Литейная форма для отливки изложниц под расходуемые электроды

Литейная форма для отливки изложниц под расходуемые электроды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()766736 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено230378 (21) 2594588/22-02 (51)М. Кд.з с присоединением заявки ¹

В 22 0 7/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

{23) Приоритет

Опубликовано 30.09.80. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 3009.80 (53) УДК 621 746. 393 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. В. Кукса, A. Е. Совинский, А. Ф.Демидов, Ю. К. Воробьев, Е.А. Волков, В.A. Богданов, Н. И. Архипов, В.С. Лактионов и В.М.Губин

Волгоградский политехнический институт.и Электрометаллургический завод Электросталь им. И.Ф.Тевосяна (71) Заяв ители (54) ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА ДЛЯ ОТЛИВКИ ИЗЛОЖНИЦ

ПОД РАСХОДУЕМЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к прОизводству изложниц под расходуемые электроды вакуумно-дугового переплава (ВДП).

Известна литейная форма для вертикальной отливки цилиндрических изложниц, содержащая кольцеобраэную рабочую полость, образованную цилиндрической полостью с концентрически установленным в ней стержнем, и дождевую лйтниковую систему. Помимо своего основного назначения дождевая литниковая система предназначена для вы-. равнивания температуры кристаллиэующегося в форме металла по периметру 15 поперечных сечений, что предотвращает коробление изложниц при их отливке (1) .

Однако, ввиду того что изложницы для расходуемых электродов имеют боль- 0 шое отношение высоты к толщине стенки, ао время заливки через дождевую литниковую систему металл sa счет разбрызгивания размывает стенки формы и стержня. Кроме того, эа счет длитель25 ного теплового излучения от падающих струй жидкого металла происходит растрескивание и отслаивание литейной краски от стержня в верхней его части. Эти причины вызывают образование 30 трудноотделимого пригара на внутренней поверхности изложниц и их отбраковки

Известна литейная форма для вертикальной отливки цилиндрических изложниц, содержащая кольцеобраэную рабочую полость, образованную цилиндрической полостью с концентрически установленным в ней стержнем, и литниковую систему, присоединенную пссредством питателей к боковой поверхности формы в произвольном вертикальном сечении (2).

При заливке формы для изложниц под расходуемые электроды металл плавно поднимается в ее полости, не вызывая образования пригара на рабочей поверхности изложницы.

Однако эа счет теплового и силового воздействия присоединенной к боковой поверхности изложницы литниковой системы при кристаллизации и охлаждении отливки в ее стенках возникают изгибающие моменты, которые коробят изложницу так, что ее боковая наружная поверхность со стороны подвода металла оказывается вогнутой, а противоположная — выпуклой. Аналогично (в ту же сторону) искривляется и внутренняя поверхность изложницы.

766736

При эксплуатации такие изложницы преждевременно выходят из строя за счет повреждения их рабочей поверхности извлекаемым слитком.

При производстве в таких изложницах расходуемых электродов ухудшается процесс протекания ВДП из-эа недообдирки электродов.

Ближайшим техническим решением является изложница под расходуемые электроды, у которой площадь поперечного сечения одной стенки не менее, чем в 2 раза больше площади сечения другой стенки. Изготавливается такая изложница в форме, содержащей кольцеобразную рабочую полость, образованную цилиндрической полостью с эксцентрично установленным в ней стержнем.При этом отношение наибольшей ши-. рины кольцеобразной рабочей полости к наименьшей ширине составляет величину, более двух (3).

Однако за счет значительной разностенности и произвольно выбранного места размещения литниковой системы относительно полости формы такая изложница в значительной степени под- 25 вержена короблению в процессе изготовления.

Цель изобретения — снижение коробления стенок изложницы при отливке, Эта цель достигается тем, что в ц литейной форме для отливки изложниц под расходуемые электроды, содержащей кольцеобразную рабочую полость, образованную цилиндрической полостью с эксцентрично установленным в ней стержнем, и литниковую систему, отношение наибольшей ширины кольцеобразной рабочей полости к наименьшей ширине в поперечном сечении равно 1,11,3, а литниковая система размещена со стороны, противоположной смещению стержня.

На фиг. 1 представлена литейная форма в .разрезе; на фиг. 2 — форма вид сверху (без верхней опоки) .

Литейная форма состоит из кольцеобразной полости формы 1, в которой эксцентрично размещен стержень 2 и из присоединенной к ней литниковой системы, состоящей из стояка 3 и питателей 4. 50

Стержень размещен в полости формы с таким эксцентриситетом, что в попере;ном сечении отношение йаибольшей ширины кольцеобразной рабочей полости к наименьшей равно 1,1-1,3, а литниковая система размещена со стороны, противоположной смещению стержня.

Литейная форма работает следую . щим образом.

За счет того, что литниковая сис- 66 тема размещена со стороны наиболее массивной части отливки,создаются. условия для направленной кристаллизации металлов в поперечных сечениях формы.

