Способ изготовления чугунных прокатных валков в кокилях

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 9 23 15 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН с тличаюцелью повысчет получегуна п го слоя, расна единицу поляют по следе М - удельный расхо краски, см /см кокиля еля полн верх ости- глубинам;Оа - диаметр,5-0,9- коэффинителядлинысм /смз абоч оя валка,валка, м;иент расходакраски на едабочего слоя пол Ука,коэффициент теля краски лнисхода на единицу его сло овалрхности раб см /см 2.м зОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУГУННЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ В КОКИЛЯХ, включающий нанесение на его рабочую поверхность краски с графитовым и окидным наполнителями,и й с я тем, что, с шения качества валка з ния заданной твердости всей глубине его рабоч ход наполнителя краски верхности кокиля опред дующей формуле:Изобретение относится к металлургии, а именно к производству литых чугунных прокатных валков в кокилях.Целью изобретения является повышение качества валка за счет получения заданной твердости чугуна по всей глубине его рабочего слоя.Сущность изобретения заключается в регламентации удельного расхода наполнителя краски кокиля в зависимости от глубины рабочего слоя отливаемого валка и его диаметра. Расход наполнителя краски определяют пс формулеМ = (0,5-0,9)Ь + (2-6) Ь 3Р р е г 1 О где М - расход наполнителя краски наединицу поверхности кокиля,см /смг,- глубина рабочего слоя валка1 е - диаметр валка, м;0,5-0,9-коэффициент расхода наполнителя краски на единицу длины, 25рабочего слоя валка см/см ,м;,2-6 - коэффициент расхода наполнителя краски на единицу поверхности рабочего слоя валка, см /см .ме г гРегламентация расхода наполнителякраски в указанных пределах предопределяет интенсивность теплообменамежду металлом и кокилем в периодформирования рабочего слоя валка. Вначальный момент интенсивность теплообмена, скорость затвердевания исвойства чугуна прокатного валка определяются термическим сопротивлением покрытия, сформированного краской.В последующие моменты на поверхнос Оти отливки образуется затвердевшийслой чугуна, а между ним и кокнлемгазовый зазор, Поэтому к концу формирования рабочего слоя валка интенсивность теплообмена определяется 45суммой термических сопротивлений покрытия, газового зазора и рабочегослоя валка. Указанные термическиесопротивления пропорциональны расходу наполнителя краски, толщине газового зазора и глубине рабочего слоявалка соответственно.Теплопроводность материала валкана два порядка выше, чем у газовогозазора, поэтому интенсивность тепло- Ыобмена в конце затвердевания рабочего слоя валка лимитируется термическим сопротивлением газового зазора. Толщина газового зазора между отливкой и кокилем возрастает с увеличением размеров отливки вследствие ее линейной усадки, поэтому определяется диаметром валка и временем от начала затвердевания отливки, т.е. толщиной рабочего слоя валка.Следовательно, между термическим сопротивлением покрытия и термическими сопротивлениями газового зазора и рабочего слоя валка существует определенное соотношение, которое уста-, навливается данным изобретением в виде эмпирической зависимости расхода наполнителя краски от толщины рабочего слоя валка и его диаметра.Расход наполнителя краски в установленных пределах позволяет уменьшить тепловой удар на рабочую поверхность кокиля, снизить интенсивность охлаждения отливки в начальный период формирования и таким образом выровнять скорости затвердевания наружного и внутреннего сечений рабочего слоя валка и получить его более однородным по структуре и свойствам. Это обеспечивает повышение стойкости кокиля и качества валка.Если расход наполнителя краски ниже регламентируемого, то увеличивается интенсивность .теплообмена в начальный период формирования отливки. Это обуславливает снижение стойкости кокиля из-за увеличения тепло" вого удара и ухудшение качества валка из-за формирования неоднородной структуры по сечению рабочего слоя вследствие неравномерного его охлаж" дения.Прн расходе наполнителя краски выше регламентируемого уменьшается интенсивность теплообмена на начальных этапах формирования отливки. В этом случае кокили стоят дольше, но в рабочем слое валков формируется неудовлетворительная структура чугуна увеличивается размер зерна, снижается твердость чугуна) . Поэтому ухудшается качество валков и возрастает их брак.П р и м е р. Изготовили 613 шт, валков диаметром от 0,3-1 м, из них 369 шт - с расходом наполнителя краски по изобретению. В качестве наполнителя краски использовали графит и оксиды различных элементов, содержание его в краске составляло 65 об.7., Краску наносили на кокильРезультаты испытаний приведены в таблице. Для удобства представления испытанных вариантов соотношение между коэффициентами расхода наполнителя краски и параметрами валка представлены в виде суммы М=М, +М Вариант расхода наполнителякраски М, М Количество Средняя стойсм /см см /см отлитых кость кокилей,валков, шт. число наливов Брак валковпо низкойтвердости, 3 Без регламентации 145расхода наполните"ля краски 2,00 12(Прототип 1 0,40 1 0,50 2 0,75 4 0,90 6 0,95 7 14 80 1,82 20 99 1,95 22 150 2,00 120 23 2,06 9 10,50 Составитель Э. Тен Техред М.Ходанич Редактор Л. Повхан Корректор Л. Пилипенко Заказ 4862/8 Тираж 757 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4. 3 12 при 110-130 С. Расход наполнителя контролировали по расходу краски с учетом его объемного содержания.Качество валков оценивали по твердости образцов, которые отбирали от торцов бочек при механической обработке. Стойкость кокилей определяли по числу наливов до появления на рабочей поверхности сетки трещин глубиной 3-5 мм. 56853 4где М, = 0,5-0,9)11, см /смМ = (2-6)6 З, см /смКак следует из таблицы, при значениях М 1 и М ниже регламентированных данным изобретением, стойкостькокилей не превышает 14 наливов.Если расход наполнителя краски соответствует пределам по изобретению(варианты 3-5, то стойкость кокилей 10 повышается почти в два раза. Призначениях М 1 и М, превышающих соответствующие верхние пределы регламентированного расхода наполнителя,резко возрастает брак валков.15 Таким образом, при расходе наполнителя краски в пределах, регламентированных данным изобретением, повышааются качество валков, увеличиваетсястойкость кокилей.