Устройство для получения трехслойного слитка

Устройство для получения трехслойного слитка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии , в частности, к получению трехслойных слитков. Цель изобретения - повышение качества слитка. Устройство содержит изложницу, центральную вставку 3, выполненную из материала основного слоя слитка, и примыкающие к ней с обеих сторон перегородки 4 и 5. Каждая перегородка выполнена из материала периферийного слоя слитка, плакирующего большие грани вставки 3 в слитке, и установлена по всей высоте вставки 3 с зазором между ней и центральной вставкой, составляющим 1-2 толщины перегородки, которая составляет 2-5% расстояния между центральной вставкой 3 и стенкой 1 изложницы. При этом центральная вставка 3 выполнена в головной части шириной B, вычисляемой по формуле B=A[1+Α<SB POS="POST">U</SB>(T<SB POS="POST">1</SB>-T<SB POS="POST">0</SB>)]<SP POS="POST">.</SP>[1+Α<SB POS="POST">вст</SB>(T<SB POS="POST">1</SB>-T<SB POS="POST">0</SB>)]<SP POS="POST">-1</SP>, где A-ширина полости изложницы в головной части, мм

α<SB POS="POST">U</SB> - коэффициент линейного теплового расширения материала изложницы, К<SP POS="POST">-1</SP>

α<SB POS="POST">вст</SB>-коэффициент линейного теплового расширения материала центральной вставки, К<SP POS="POST">-1</SP>

T<SB POS="POST">0</SB>-температура при нормальных условиях (293К)

T<SB POS="POST">1</SB> - температура плавления наиболее тугоплавкого материала перегородок, К, а обращенные к стенкам изложницы грани центральной вставки выполнены с уклоном, равным уклону стенок изложницы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 В 22 D 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сд

С0

К)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4314475/23-02 (22) 08.10.87 (46) 23.08.89. Бюл. № 31 (71) Производственное объединение «Ждановтяжмаш» и Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) Б. И. Медовар, В, Я. Саенко, Б. И. Шукстульский, Г. П. Клименко, С. В. Шатуров, С. П. Лысяная, И. А. Торлов, Л. Б. Медовар, А. В. Бешенцев и В.И. Ус (53) 621.74.046 (088.8) (56) Заявка Японии № 53 — 118453, кл. В 22 D 7/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 376165, кл. В 22 D 19/00, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ТРЕХСЛОЙНОГО СЛИТКА (57) Изобретение относится к металлу ргии, в частности к получению трехслойных слитков. Цель изобретения — повышение качества слитка. Устройство содержит изложницу, центральную вставку 3, выполненную из материала основного слоя слитка, „„Я0„„1502170 А1

2 и примыкающие к ней с обеих сторон перегородки 4 и 5. Каждая перегородка выполнена из материала периферийного слоя слитка, плакирующего большие грани вставки 3 в слитке, и установлена по всей высоте вставки 3 с зазором между ней и центральной вставкой, составляющим 1 — 2 толщины перегородки, которая составляет

2 — 5% расстояния между центральной вставкой 3 и стенкой 1 изложницы. При этом центральная вставка 3 выполнена в головной части шириной b, вычисляемой по формуле Ь=а(1+а„,(Т! — То) (1+ u T i— — T<), где а — ширина полости изложницы в головной части, мм; а — коэффициент линейного теплового расширение материала изложницы,К; а „вЂ” коэффициент линейного теплового расширения материала центральной вставки, К, Т0 — температура при нормальных условиях (293 К); Т! — температура плавления наиболее тугоплавкого материала перегородок, К, а обращенные к стенкам изложницы грани центральной вставки выполнены с уклоном, равным уклону стенок изложницы. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1502170

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению трехслойных слитков.

Цель изобретения — — повышение качества слитка, На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А- А на фиг. 1.

Устройство для получения трехслойного слитка содержит изложницу 1 с прибыльной надставкой 2, центральную вставку 3, выполненную из материала основного слоя слитка и перегородки 4 и 5, каждая из которых выполнена из материала периферийного слоя слитка, плакирующего в слитке соответствующую грань вставки 3.

Перегородки 4 и 5 установлены с зазором с между ними и вставкой 3, равной

1 — 2 толщины d перегородки 5 или 4, которая составляет 2 — 5Я расстояния f между центральной вставкой 3 и стенкой изложницы l.

