Устройство для отливки слитков ввакууме c инокуляторами

Устройство для отливки слитков ввакууме c инокуляторами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социаанстнческнк

Ресеубанк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<,8503()3 (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 071279 (21) 2850653/22-02 с присоединением заявки М (23) Прморитет—

Опубликовано 300781. Бюллетень 89 28

Дата опубликования описания 3007.81 (51) М. Кл.з

В 22 0 27/15

Государственный комитет

СССР но делам иэобретений и открытий (53) УДК 669.187.2 (088. 8) л"

С.И.Жульев, А.И.Чижиков, Б.Н.Мангасаров, Ю.В.Кряковский, Г.М.Бегун и Б.Г.Восходов; с (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЛИВКИ СЛИТКОВ В ВАКУУМЕ

С ИНОКУЛЯТОРАМИ

Изобретение относится к металлургическому производству и может быть использовано при отливке слитков, предпочтительно большой массы.

Известны устройства для йолучения и введения инокулятора, в которых в процессе разливки периодически получают инокуляторы и сбрасывают их в слиток. Устройства работают только при погружении их водоохлаждаемых камер под уровень металла (11 и (21.

Недостаток указанных устройств невозможность использования их в процессе разливки металла при получении слитков в изложницы в связи с изменяющимся уровнем металла в процессе .разливки, Под термином инокуляторы в настоящее время среди литейщиков подразумевают любые твердые присадки, используемые для снятия тепла перегрева(порошки, микрохолодильники, обсечка, обрезь и др.).

Известна установка, предназначенная дпя порционного ввода ферромагнит ных дисперсных материалов в жидкий металл, состоящая из бункера с железным порошком, электромагнитных ус..корителей, электромагнитного дозатора и направляющего сопла (3), 30

Эффективность внедрения порошка в расплав зависит от расстояния выходного сечения сопла до металла, что не позволяет испольэовать это устройство при отливке крупных слитков в вакууме. Кроме того, его невозможно использовать из-за нарушения герметичности вакуумной камеры при подаче последующей порции порошка.

Дополнительным недостатком устройства является необходимость использования железных порошков, содержащих до 0,5% кислорода, что приводит к загрязнению слитка неметаллическими включениями. Дополнительные затраты на приобретение порошка повышают себестоимость продукции до 3 р. на тонну (при введении в слиток З,ОВ порошка).

Известен охлаждаемый вибратор, вводимый в жидкий расплав для получения корок и кристаллов, служащих дополнительными центрами кристаллизации 4 ).

Недостатки вибратора — низкая стойкость материала вибратора в металлических расплавах, что приводит к повышенной взрывоопасности. Из-за невозможности использования в процессе заполнения изложницы,. прихо-!

850303 дится применять его после окончания " разливки, что приводит к "захолаживанию" головной части слитка, и, следовательно-, к ухудшению условий подпитки осевой эоны слитка жидким металлом. Это приводит к развитию дефектной зоны - зоны подусадочных ,.раковин.

Наиболее близки к предлагаемым способ и устройство для непрерывной разливки стали с двумя кристаллизаторами, в котором жидкий металл распыляется газом в промежуточном кристаллизаторе, рассеянный поток охлаждается с образованием гранул, подающихся в основной кристаллизатор (5J.

Недостаток данного способа и уст- 1э ройства состоит в том,.что на внутренней поверхности промежуточного кристаллиэатора образуется гарниссаж.

Это приводит к полному прекращению процесса образования гранул и зараста-.Щ нию канала промежуточного кристаллизатора. Кроме того, гарниссаж периодически под действием тяжести сваливается в слиток, создавая неоднородность структуры, что является недопустимым дефектом, особенно при производстве роторных слитков.

Цель изобретения — увеличение количества инокуляторов, вводимых в слиток.

Поставленная цель достигается тем, что на торце направляющей трубы выполнены пазы треугольной формы глубиной и шириной, равными 0,5-1,0 толщины стенки трубы, и длиной паза 0,55,0 от его ширины, причем пазы распо- З ложены по периметру трубы с шагом

1,0-2,0 от ширины паза.

Общим для известного и предлагаемого устройств являются вакуумная камера с установленной в ней иэложни- ф) цей с прибыльной надставкой и воронкой, а также направляющая. труба, герметично вмонтированная в крышку камеры и расположенная соосно изложнице.

Предлагаемое устройство отличают пазы треугольной формы, выполненные на торце направляющей трубы с уже укаэанными параметрами.

