Линия для производства порошковой проволоки в металлической оболочке

Линия для производства порошковой проволоки в металлической оболочке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Ф ч т» тО

1 (21) 4928389/02 (22) 16.04.91 (46) 23.01.93. Бюл. ¹ 3 (71) Институт проблем материаловедения

АН УССР (72) Л.А. Позняк, О.А.Андрущак, Б,Ф,Белов, Ю.В.Вертебный, В.П,Лоик, M.Ï,Ëîèê и

А, И.Троцан (73) В,П.Лоик (56) Авторское свидетельство, СССР

N. 1017501. кл. В 21 С 37/04, В 22 F 7/04, 1983.

Заявка Франции N 2594850, С 22 В 9/10, С 21 С 7/04, 1986, -.

Изобретение относится к устройствам для изготовления порошковой проволоки, применяемой в области металлургии; в частности при производстве порошковых модификаторов для обработки жидкой стали и чугуна химически активными компонентами, и может быть использовано в производстве порошковой проволоки для сварки и наплавки или в других подобных случаях, Порошковые проволочные модификаторы представляют из себя проволоки из металлической оболочки и порошкового сердечника,,состоящего из порошкообразных или гранулированных материалов с активными элементами (кальций, барий, магний, бор, титан и многие другие), Введение порошковых проволочных модификаторов производится в условиях больших объемов расплава с повышенной температурой и требует создания определенных скоростей (до 10 м/с) ввода, равно ЖÄÄ 1790473 АЗ (5))5 В 22 F 3/00, В 21 С 37/04, В 22 F 7/04 (54) ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКЕ (57) Сущность: при протягивании ленты 10 через клети с формирующими роликами 13 и 14 формуется желоб, засыпается в него порошок через дозирующее устройство

25, уплотняется диском-разравнивателем

42, осуществляются дополнительная засыпка порошка дозирующими устройствами 26, 27 с вторичным уплотнением его разравнивателем 43 порошка, формирование замкнутой оболочки и калибрование при протягивании через волоку 6. 4 ил. мерного распределения компонентов по объему и оплавление проволоки в определенных зонах.

Ю

Поэтому к порошковой проволоке для С» этих целей предъявляются специфические ФЬ требования; герметичность оболочки, равномерное уплотнение порошка внутри обо- (Д лочки, достаточная сцепляемость между частицами и оболочкой. отсутствие аииаот- ),» ропности свойств по сечению: отсутствие локальной концентрации напряжений при изготовлении и намотке, вызьгвающих недопустимое закручивание проволоки в спираль перед вводом"в- жидкий металл; выполнение обтекаемой форМы, создающей наименьшее сопротивление при проталкивании через направляющие устройства. Поэтому наиболее широкое применение для изготовления порошковых проволочных модификаторов находит круглая порошковая проволока диаметром порядка 8-15 мм.

1790473

Известна линия для производства порошковой проволоки в металлической оболочке, содержащая последовательно расположенные размоточное устройство и формующий стан с тянущим устройством, причем формующий стан содержит клети с формующими роликами, профили которых образуют "при протягивании металлической ленты желоб и замкнутую оболочку с порошком, поступающим из дозирующего устройства (1). Линия используется для производства сварочной проволоки (преимущественно с диаметрами до 2-х мм) и не содержит элементов для создания повышенной герметичности оболочки, высокой плотности порошка и его равномерного уп- . лотнения, необходимых при изготовлении . порошковых проволочных модификаторов для ввода в жидкий металл, что является ее недостатком. 20

Наиболее близка по назначению и существенным признакам (прототип) известна линия для производства порошковой проволоки в металлической оболочке, содержащая последовательно расположен- 25 ные размоточное устройство и формующий ,стан с участками дозирования и обжатия, состоящий из тянущего устройства, дозирующего устройства, разравнивателя порошка и установленных на входном 30 участке, участке дозирования и участке обжатия клетей с формующими роликами, выполненными с профилями соответственно для последовательного образования из металлической ленты желоба для 35 засыпки порошка и замкнутой оболочки.