Центральная вставка 3 в ее головной части выполнена шириной b, вычисляемой по формуле

Ь 1+а4(Т! — Т@

1+а „(Т! — T()) гд«и ширина изложницы 1 в ее головной части, мм; а! коэффициент линейного теплового расшиГ>ения материала изложницы

1(К ); х„-. — коэффициент линейного теплового расширения материала центральной вставки 3 (К );

Т<) — температура при нормальных услоВиях ранна 293 К;

/! — температура плавления наиболее туп>плавкого материала п«р«городок 4 и.чи 5 (К).

Обра(ценные к стенкам изложницы 1 грани центральной вставки 3 выполнсны с уклоном под углом 11, равным уклону стенок изложницы !.

Устройство работает следующим образом.

Жидкий металл периферийных сло«В слитка залива«тся в соответствук>11;уK) по.чость между стенкой изложницы 1 и п«регородками 4 и 5 любым известным способом.

При этом зеркало жидкого мет»л I» поднимается быстрее, чем расплавляются иерегородки 4 и 5, и не контактиру«T с поверхностью центральной плиты, Обесп«чив»я как чистоту металла слитка, так и прочное и плотное соединение его слоев, т. е. высокое качество слитка. Всплывающие и ныкыпливакпциеся на поверхности зеркала м«т»ллы неметаллические частицы, не вступая в контакт с центральной вставкой 3, !и> мере заполнения изложницы 1 выводятся в прибыльную надставку 2. При этом к<)нструкция и соотношение размеров составляющих частей установки обеспечивает Нх синхронно« теп;ювое расширение, предохраняя стенки

55 изложницы 1 от разрушения и уменьшение пороков слитка на его узких гранях.

Использование предлыга«мого технического р«шения позволяет получить трехслойные слитки более высокого качества за счет исключения возможности з»грязнения металла неметаллическими включениями и образования полости рыхлот на границе сплавления слоев трехслойного слитка.

При заполнении изложницы жидким металлом скорость подъема зеркала металла опережает скорость расплавления перегородок, что обусловлено размером толщины перегородки, равной 2 — 50 расстояния между центральной вставкой и стенкой изложницы.

При этом, поскольку перегородки полностью закрыв»к>т плакиру«мые грани центральной плиты, эти грани смачиваются жидким металлом, свободным от нем«таллических включений, которые плавают на поверхности зеркала м«талл» и выводятся в прибыль.

11!)и тол(пине перегородки, равной менее

2 В расстояния, она расплавляется быстре«, ч«м происходит подъем зеркала жидкого металлы, и возможен контакт поверхности центральной Вставки непосредственно с зерK

При толщине перегородки, превышающей 5 < расстояния между центральной вставкой и стенкой изложницы, перегородка Ht. расплавляется и в зазор между

u«per ()poдкОй и центральной вставкой э»труд)I«u(> проникнов«ние жидкого м«талла, что приводи) к (>бр»зов)ник> в слитке пористости и рыхлот.

Выпо. !!!«ни«каждой Ilt р«городки из матери»лы периферийного слоя слитка, плакирукицего ;(аннук> грань плиты в с!)итке, исключает I»1 рязн«ни«раси 1»вы компонентамии. Ht Вхо IH u(H)IH В с()с т<1 В тр(хс чои НОГО сл итк», что тыкж«up HI)<). (ит к уг! л ч ш«н ию (<ГО КЫ !(. СТВЫ.

У(т» ВО»к<1 k;)>K)I() и u(р«Городки u<) В(. с и выл()Tt< Вст»вки с 1»зорол) между н«й и центральной Всгывкой, сс>сгынляющим толи 1 и ! ы и е р с ГО р О д к и, О б (e u t."ч и В ы (< т 11» д(< ж и О (.

Отс«кани«!(.рка 1» жи (Kolo мета.1ла с плаВык)щими шстицыми шлака и других н Метылличс KHK »ключ«ний От !>л()кируемых поверх!н>ст«й. что повышает качество слитка.

11 p H В(. . и ч и и с за з О р ы, м е и ь11 1(H T(). I ul H H hl п«регородки, инт«(гси нный т«плообмен между Обогр«В»«мой кидким м«та»пол! »«pe(op<<),IK()II и массивной центральной Вставкой приводит к н»м«рзанин) металла плыкируюп((ГО слоя I;I перегородку. Г!ерегородка нс р»сил»вля«тсн, что препятст вует контакту жидк< ГО м«талл» с ц«нтральной Вставкой.

