Способ полунепрерывного литья чугунных труб

(51) 4 В 22 Р 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ ИОАН ТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ РЫБНОГОчающийлизатор,ующего мотрубы,(54)(57) СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕ ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ ТРУБ, вклю заливку металла в кристал ввод в металл графитизир дификатора и вытягивание о т л и ч а ю щ и й с я с целью повышения качест счет выравнивания структ сечению, в металл дополн вводят стабилизирующий м при этом графитизирующий подают в наружную часть ся трубы, а стабилизирую катор - во внутреннюю. У 13на Трудовогочно-исследоваорско-технолоубной промьппле то,за(71) Всесоюзный ордеКрасного Знамени наутельский и конструктгический институт трностиИзобретение относится к металлургии, конкретнее к литейному производству, в частности к полунепрерывному литью чугунных труб.Цель изобретения - повышение качества труб за счет выравнивания структуры по их сечению.Одновременный ввод графитиэирующих и стабилизирующих модификаторов соответственно в наружную и внутреннюю части отливки позволяет устранить отбел на наружной поверхности трубы и ограничить рост зерна графита во внутренней ее части. В результате структура металла по сечению трубы выравнивается и, следовательно, повышается ее качество.На фиг, 1 представлено устройство для осуществления способа, про-. дольный разрез, на фиг. 2 - то же, вид сверху.Устройство состоит из наружного 1 и внутреннего 2 кристаллизаторов, литниковой чаши 3, в которой выполнено четыре питателя, в том числе питатели 4, ориентированные на рабочую поверхность наружного кристаллизатора 1, и питатели 5, ориентированные на рабочую поверхность внутреннего кристаллиэатора 2. Над питателями расположены бункера 6 для стабилизирующего модификатора и бункера 7 для графитизирующего модификатора. Количество питателей и, соответственно, бункеров для модификаторов обусловлено диаметром отливаемых труб, при этом половина из них ориентируется на рабочую поверхность наружного кристаллиэатора, а другая половина - на наружную поверхность внутреннего кристаллизатора. Графитизирующий и стабилизирующий модификаторы в количестве, необходимом для модифицирования всего объема металла отливаемой трубы, засыпают в соответствующие бункеры 6 и 7, Одновременно с началом заливки металла в литниковую чашу открываются бункеры 6 и 7 и модификаторы (графитизирующий и стабилизирующий) подаются непосредственно в потоки металла, направленные на формирование соответственно наружной и внутренней эон металла в отливке. Выпускное отверстие бункеров рассчитывается так, что модификаторы равномерно подаются в соответствующие потоки 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 металла в течение всего процесса заливкиПредлагаемый способ испытывают при литье труб диаметром 400 мм и толщиной стенки 15 мм. Чугун содержит,: С 3,62, 83. 2,4, Мп 0,6, Р О,5 и Я 0,08. В литниковой чаше изготавливают четыре литника, при этом два из них ориентированы на рабочую поверхность наружного кристаллизатора, а два других - на рабочую поверхность внутреннего кристаллизатора, Над каждым питателем к верхнему краю литниковой чаши прикреплены бункеры для модификаторов. В два из них засыпают 75 -ный ферросилиций (графитизирующий модификатор) фракцией 0-3 мм в количестве по 300 г в каждый, а в два других - феррохром (стабилизирующий модификатор) также фракцией 0-3 мм в количестве 180 г в каждый бункер. Модификаторы вводят из расчета 0,08 . ферросилиция и 0,05 феррохрома от массы обрабатываемого металла.Параллельно из того же самого металла на известной установке отливают трубы того же размера (400 ф 15 мм)с засыпкой 750 г ферросилиция (0,1 от массы металла) на струю заливаемого металла.Исследования показывают, что в структуре металла труб, изготовленных по известному способу, на наружной поверхности на глубине до 2,4 мм имеются включения неразложившегося цементита (около 25 . площади шлифа), а во внутренних слоях наблюдаются включения грубого пластинчатого, а в некоторых зонах и гнеэдообразного графита.В трубах, изготовленных в соответствии с предлагаемым способом, несмотря на меньший расход ферросилиция (0,08 по сравнению с 0,1 ) на наружной поверхности цементит по существу, полностью устранен (не более Зплощади шлифа). Это объясняется тем, что графитизирующий модификатор в данном случае весь расходуется на обработку только наружной зоны стенки трубы, Однако на внутренней поверхности наблюдается точечный, междендритный, в виде небольших пластинок графит. За счет этих изменений улучшаются механические свойства отливаемых труб: если в трубах, изготовленных поСоставитель В.Сиротедактор И.Дербак Техред Л.Олейник Корректор Е,Рошк аказ 164 1 ОТираж 757ВНИИПИ Государспо делам изоб 113035, Москва, ЖПодписноемитета СССРткрытийнаб., д. 4/ енноготений аушск Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна известному способу, модуль кольце-. вой прочности 270-280 МПа, то в трубах, изготовленных по предлагаемому способу, он увеличивается до 290-320 МПа.Предлагаемый способ позволяет предотвратить возникновение отСела на наружной поверхности труб, благодаря вводу в эту зону металла графитизирующего модификатора. В то 1222403 4 же время ввод стабилизирующих добавок в среднюю зону отливаемых труб тормозит нежелательный рост графитных включений. В результате происходит выравнивание структуры трубы по сечению как по форме графитных включений, так и по структуре основной металлической матрицы, что обеспечивает значительное улучшение 10 качества труб.