрерывного литья
Изобретение относится к литейному производству. Целью изобретения является повышение стабильности процесса литья путем предотвращения разрушения кристаллизатора при эксплуатации. Перед заполнением полости графитовой вставки 1 огнеупорной массой в ней в месте расположения пробки 3 выполняют впадины, глубина N которых равна H=K(A/2) .T(Α R-Α N), где K - коэффициент, учитывающий особенности соединения и материала пробки 3 и вставки 1 A - максимальный поперечный размер формообразующей полости графитовой вставки 1 α R и α N - соответственно коэффициенты линейного расширения графита и материала пробки 3 T - температура расплава в металлоприемнике. Это позволяет исключить разрушение пробки 3 во время процесса литья. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ 1577914 А 1 щ) В 22 D 11/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А STOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4341459/27-02 (22) 11.1-2.87 (46) 15,07,90. Бюл. ¹ 26 (71) Липецкий л. тейный завод
"Центролит" им. 60-летия Союза ССР (72) В.К.Ханин, И,И,Хорохорин, В,И,Тутов1 В.А,Гринберг, И,А,Пугачев, В.И.Черников, Ф,Т.Аслаев и Е,Б.Демченко (53) 621.746.047(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1171195, кл. В 22 D II/04, 1985, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРА ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ (57) Изобретение относится к литейному производству. Целью изобретения является повышение стабильности процесса литья путем предотвращения разрушения кристаллизатора при эксплуатации, Перед заполнением полости графитовой вставки 1 огнеупорной массой в ней в месте расположения пробки 3 выполняют впадины, глубина
h которых равна h = k ° (а/2)Т ° (g â€,(), г и где k — коэффициент, учитывающий особенности соединения и материала пробки 3 и вставки !; а — максимальный поперечный размер формообразующей полости графитовой вставки 1; 4,и
4 и — соответственно коэффициенты линейного расширения графита и материала пробки 3; Т вЂ” температура расплава в металлоприемнике, Это позволяет исключить разрушение пробки 3 во время процесса литья, 3 ил.
3 Ф 1577914
ЗО изобретение относится к литейному ! производству и может быть использовано при изготовлении кристаллизатоов для установок непрерывного литья заготовок горизонтального типа„
Цель изобретения — повышение стабильности процесса. литья путем предотвращения разрушения кристаллизатора при эксплуатации. 1О
На фиг.1 приведена схема предлагаемого способа изготовления кристаллизатора; на фиг,2 " то же, с под" водом расплава в определенную зону; на фиг.3 - узел Х на фиг,1 и 2, Кристаллизатор содержит графитовую вставку 1, в которой выполнены отверстия или впадины 2, и пробку 3, В гра4итовую вставку 1 помещают под ставку 4 с плитой 5, В гнезда плиты 2О
5 помещают конические формообразователи 6, Графитовая вставка 1 вместе с подставкой 4 опирается на основание 7. Кроме того, устройство содер, i " жит. шамотный стакан 8 для подвода жидкого металла на требуемое рас,стояние.
Процесс изготовления «пробки 3 и ее сборку с графитовой вставкой 1 .осуществляют следующим образом, Перед заполнением полости гра4итовой вставки 1 огнеупорной массой
1 в ней в месте расположения будущей пробки 3 выполняют отверстия или впадины 2, глубины которых опреде- 35 ляют из выражения
2 ЫГ (и)
I где k — коэффициент, учитывающий особенности соединения и материал пробки и вставки; а максимальный поперечный размер формообразующей полости
rpафитовой вставки, м;
А-и ï- соответственно, коэффициенты линейного расширения графита и материала пробки, 1/К;
Т вЂ” температура расплава в металлоприемнике, К, 50
Подставку 4 с установленной на
/ ней плитой 5 помещают в гра4итовую вставку 1 (фиг, 1) таким образом, чтобы обеспечить заданную толщину пробки 3, В гнездо или гнезда (при подводе расплава в различные, необходимые из технологических соображений, зоны кристаллизатора) вставляют конический формообразователь (формообразователи) б. Собранный таким обрязом кристаллизатор устанавливают на основание 7, Затем полость, образованную графитовой вставкой 1, плитой 5 и выступающйм формообразователем 6, заполняют огнеупорной массой, В качестве материала для изготовления пробки
3 используют огнеупорные формовочные смеси. Основные требования к данным смесям "àêëþ÷àþòñÿ в обеспечении
Ю прочности готового изделия в условиях воздействия жидкого металла. Выполнение данного условия обеспечивается применением материалов, имеющих высокую температуру плавления и низкий коэ4фициент термического расширения, Совокупность указанных свойств обеспечивает предотвращение разрушения . устройства во время работы. После заполнения полости производят уплотнение массы, После отверждения вынима ют конический формообразователь 6 и кристаллизатор снимают с осНсВВрНН 7, Затем графитовую вставку 1 с заформованной пробкой 3 помещают в охлаждаемую рубашку и монтируют в металлоприемник, При конструкциях кристаллизатора, в которых необходимо производить подвод расплава на требуемое расстояние по длине .кристаллизатора и в определенную зону, в пробке 3 выполняют подводящий стакан (4иг,2). Длина этого стакана и расположение выходящих отверстий обеспечивает заполнение кристаллизатора жидким металлом в требуемых зонах.Формовку в этом случае производят следующим образом.