Глубина и ширина паза меньше 0,5 © толщины стенки направляющей трубы

- затрудняет выход корок металла из пазов, а также резко снижает количество получаемых инокуляторов.

Глубина пазов больше 1,0 толщинЫ стенки невозможно выполнить. Ширина паза больше 1,0 толщины стенки будет затруднять сброс инокуляторов и его введение в жидкий металл из-за большой вероятности сплошного каркаса корки металла по периметру трубы. ф©

Длина паза меньше 0,5 его шири.ны снижает количество получаемого инокулятора. Длина паза больше пятикратной его ширины усложняет процесс изготовления устройства, не обеспе- <$ чивая существенного увеличения количества получаемых инокуляторов.

Расположение пазов по периметру с шагом меньше 1,0 их ширины приводит к опасности создания замкнутого каркаса твердой корки по периметру направляющей трубы, что влечет создание недопустимо крупных инокуляторов, не расплавляющихся в жидком расплаве.

Такое количество инокуляторов приводит к подавлению ликвационных процессов и устранению физико-химической неоднородности в слитке. Повышение качества слитка за счет использования более чистых,инокулято- . ров .(по содержанию кислорода) обеспечивает снижение расходного коэффициента при производстве одной тон(к .1 - Kg) ны поковки или проката.

Экономический эффект от применения устройства может быть подсчитан следующим образом:

Э = (С -C ) Расположение пазов с шагом, больщим

2,0 его ширины, резко снижает количество получаемых инокуляторов.

На фиг. 1 и 2 дано предлагаемое устройство.

- Устройство состоит из направляющей трубы 1, имеющей пазы 2, расположенные по торцу трубы 1 с шагом 3. Труба 1 имеет толщину стенки 4. Пазы 2 выполнены с шириной 5, глубиной б и дли-. ной 7.

Устройство работает следующим образом.

В вакуумную. камеру 8 устанавливается изложница с надставкой 9 и воронкой 10. В крышке камеры 8 устанавливают герметично направляющую трубу 1, нац которой размещают промежуточное разливочное устройство 11 с уплотнителем 12.

После проведения указанных операций в камере 8 создают необходимый вакуум и начинают разливку металла через промежуточное устройство 11.

Под воздействием вакуума часть жидкого металла дробится на отдельные капли в пределах трубы 1 и особенно интенсивно при выходе иэ нее эа счет выполненных на торце пазов треугольной формы.

Таким образом, получаются инокуляторы в виде отдельных более или менее крупных капель, которые вместе с жидким металлом поступают в слиток, обеспечивая мелкозернистую структуру, ограничивая ликвацию в литом .металле и снижая отходы.

Устройство опробовано при разливке стали марок 35НЗ, МФА при 1560о

1570 С. Количества инокуляторов, полученное с помощью предлагаемого устройства, увеличивается с 0,250,30 до 7 9-8,2Ъ.

850303

Формула из обре те н и я фиг./ где С вЂ” цена 1 т слитка из стали

38ХНЗМФА, (280 р.)

С - стоимость 1 т отходов иэ той же стали, (80 р.), к4и к - расходные коэффициенты при производстве одной тонны годной поковки до применения устройства н после (равны соответственно 1,25 и 1,15).

Экономический эффект только от улучшения качества слитка, беэ учета затрат на.передел дефектного металла, составляет

Э = (280- 80) {.1,25-1,15) = 20 р/т годного металла.

Устройство для отливки слитков в вакууме с инокуляторами, содержащее изложницу с прибыльной надставкой и воронкой, установленные в вакуумной камере, в крышке которой соосно из-! ложнице герметично вмонтирована нап- равлякицая труба, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения количества инокуляторов, вводимых в слиток, на торце направляюg щей трубы выполнены пазы треугольной формы шириной и глубиной, равнин

0,5-1,0 толщины стенки трубы, и.длиной паза 0,5-5,0 от его ширины, при-. чем пазы расположены .по периметру . g трубы с шагом 1,0-2,0 от ширины паза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 442883, кл. В 22 Ь 27/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 505506, кл. В 22 4 27/06, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

9 499039, кл. В 22 Ь 27/00, 1976.

4. Герман Э, ° Непрерывное литье.

2O M., "Металлургия", 1961, с. 487.

5. Патент Японии В 53-34566,. кл. В 22 d 11/10, 1973.

850303

Фиа2

Составитель А.Щербаков

Редактор H.Áóøàåâà Техред М. Рейвес Корректор Н Бабинец

Заказ 6194/14 Тираж 869 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4