На линии применено объемное дозирую. щее устройство, причем на участке обжатия, после дозирования порошка, установлены формующие . ролики, которые 40 на проволоке формуют продольное ребро путем местного вдавливания оболочки, Создаваемая при этом местная концентрация напряжений и неравномерность уплотнения порошка вызывает возможность недо- 45 пустимого закручивания проволоки при вводе в расплав целого ряда компонентов, т.е. недостаточное качество проволоки.

Линия менее производительная, чем предлагаемая, т.к. отсутствует предваритель- 50 ное уплотнение порошка.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение качества проволоки и увеличение производительности за счет более равно- 55 мернОго уплотнения порошка.

Указанная цель достигается благодаря тому; что лйния для производсгва порошко-" вой проволоки в металлической оболочке, снабжена по крайней мере одним дополнительным дозирующим устройством на участке дозирования, а разравниватель порошка выполнен в виде приводного диска и расположен между дозирующими устройствами, причем формующие ролики на входном участке выполнены с профилями для образования желоба с сечением в-образной формы и внутренним ребром в виде открытой складки.

Кроме того, рабочая поверхность разравнивателя.порошка выполнена с кольцевыми канавками гребенчатой формы.

На фиг. 1 схематично изображена линия для производства порошковой проволоки, созмещенная со схемой образования профиля порошковой проволоки (буквенные обозначения от "а" до "о"); на фиг. 2 — общий вид формующего стана; на фиг. 3- формующие ролики, разрез А-А на фиг. 2 перед подачей желоба на участок дозирования; на фиг. 4- элементы дозирующего устройства, разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — кинематическая схема приводов двух дозирующих устройств формующего стана (вид по стрелке

В на фиг. 2).

Линия для производства порошковой проволоки в металлической оболочке включает последовательно расположенные размоточное устройство 1, компенсатор 2 с направляющими роликами 3 и натяжным роликом 4, формующий стан 5, волокодержатель с волокой 6, тянущее устройство 7, наматывающее устройство 8. (Вместо наматывания проволоки возможен вариант линии с непосредственным вводом ее в жидкий металл).

На разматывающем устройствв1 pacrioложена катушка 9 с рулоном (или несколькими рулонами) металлической ленты 10, образующей оболочку порошковой проволоки, Лента пропускается через направляющие ролики 3 компенсатора 2,.причем натяжной ролик 4 имеет возможность создавать свободное давление на ленту 10, чем поддерживается необходимое натяжение.

Формующий стан 5 (фиг. 2) содержит входные ролики 11 и последовательно расположенные клети 12 с формующими верхними-роликами 13 и нижними роликами 14.

Комплект клетей с формующими роликами на участке с длиной L> (фиг. 1) образует входной участок формующего стана. На входном участке формуется желоб, Для этого выполняется профиль комплекта роликов 13 и 14, обеспечивающий формирование сечения (по схеме по фиг. 1 позиции от "+а" до "г" и фиг. 3), в-образной формы с внутренним

1790473 щий ролик 14 снабжается неподвижной осью аналогично, как и формующий ролик

13 и наоборот. Каждое дозирующее устройство (см.фиг. 4, 5) содержит бункер 28 и ленточный транспортер 29, подающий по- 30 рошок в желоб 30, образующийся из протягиваемой ленты (на фиг. 2 желоб и формуемая проволока показаны штрихпунктирной линией), Привод ленточного транспортера при вращении формующего ролика 14 с валом 35

24 осуществляется через цепную передачу

31, муфту 32 на редуктор 33. Редуктор имеет сменную пару цилиндрических зубчатых колес 34, червяк 35 и червячное колесо 36 на выходном валу, соединенном сцепной муф- 40 той 37 с промежуточным валом 38. На промежуточном валу 38 для дозирующих устройств 25 и 26 предусмотрены сцепные муфты 39 и 40, имеющие каждая цепную передачу 41 для привода соответствующе- 45 го ленточного транспортера. Привод транспортера доэирующего устройства 27 аналогичен, Муфты 39 и 40 выполнены управляемыми и позволяют при необходимости отключать работу соответствующего 50 дозирующего устройства при наладочных и пусковых работах.

