Способ центробежного литья прокатных валков с шейками

Способ центробежного литья прокатных валков с шейками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии литья валков сорто и листопрокатных станов центробежным способом , и является дополнительным к а.с. № 1156835. Цель изобретения - снижение брака валков по засорам. Это достигается тем, что перед заливкой расплава наружного слоя форму предварительно вращают с номинальной частотой в вертикальном положении . Литейная форма для осуществления способа снабжена кольцевой конической полостью, расположенной в форме для нижней шейки валка у ее основания. При этом максимальный диаметр полости составляет 1,02-1,04 минимального диаметра нижней шейки, а угол наклона боковой поверхности полости определяют по формуле оС arctg(3,2-4,0)Wd jHHu/ , где lui - длина нижней шейки, м; минимальный диаметр нижней шейки, мм. Сор и остатки формовочной смеси, осыпавшиеся на дно формы при вращении ее, перед заливкой наружного слоя в вертикальном положении, под действием центробежных сил смещаются на периферию и концентрируются в кольцевой конической полости. ш (f,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 В 22 D 13 00 ф:Ц;(Ч(Ъ ".;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (61) 1156835 (21) 4096841/22-02 (22) 21.05.86 (46) 07.01.88. Бюл, й= 1 (71) Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (72) Г.Е. Белай, В.П. Горбенко, В.И. Аверин и А.М. Бидаш (53) 621.746,042(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1156835, кл. В 22 D 13/00, 1985. (54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ С IJEAKAMH (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии литья валков сорто и;пистопрокатных станов центробежным способом, и является дополнительным к а.с. В 1156835. Цель изобретения— снижение брака валков по эасорам.

„„SU„„1 64391 А2

Это достигается тем, что перед заливкой расплава наружного слоя форму предварительно вращают с номинальной частотой в вертикальном положении, Литейная форма для осуществления способа снабжена кольцевой конической полостью, расположенной в форме для нижней шейки валка у ее основания. При этом максимальный диаметр полости составляет 1,02-1,04 минимального диаметра нижней шейки, а угол наклона боковой поверхности полости определяют по формуле о =

are tg (3, 2-4,0) 1 /й „,, где l длина нижней шейки, м; Й„„„ - минимальный диаметр нижней шейки, мм.

Сор и остатки формовочной смеси, осыпавшиеся на дно формы при вращении ее, перед заливкой наружного слоя в, вертикальном положении, под действи- С ем центробежных сил смещаются на периферию и концентрируются в кольце- Я вой конической полости.

1364391

n = 300 -, К

1r

Изобретение относится к литейному производству, а именно к технологии литья прокатных валков центробежным способом и является усовершенствова5 нием известного изобретения по авт. св. № 1156835.

Целью изобретения является снижение брака валков по засорам.

В процессе вращения формы с номинальной частотой после ее сборки в вертикальном положении происходит окончательная "притирка" ее элементов. Сор и остатки формовочной смеси под действием силы тяжести (Р = ш g) 1б располагаются в области нижней шейки (на дне формы) и под действием центробежных сил (Р = АР г), направленных радиально от оси вращения, смещаются на периферию (в коничес- 2р кую полость). При уменьшении частоты вращения формы ниже номинальной может произойти смещение остатков смеси в рабочую зону нижней шейки.

Завьппение частоты вращения более но- 25 минальной технологически нецелесообразно, поскольку способствует образованию трещин и засоров в отливке и вызйвает вибрацию центробежной машины, что приводит к ее преждевременно- 3( му износу, Для осуществления способа центробежного литья прокатных валков с шейками используется литейная форма, содержащая корпус с вставленной втулЗ1 кой, формирующей бочку валка, по обеим сторонам которой установлены опоки для шеек валка, изготовленные из формовочной смеси и торцовые крышки, футерованные графитно-шамотными встав- ками и фиксируемые замками. В опоке для нижнейшейки валка у ее основания выполнена кольцевая коническая полость, предназначенная для концентрации остатков сора и формовочной смеси, максимальный диаметр которой составляет 1,02-1 04 минимального диаметра нижней шейки, а угол наклона боковой поверхности полости определяют по формуле

ñ(= агсtg(3,2-4,0) — — —, 1щ змий ш где 1 — длина нижней шейки, мм; нин — минимальный диаметр нижней шейки, мм.

Если максимальный диаметр конической полости, выполненной в форме (опоке) для нижней шейки валка у ее основания, менее 1,02 минимального диаметра нижней шейки, то сор и остатки формовочной смеси не вмещаются и. задерживаются в полости. При увеличении максимального диаметра конической полости более 1 04 минимального диаметра нижней шейки уменьшается толщина слоя формовочной смеси и увеличивается объем полости и соответственно расход металла.