В графитовую вставку 1 вставляют подставку 4 с шамотным стаканом 8, На подставку 4 устанавливают плиту
5, На .наружной поверхности шамотного стакана 8 предусмотрены отверстия или выступ и впадины такие же, как и на графитовой вставке 1 в месте выполнения пробки 3. Затем полость, образованную графитовой вставкой 1, стаканом 8 и плитой 5, заполняют огнеупорной массой, Излишки массы убирают заподлицо с торцом графитовой вставки 1, После отверждения массы кристаллизатор снимают с о нования 7, Затем графитовую вставку 1 с зафор мованной пробкой 3 помещают в охлаждаемую рубашку и монтируют в метал лоприемник.
Для предотвращения теплового удара при заливке жидкого чугуна полу157791
4S ченный кристаллизатор разогревают газовой горелкой вместе с металлоприемником до температуры 10701270 К (скорость нагрева 0,170,-33 К/с). При этом происходит прокалка соединения графитовая вставка.- пробка и приобретение им нужных свойств для работы в условиях высокотемпературного нагрева при 1О взаимодействии с жидким металлом, Пример, Подготовку кристаллиэатора для разливки отливки корпуса сечением (130х224)х10 з м из серого чугуна производят следующим образом. В хвостовой-части графитовой вставки на расстоянии 30х10 м от торца выполнят выступы и впадины на внутренних ее гранях, Для расчета были приняты следующие значения, Мак- 20 симальный размер формообраэователя равен максимальному размеру отливки и составляет а = 224х10 Зм. Температура чугуна в металлоприемнике пры получении укаэанной 3BFQTQBKH состав- 25 ляет Т = 1550 К, Коэффициент линейного расширения равен с(= 5х10 1/К, Коэффициент линейного- расширения материала пробки составляет
1,75х10 l/К. Подставляя эти зна-5 чения в формулу, получим с учетом коэффициента k = l 4 необходимую величину впадин (выступов), равную
Зх10 м. Затем графитовую вставку устанавливают на основание, а подставку с плитой помещают в графито35
1 вую вставку, Плита имеет контур, аналогичный контуру графитовой вставки, Расстояние от верхней кромки графитовой вставки до плиты, равное шири- 40 не пробки, принимается равным з
30xl0 м. Принимаем, что сечение литникового канала составляет 0,020,07 от поперечного сечения отливки.
Сечение отливки составляет 291,2х х10 м,. Тогда суммарная площадь под-4 водящих каналов должна находиться в интервале (5,8-20) xl0 м . Если
2 кристаллизатор обеспечивает равномерное охлаждение по сечению отливки, то подвод металла целесообразнее осуществлять в один канал (это проще в изготовлении и, как показало моделирование, в этом случае конвекция расплавленного металла в металлоприемнике оказывает меньшее влияние на формирующуюся корку) ° Если кристадлизатор не обеспечивает равномерное охлаждение по сечению прямоуголь4 6 ной отливки, то целесообразнее подвод жидкого металла осуществлять через четыре канала, расположенные по углам, Для этого суммарная площадь подводящих каналов делится на четыре части и в углах плиты устанавливаются соответствующие формообразователи.
Применяемые составные кристаллизаторы позволяют получать равномерную корку по сечению отливки, Поэтому в данном случае целесообразнее использовать один подводящий канал. Для этого подводящего канала принимаем минимальный радиус, равный 2х10 м, тогда его площадь составит 12,56х х10 м, Такое минимальное сечение
4 2 должен иметь конический формообраэователь, Угол конуса формообраэователя принимаем равным 1,5 град. 8 качестве материала массы применяется состав, включающий, мас,ч,:
Алюмофосфатная связка (плотность = !,7 г/см ) 20
Шамот 80
Полость, образованную графитовой ,вставкой, плитой и выступающим формообразователем, заполняют огнеупорНоА. массой и уплотняют. Отверждение материала производится тепловой сушкой в течение 1 ч при температуре
470 К, Затем вынимают конический формообразователь и кристаллизатор снимают с основания, Графитовую вставку с заформованной пробкой помещают в водоохлаждаемую рубашку и монтируют в металлоприемник. С целью предотвращения теплового удара при заливке расплава кристаллиэатор разогревают газовой горелкой вместе с металлоприемником до температуры 10701273 К со скоростью (0,17-0,33) K/ñ, При этом происходит прокалка соединения вставка — пробка и кристалли- затор готов к разливке °
Таким образом, предлагаемый способ гозволяет повысить стабильность процесса литья за счет предотвращения разрушения кристаллизатора при эксплуатации, Ф о р м у л а изобретения
Способ изготовления кристаллизатора для горизонтального непрерывного литья, включающий изготовление графитовой вставки и пробки и их последующую сборку, о т л и ч а ю1577914 где
Ь k-Т Я-4), а
2. г и
Составитель А,Маслов
Техред Л.Сердюкова Корректор М„Пожо
Редактор Ю,Середа
Заказ 1878 Тираж 635 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 шийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса, литья .путем предотвращения разрушения крис: таллизатора при эксплуатации, перед изготовлением пробки в графитовой вставке s месте расположения пробки выполняют отверстия или впадины, глубину Ь которых определяют из выражения
k 1, 2,... „коэффициент, учитывающий особенности соединения и материала пробки и вставки; а максимальный поперечный размер формообразующей полости графитовой вставки;
o(- соответственно коэффициенты линейного расширения графита и материала пробки,,1/К;
Т - температура расплава в ме таллоприемнике, К,