Если !»!()р превышает удво«Внук> то.)ц(ину п«р(! Ородки, то прои«хо.. и г э»грязи«HH( з(ркыл» .!.идкого м(талл» I! з»зорс шлакоВыми и,ц>угими u(. л)«!».I,)ич«скил)и ча(; и-!

1< <1 и, I l () с !)и ж »(. т К» ч(. (I H< ) (, Втка

1502170 где а = 1120 мм ширина изложницы 1 в головной части; коэффициент линейного теплового расширения чугуна СЧ 15; коэффициент линейного теплового расширения ст. 20, температура при нормальных условиях; температура плавления стали а„=1,0 10 " К а, — !1 1 10 "К

Тч= 293 К

Tt = 1783 К

Выполнение центральной вставки в головной части шириной, связанной с размерами изложницы, коэффициентами линейного расширения и температурой плавления материалов деталей устройства, а также с уклоном граней центральной вставки, обращенных к стенкам изложницы, равным уклону стенок изложницы, обеспечивает синхронное тепловое расширение центральной вставки и стенок изложницы, благодаря чему снижается до минимума давление расширившейся при нагревании в процессе заливки центральной вставки на стенки изложницы, а следовательно, с одной стороны — устраняется полоса рыхлот и улучшается качество слитка, а с другой увеличивается срок службы изложницы.

Пример. Устройство для получения трехслойного слитка, состоящего из стали

12Xl8H10Т, ст. 20, 10ХСНД, центральную часть которого составляет ст. 20, содержит изложницу I типа ЛП вЂ” 7 из чугуна с прибыльной надставкой 2 высотой 600 мм, центральную вставку 3 из ст. 20 и примыкающие к ней перегородки 4 и 5. Перегородка 4 выполнена из стали 12X18H IOT, перегородка 5 — из стали 1ОХСН3,. Обе перегородки одинакового размера 1120х1580 мм.

Толщина d перегородок 4 и 5 составляет 5 мм, т. е. 2,3Я расстояния f между центральной вставкой 3 и стенкой 1 изложницы.

Зазор с между плитой и перегородками 4 и 5 равен 7 мм, что составляет

l,4 толщины d перегородок 4 и 5. Размеры центральной вставки 3 120,/100х1580 мм. Ширина b в ее головной части равна 1!18 мм и рассчитана по формуле а 1+ (Т, Т„) !

+а „ Ti — Tn) I!20><(l + I,О 1,0 (!783 293)(1+11,1 10 (1783 293) 10ХСНД, являющейся более тугоплавкой, чем сталь 12X18H IOT.

Обращенные к стенкам изложницы 1 р»ни центральной вставки 3 и стенки изложницы 1 выполнены с одинаковым уклоном под углом р, равным 0,5 .

Заливка металла в изложницу осуществлена сифонным способом.

Полученный в устройстве слиток характеризуется минимальным загрязнением металла неметаллическими включениями, прочным и плотным сплавлением слоев.

Стенки изложницы после использования устройства не имеют повреждений, что позволяет повысить срок службы изложницы ориентировочно на IOß.

Формула изобретения

Устройство для получения трехслойного слитка, содержащее изложницу, центральную вставку из металла основного слоя слитка, защищенную со стороны широких граней двумя перегородками в виде плит, отличающееся тем, что, с целью повышения качества слитка, перегородки выполнены из металла периферийных слоев слитка высотой, равной высоте центральной вставки, и толщиной, равной 0,02...0,05 рас30 стояния между широкими гранями и внутренней стенкой изложницы, причем каждая перегородка установлена с зазором по отношению к вставке, равным 1...2 толщины перегородки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 35 что центральная вставка выполнена в головной части шириной b, равной

a(I + a. Ò вЂ” T, ) j !

+а „(Т, — Тч) где a — ширина полости изложницы в головной части, мм; а„— коэффициент линейного теплового расширения материала изложницы, К -1, а — коэффициент линейного теплового

15 расширения материала центральной вставки, К

Т, — температура при нормальных условиях, 293 К;

Ti температура плавления наиболее тугоплавкого материала перегоро50 док, К; а большие грани центральной вставки выполнены с уклоном, равным уклону стенок изложницы.

А-А

Фиг 2

Составитель О. Ьелков

Редактор С. Патрушева Текред И. Верее Корректор М. Пожо

Заказ 5004! I 2 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ (С(P

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д 4/5

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