При угле наклона боковой поверхности конической полости 0(arctg

1ш

3,2 — — — возникающие в результате про 1,и ш дольной и поперечной усадки заготовки валка напряжения приводят к образованию трещин или отрыву шеек, а при. угле o() are tg 4,0

l сор

Йиин ш и остатки формовочной смеси не удерживаются в укаэанной полости под действием центробежных сил и смещаются по боковой поверхности нижней шейки в область бочки, что приводит к браку по засорам рабочего слоя отливаемого валка.

Отличают листопрокатные валки с диаметром бочки 505 мм, длиной бочки 1470 мм, общей длиной 3640 мм и массой 3,3 т.

Для формовки шеек отливаемых валков используют формовочную смесь следующего состава, %:

Отработанная смесь 83

Гусаровский песок 12

Огнеупорная глина 5

Смесь имеет следующие физико-механические свойства!

Газопроницаемость, см/мин, 70-90

Прочность, кг/cM 0,25-0,35

Влажность, % 6-8

Собранную на стенде и подготовленную к заливке форму устанавливают в вертикальном положении на центробежную машину и придают ей вращение. .Расчет номинальной частоты вращения для отливки листопрокатных двухслойных валков проводят по формуле где К вЂ” гравитационный коэффициент (К = 30-45);

r — радиус внутренней поверхности отливки, см.

Для толщины рабочего слоя отливаемьгх листопрокатных валков в 60 мм

1364391

1„

4,0). -, при длине нижней шейd.ион и

Теор = Т -(453,4-433,8) Формула изобретения

Н. Ромашова

Редактор В. Бугренкова Техред М.Ходанич

Корректор Г, Решетник

Заказ 6519/8 Тираж 739

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 радиус внутренней поверхности составляет 19,25 см, а номинальная частота вращения формы при усредненном гравитационном коэффициенте (К = 38) составляет 425 об/мин, При достижении

5 номинальной частоты вращения форму переводят в горизонтальное положение и производят заливку доэированного количества металла рабочего (наружно- 10

ro) слоя. Температура заливки состава ляет 1320-1340 С. Химический состав металла рабочего слоя определяют в результате экспресс-анализа. Температуру ликвидуса и солидуса заливаемого 15 металла рабочего слоя определяют по формулам (2) и (3).

T = 1599-107 С-26,6 %81-61,4 Р +

+9,7 Ип+7,6 ° XSi+0,5XNi-2 1,7 Сг; (2) ХС

4,3-0,33(%Г+%Р) .

Температура солидуса чугуна, применяемого для отливки валков, составляет 1013-1136 С, Контроль температуры свободной поверхности залитого металла рабочего слоя осуществляют радиационным пирометром TEPA-50, сблокированным с регистрирующим потенциометром. При достижении свободной поверхностью залитого металла наружного (рабочего) слоя заданной температуры (на 20-49 С ниже солидуса) увеличивают частоту вращения формы в 1,1-1,15 раза от:номинальной и производят заливку 10-15 металла внутреннего слоя. Это необходимо для формирования контактного слоя требуемой расчетной толщины. Температура заливки металла внутреннего слоя

1300-1340 С.

Заливку металла внутреннего слоя в объеме 45-50Х производят при наклоне формы к горизонтальной оси на 3045, при этом частота вращения формы составляет 0,05-0,20 от номинальной.

Составитель

Доливку оставшейся части металла внутреннего слоя, формирующей прибыльную часть валка, производят при остановке формы в вертикальном положении до придания окончательных размеров отливке.

После полного затвердевания металла в форме ее устанавливают на стенд и производят разборку для последующей подготовки ее элементов к заливке.

При минимальном диаметре нижней шейки отливаемого валка ИИК, составляющем брун.ш — 450 мм, максимальный диаметр кольцевой конической полости находится в пределах (459-468) мм ((1,02-1,04)й„дна g а угол наклона боковой поверхности полости, определяемой по формуле g = arcing(3,2ки lui равной 800 мм, находится в

P пределах (80-82) . Сор и остатки формовочной смеси, располагающиеся на дне формы при ее вертикальном положении, по достижении номинальной частоты вращения смещаются на периферию и сконцентрируются в кольцевой конической полости.

При заливке второй порции металла внутреннего слоя под углом 30-45 поо лость с остатками сора и формовочной смеси заполняется жидким металлом, Образовавшиеся на наружной поверхнос-. ти нижней шейки в области полости saсоры удаляются механической обработкой.

Способ центробежного литья прокатных валков с шейками по авт. св. В 1156835, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения брака валков по эасорам, перед заливкой расплава наружного слоя форму вращают с номинальной частотой в вертикальном положении.