Дозирующее устройство 25 и дополнительные дозирующие устройства 26 и 27 расположены в формующем стане на участ- 55 ке дозирования L2 (по схеме фиг, 1 поз. от

"д" до "к"), на котором после транспортеров дозирующих устройств установлены разравниватели порошка 42, 43, 44. Каждый из разравнивателей порошка 42 и 43 выполнен ребром в виде открытой складки. Практически высота ребра не превышает половины высоты желоба во избежание недопустимого ослабления оболочки.

Верхний формующий ролик 13 (фиг, 3) посажен при помощи цанги 15, втулок 16 и корпуса 17 с подшипниками качения 18 на оси 19. Подшипники поджаты крышкой 20, а цанга 15 зажимается гайкой 21 с фиксированием винтом 22. Цанговая опора позволяет компенсировать погрешности несовпадения формующих элементов профилей между роликами путем смещения ролика 13 относительно ролика 14. Ролик 14 установлен при помощи шпонки 23 на валу

24 для передачи крутящего момента через ролик от протягиваемой ленты на приводные элементы дозирующего устройства 25 и . дополнительных дозирующих устройств

26 и 27, Количество дозирующих устройств выбирается в зависимости от производительности и технологических факторов. В данном примере показано три дозирующих устройства. В тех клетях, где не требуется осуществлять передачу вращения, формую5

25 в виде приводного диска, посаженного на вал и введенного в желоб на (1/2-1/5) глубины желоба. Диск приводится во вращение от одного иэ верхних формующих роликов 45 (фиг. 5), который через вал 46 и цепную передачу 47 сообщает вращение валу с диском 43 или аналогично с диском

44. Вращение диска возможно также от индивидуального привода. Рабочие поверхности исков (см.схему на фиг. 1 поз. "е", "з", "к") снабжены кольцевыми канавками гребенчатой формы, расположенными по направлению продольной оси желоба 30, Разравниватель порошка 44 может быть плоской формы с аналогичным расположением канавок гребенчатой формы, т.к. при

его расположении после дополнительного дозирующего устройства 27 порошок засыпается с наименьшей высотой слоя, На участке обжатия Еэ установлены кле- ти с комплектом формующих роликов, профили которых формуют проволоку в оболочке. заполненной порошком (см.фиг.1, на схеме поз. "л", "м", "н", "о"). При этом формующие ролики имеют профиль, образующий замок и замкнутую оболочку, а открыту ю с к л ад к у н а й-образном и рофиле желоба смыкают при обжатии сечения проволоки практически равномерно со всех сторон, Работа линии осуществляется по следующему примеру (см.фиг. 1). После заправки ленты 10. смотанной с катушки 9, через ролики формующего стана 5, волоку 6 на барабан тянущего устройства 7 и катушку намоточного устройства 8, заполняются порошком и подготавливаются к работе дозирующие устройства 25, 26 и 27, регулируется положение дисков разравнивателей порошка 42, 43 и 44 относительно протягиваемой ленты, Включается в работу тянущее устройство 7 и намоточное устройство 8. При протягивании ленты 10 через комплекты клетей с роликами 13 и 14 формуется в-образный профиль желоба (на схеме рис. 1, поз. "а"-"г") производится засыпка порошка (поз."д"), уплотнение порошка диском раэравнивателя порошка 42 (поз."е"), дополнительная засыпка порошка (поз, "ж"), вторичное уплотнение порошка диском разравнивателя порошка 43 (поз."з"), досыпка порошка (поэ."и"), разравнивание порошка (поз."к"), формирование замка и круглой формы (поз."л"-"н"), калибрование при протягивании через волоку 6 (поз."о") и намотка порошковой проволоки на катушку намоточного устройства 8 или ввод готовой проволоки в ковш сжидким металлом (в последнем случае тянущее устройст1790473

