Способ изготовления поддона с кюмпельным углублением

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к разливке стали в сквозные изложницы. Цель изобретения - повышение стойкости поддона при эксплуатации за счет уменьшения его растрескивания. Способ включает введение в поддон армирующих элементов во время отливки, часть армирующих элементов выполняют из материала, температура плавления которого меньше температуры плавления материала поддона и размещают под кюмпелем и вдоль малой оси поддона, при этом их масса численно равна [(1,6 - 2,0)<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">6.</SP>V<SP POS="POST">.</SP>98ДТ]/L, кг, где V - объем поддона, м<SP POS="POST">3</SP>

98ДТ - разность между максимальной и средней температурами в поддоне после отливки на него слитка, град.

L - удельная теплота кристаллизации материала расплавляемых элементов, Дж/кг. 2 ил.

сОюз сОВГ тских

СО! ИАПИС ТИЧГСКИХ

РЕСПУВЛИК

tsIIs В 22 D 7/06

ГОСУДИРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (7 (, QO (Я (21) 4675719/02 (22) 11.04.89 (46) 07,08.91, Бюл. М 29 (71) Мариупольский металлургический инсТИ ТУТ (72) А.M.Ñêðåáöîâ, Л.А.Дан, Б.А,Павлюк, B. В, Килочкин и Ю.А.Демченко (53) 621.746.393 (088.8) (56) Гиршович Н,Г. Справочник по чугунному литью. — Л.: Машиностроение, 1978, с. 758. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДДОНА

С КЮМПЕЛЬНЫМ УГЛУБЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к разливке стали в сквозные изложницы. Цель изобретения — повышение стойкости поддона при эксплуатации эа

Изобретение относится к металлургии, а именно к разливке стали в сквозные изложницы, Цель изобретения — повышение стойкости поддона при эксплуатации эа счет уменьшения его растрескивания.

На фиг. 1 изображен поддон; на фиг, 2— то же, поперечное сечение.

На фиг. 1 и 2 обозначены стальная трубка 1, тело 2 поддона и алюминий 3.

Плаекие элементы выполняют из легкоплавкого металла, например алюминия (его сплавов), меди (ее сплавов), цинка (его сплавов), залитого в стальную трубку, закрытую с концов. При этом легкоплавкий металл может быть залит в трубку до ее размещения внутри поддона либо после Во втором случае концы трубки должны быть выведены наружу поддона. а после наполнения легкоплавким металлом заглушены.

Расгтоло кение расплавляемых элементов в терм. вски зктиттных участках поддо. SU 1668015 Al счег уменьшения его растрескивания. Способ включает введение в поддон армирующих элементов во время отливки, часть армирующих элементов выполняют из материала, температура плавления которого меньше температуры плавления материала поддона, и размещают под кюмпелем и вдоль малой оси поддона, при этом их масса численно равна ((1,6-2,0) 10 V At)/L, кг, где V — объем поддона, м ; Л t — разность между максимальной и средней температурой в поддоне после отлио3_#_è на него слитка, град.; — удельная теплота криста1лиsации материала расплав т емых элементов, Дж/кг, 2 ил на позволяет поглощать избыток тепла по сравнению со средним его уровнем в изделии (или восполнять его недостаток). Рл 3мещение этих элементов в иных местах приводит к еще большей неравномерности температурных полей.

В процессе экспериментов была получена эмпирическая формула для расчета оптимальной массы раплавляемых элемен(1 б 2 О . 106. V At тов:, кг.

Масса расплаеляемых элементов, меньшая расчетной величины, не оказывает эффективного захолаживающего воздействия.

Большая масса, чем необходимо по расчету, приводит к уменьшению живого сечения поддона, вероятность его разрушения увеличивается.

Опыт показывает, что магL c.òðàëüíûå, идущие через всю толщину поддона, трещины, приводящие к разламыванию поддонов, появляются в тех участках металла которые

1668015

15

45 быстрее нагреваются до более высокой температуры и быстрее охлаждаются после удаления источника тепла (слитка) с поддона. В кюмпельных поддонах такими являются участки: под кюмпелем, вдоль малой оси поддона. Эти участки более интенсивно по сравнению с другими термоциркулируются. Чугун в этих местах более активно притерпевает изменения, в результате чего разрушение поддона идет именно по этим участкам, Отведя избыточное тепло при нагреве из этих объемов металла и подведя недостающее при охлаждении, возможно устранить причину трещинообразования — неравномерность тепловых полей.

Эффект от выполнения отдельных элементов внутренней конструкции поддона расплавляемыми следующий. При заливке стали в сквозную изложницу, установленную на поддоне, плавкие элементы, расположенные в термически активных точках поддона, начинают плавиться. Тем самым интенсивно поглощается избыток тепла, Термические поля в детали выравниваются, После извлечения слитка плавке элементы, кристаллизуясь и выделяя много тепла, поддерживают температуру термически активных участков. Таким образом, поддон можно характеризовать как термически уравновешенную конструкцию.

Пример. В лаборатории литейного производства Мариупольского металлургического института были отлиты 6 масштабных моделей поддона Ц-497. При массе натурального объекта 9 т модель весила 30 кг, т.е. массовый масштаб составлял 1:300, Один поддон был отлит известной конструкции: по его периметру из полосы сечением

1,920 мм был размещен бандаж. Остальные имели предлагаемую конструкцию. В этих поддонах под кюмпелем вдоль его малой оси симметрии размещена стальная трубка, внутри которой находится алюминий.

Стальная трубка с алюминиевым наполнителем имеет волнообразйую форму (фиг. 1), кроме того, она может быть прямой, в виде ломаной линии; трубок может быть больше одной.

На отлитые поддоны устанавливали сквозные изложницы массой 60 кг, в которые отливали слитки стали массой 75 кг. При этом во время первого налива стали на поддон известной конструкции и один предлагаемой в них сняли тепловые поля. Сравнивая их, пришли к выводу, что в поддоне предлагаемой . конструкции распределение температуры во все периоды времени более равномерное, чем в поддоне известной конструкции.

Стойкость поддона известной конструкции до заметного растрескивания составила

30 наливов стали, Проведенные эксперименты показали, что предложенный способ защиты поддона изложницы обеспечивает повышение его стойкости по сравнению с известным способом за счет уменьшения растрескивания.

Формула изобретения

Способ изготовления поддона с кюмпельным углублением, включающий размещение в литейной форме, имеющей поперечное сечение в виде прямоугольника, армирующих элементов и заливку расплавом, отличающийся тем, что. с целью повышения стойкости поддона при эксплуатации путем уменьшения его растрескивания, армирующие элементы используют из материала с температурой плавления, меньшей температуры плавления заливаемого. расплава, заключенными в стальную оболочку, причем армирующие элементы размещают вдоль малой оси литейной формы и над участком, формирующим кюмпельное углубление поддона, и используют с массой

m, определяемой из математического выражения гл, кг, где Ч вЂ” объем поддона, м., 3

Ь t — разность между максимальной и средней температурой поддона при получении слитка, град.;

L — удельная теплота кристаллизации материала расплавляемых армирующих элементов, Дж/кг.

1668015 аг.

Составитель Е. Скиданова

Редактор О,Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 2607 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Рэушская наб., 4/5

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