При этом в первую очередь кристаллизу-6 ется металл в наиболее удаленной от литниковой системы части отливки. Так как эта часть имеет наименьшее поперечное сечение, она стремится занять вогнутое положение, тем самым застав» ляя наиболее толстую часть отливки, прилегающую к литниковой системе, принять выпуклое положение. Одновременно с этим закристаллизовавшийся металл литниковой системы препятствует изгибу толстой стенки в укаэанном направлении, препятствуя короблению отливки в целом. Это достигается при соотношении наибольшей ширины кольцеобразной рабочей полости к наименьшей, равном 1,1-1,3.

При меньшем значении соотношения скорость кристаллизации металла по периметру поперечных сечений выравнивается и отливка изложницы приобретает необратимый изгиб с выпуклостью, обращенной от места. размещения литниковой системы. При большем значении соотношения стремление тонкой стенки занять вогнутое положение имеет превалирующее значение и отливка изложницы коробится с выпуклостью, обращенной в сторону размещения литниковой системы.

Для определения степени влияния разностенности Формы на величину коробления стенок изложниц при их отливке проведен ряд опытов.

Исследовалось коробление изложниц под расходуемые электоры ВДП с внутренним диаметром 250 мм, высотой 2000 мм и толщиной стенки 100 мм. Различные значения отношения наибольшей ширины кольцеобразной рабочей полости формы к наименьшей ширине придавались путем смещения стержня относительно места размещения литниковсй системы, Температура заливаемого в форму чугуна составляла 1200 С для всех опытов.

Отливки выдерживались в формах в течение 24 ч. Степень коробления стенок изложницы определялась путем замера максимального зазора между поверхностью и прикладываемой металлической линейкой. Величину коробления для каждого значения разностенности Формы брали как среднее арифметическое трех опытов. Результаты опытов приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что наименьшее коробление (3 мм) получено при отношении наибольшей ширины кольцеобразной рабочей полости Формы к наименьшей ширине, равном 1,1-1,3.При этом литниковая система размещена со стороны, противоположной смещению стержня. Уменьшение или увеличение соотношения приводит к росту степени коробления.

Таким образом, предлагаемая литейная форма для отливки изложниц под расходуемые электроды дает возможность получать изложницы с малой степенью

766736

3. Улучшить условия протекания ВДП за счет получения качественной поверхности чистого электрода. еличина коробления стенок изложниц (мм) при разОтношение наибольшей ширины кольцеобразной рабочей полости формы к наименьшей ширине мещении литниковой системы со стороны максимально толстой стенки о стороны максимально тонкой стенки

1,00

1,05

1,10

1,15

1,20

12

1,25

1,30

1,35

1,40

18

-12

-12

1 50

П р и м е ч а н и е . Знак - показывает, что изгиб стенок изложницы обращен выпуклостью в сторону размещения литниковой системы.

Формула изобретения никовая система размещена со стороны, противоположной смещению стержня.

Литейная форма для отливки излож- Источники информации, ниц под расходуемые электроды, содер- принятые во внимание при экспертизе жащая кольцеобразную рабочую полость, щ 1. Николайчик Н.П. и Николайчик образованную цилиндрической полостью Е.Н. Повышение стойкости изложниц на с эксцентрично установленным в ней машиностроительных заводах. М., Местержнем, и литниковую систему, о т - таллургия, 1974, с. 102-103. л и ч а ю щ а я с я тем, что, с це- 2. Николайчик Н.П. и Николайчик лью уменьшения коробления стенок иэ- E.Н, Повышение стойкости изложниц на ложницы при отливке, в поперечном се- машиностроительных заводах. Y... Мечении отношение наибольшей ширины таллургия, 1974, с. 103-104. кольцеобразной рабочей полости к наи- 3. Авторское свидетельство СССР меньшей ширине равно 1,1-1,3, а лит- . 9 310732, кл. В 22 0 7/06, 1968. коробления (+3 мм, что вполне удовлетворительно).

Получение изложниц под расходуемые электроды ВДП с минимальным искривлением рабочей полости позволяет:

1. Повысить срок службы изложниц.

2. Уменьшить коробление расходуемых электродов, получаемых в этих изложницах, что в свою очередь дает возможность существенно понизить расход дорогостоящего металла электродов ВДП в стружку при их обдирке.

Учитывая высокую стоимость материала электродов ВДП, применение предлагаемого устройства для получен:;я изложниц даст значительный экономический эффект при внедрении. Капитальных и иных затрат, необходимых для доведения изобретения до промышленного освоения,не

- требуется,а срок его внедрения ориентировочно составляет 4-6 месяцев.

766736

9Ьа.1

° °

° °

° 4 °

°,, ° °

Фис. 2

Составитель T.Êîðîëåâà

Редактор В.Ходакова Техред Н. Бабурка

«» «

Заказ 7094/8 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ- Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор +. Синицкая

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4