35 во заменяется приводом на части роликов формующего стана). После окончания ленты на катушке линия останавливается, заменяется катушка на размоточном устройстве 1, наращивается конец ленты перед входными 5 роликами 11 формующего стана путем сварки с концом ленты, пропущенном через pb- " лики компенсатора 2, шлифуется сварной шов наждачным кругом заподлицо и линия" вводится в работу (сварочные и шлифоваль- 10 ные приспособленйя на Чертежах"услбвно не показаны). Работа продолжается до необходимого заполнения катушки намоточного устройства 8 или ввода проволоки в расплав. После остановки линии в данном 15 примере производится обрезка проволоки ручным электроинструментом, катушка заменяется, на нее закрепляются обрезанный" конец проволоки и вновь линия вводится в работу. Во время работы досыпается поро- 20 шок в бункер дозирующих устройств при помощи переносных кабелей или других специальных устройств. При необходимо--" сти выпуска другого типа проволоки работа

HB линии производится аналогично после 25 описанной выше подготовки к работе.

Техническая эффективность предло- женной линии заключается в повышении качества порошковой проволоки (более равномерное уплотнение порошка, сниже- 30 ние концентрации напряжения) и увеличеб

Формула изобретения

1. Линия для производства порошковой проволоки в металлической оболочке, пре- 40 имущественно для ввода в металлический расплав, содержащая последовательно расположенные размоточное устройство и формующий стан с участками дозирования и обжатия состоящий из тянущего устройст- 45 ва, дозиругощего устройства, раэравнивателя порошка и установленных на входном участке дозирования и участке обжатия клетей с формующими роликами, выполненными с профилями соответственно для 50 последовательного образования из металлической ленты желоба для засыпки порош-. ка и замкнутой оболочки, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что, с целью повышения качества проволоки и увеличения производительно- 55 ние производительности. Увеличение производительности достигается за счет того, что порошок после дозирования эффективно уплотняется дисковыми разравнивателями в предварительно сформированном желобе. Масса одного погонного метра проволоки возрастает в 1,3-1,4 раза.

Улучшение качественных показателей порошковой проволоки создает наиболее высокий эффект при введении проволочйых порошковых модификаторов в большие объемы металлического расплава, Для введения проволочных порошковых модификаторов в этом случае приходится устанавливать с проволокой диаметром 8-12 мм обычного качества (4-6) ручьев только на один ковш с расплавом. Площадь оборудования для ввод* в такой ковш составляет не менее 60 м2. При применении порошковой проволоки, изготовленной на предлагаемой линии с аналогичными типоразмерами уменьшается количество оборудования и площадь в 1,5 — 2 раза. Качество микролегирования также повышается, т.к. улучшается распределение легированных элементов в расплаве. Введение проволочных порошковых модификаторов улучшает механические качественные показатели стали(повышение ударной вязкости в 1,5 — 2 раза, понижается порог хладноломкости, повышается пластичность, коррозионная стойкость и т.п,). сти за счет равномерности уплотнения порошка, она снабжена, по крайней мере одним дополнительным дозирующим устройством на участке дозирования. а разравниватель порошка выполнен в виде приводного диска и расположен между дозирующими устройствами.

2. Линия по и, 1, о тл и ч а ю ща я с я тем, что формующие ролики на входном участке дозирования выполнены с профилями для образования желоба с сечением в-образной формы и внутренним ребром в виде открытой складки.

3. Линия по и. 1, отличающаяся тем, что рабочая поверхность диска разравнивателя порошка выполнена с кольцевыми канавками гребенчатой формы.

1790473

1790473

1790473

Составитель В. Лоик

Техред М.Моргентал

КоРРектоР Т. Вашкович

Редактор Г. Бельская

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

Заказ 360 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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