Способ получения слитка

"д и.дд госчлдРственный кО.1 иПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТПРИ ГКНТ СССР ТЕНИ Е ИЗОБРЕИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН К АВТОРСКОМУ 1 . , ."":" " 2(21) 4873403/02 . ". ". ловиях дийамиь 1 егского воздействия Для сни- (22) 11.10.90-:"-: " .. жения энергозатрат за счет сокращения (46) 23.07,92, Бюл. М 27: "=-: ": ":.: времени обработки при сохранении качест- (71) Проектно-конструкторское бюро злект- ва осевой эоны слитка. Сущность изобретерогидравлики АН УССР :=.-: ния: расплав заливают в изложницу с (72) В.М.Грабовый, Б,И.Бутаков и В.А,Улья- прибыльной надставкой и воздействуют нов -=б-.м:. "с " Злектрогидравлическими ударами с боко- (56)Авторское свидетельство СССР: вых наружных поверхностей изложницы. И. 1612439, кл. В 22 О 27/02, 1988. Продолжительность воздействия принимают равной 0,1-0,2 времени затвердевания (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКА. слитка при одновременной подаче в образу- ,(57) Использование: в областиметаллургии, ющийся между слитком и излЪжницей зазор преимущественно при отливкеслитков в ус- расплава легкоплавких добавок.дддИзобретение относитсяк "области ме- . Недостатксб ми этого способа являются талл бргии; преимущественно к способам от- высокие энергсзатрат 1 т 1 напроцесс электроливкл слитков в условиях динамического гидроимпульсной обработки при использовоздействия. . : вании способа для управления процессомИзвестнь 1. способы виброимпульсного кристаллизации слитк.ь и низкая эффективвоздействия на расплав, включающие обра ность электрогидравлического воздействия боткукристаллиэующегося металла ударны- из-за потерь в зазоре между слитком и изми импульсами, рассредоточенными пб " - ложницей, При осуществлении способа, навысоте слитка. или воздействие на расплав пример, для сгитка массой 1500 кг время с заданными частотой и энеРгйей. воздействия составляет 0,05 от времени за=-а "-адрб ;.;:,. тВЕрдЕВаНИя ( Гз) СЛИтКа, КОНКрЕтНОЕ ВрЕМяНедостатком указайньи способов явля- работы основных вибраторов не оговаривается отсутствие рекомендаций по продола ется, что приводит или к дополнительным иитепьности обработки; что приводит к знергозатратам; при завышении времени повышенным знергозвттриатамд- - " -:" "-"- - : воздепствия, ив и куябиению качества осаИэвестен способ получеййя слйбйфЗВввойд зоны слитка; дтгрй занижении времени ключающийся в разливке расплавленного воздействия.металла в изложницу с прибыльной над- Наиболее близким по технической ставкой и основное и дополнительное воз- сущности к првдлагае 1 1 ому является способд: д т ":": - "дГЧддаеддд;ддва ь д ьдги излокницыэлектрогидравлйчеСкймчйу 11 адра "вие на него чзрез боковую поверхность ми ниже и выше уровня расплава прлчеддм изложницы электрогисравлическими удара- ПОСЛЕДНЕЕ ПРЕКРаЩаЮт ПРИ ДОСтИж 1 зНИИ МИ, РаССРЕДОТО 1 ЕННЫМЛ ПО ВЫСОТЕ ИЗЛОжНИ- уровнем распласа прибыльйой нэКстй%й=,цы,а течение времени г=(0,3-0,4) т где гб -павкам г1гной части изложницы-на 2/3 высо;ы) прекращают разливку и временно приостанавливают обработку, На поверхность жидкогометалла устанавливают теплоизоляцион 5 ную плиту с зазором к боковой поверхностиприбыльной части, в зазор подают легкоплавкую смесь и продолжают воздействие в0,1 хз +0,2 хзтечение хв ---хр, где хр -2время обработки на стадии заливки изложницы, В качестве легкоплавких добавокможно испольэовать, например. металлические соединения на цинковой и свинцовойосновах, соли кальция, известково-фтористый шлак. Количество подаваемой смесидолжно обеспечивать компенсацию зазора .на всей стадии обработки ударными импульсами, В результате заполнения зазораулучшается акустический контакт и эффективность электрогидроимпульсного воздействия повышается (см.таблицу),П р и м е р, Способ был опробован намодельных слитках из оловянистых сплавовпри одновременно работающих четырехзлектрогидроимпульснь 1 х генераторах, расположенных на уровнях по высоте слитка,Данные апробации свидетельствуют о том,что при относительном времени воздейст. вия х/хз " 01-0,2 существенно улучшаютсяпоказатели эффективности (по сравнению свариантом без воздействия). По базовомуварианту эти показатели значительно хуже,Так, размер макрозерна снижается до 5449% (высокотеплопроводная смесь) или до59-57% (низкотеплопроводная смесь); степень дегазации возрастает до 23-25 %.При относительном времени затверждения х/хв0,1(т.е, при х/хв = =0,05: 0,09)существенно снижаются скорости конвективных потоков и возрастают температурные перепады (с 310 и 9 до 235 до 30%соответственно), Указанные измененияприводят к снижению эффективности воздействия при отклонении от х/хз = 0,1 в сто 5 рону уменьшения, степень дегазацииснижается с 23 до 21%, размер макрозерна - с 54 до 69 о(высокотеплопроводнаясмесь). 10 зоны слитка. Способ получения слитка включает раз 20 25 0,4) хъ определяется потерями в зазоре, то 30 35 воздействия в этом случае в 3-2 раза превышает оптимальную среднюю величину,устанавливаемую способом, предусматривающим компенсацию зазора легкоплав О 50 55 время затвердевания слитка при изменении запасаемой энергии от (0.4-0,5)ЧЧ в начале воздействия до (1,5-1,6)ЧЧ в конце, где ЧЧ -средняя за период воздействия энергия,Существенным недостатком этого способа являются высокие энергозатраты.,обусловленные возникновением зазорамежду стенкой изложницы и слитком и компенсируемые продолжительностью воздействия и ростом запасаемой энергии,Целью изобретения является снижение энергозатрат за счет сокращения времени обработки при сохранении качества осевой ливку расплава в изложницу с п.рибыльной надставкой и воздействие электрогидравлическими ударами с боковых наружных по.верхностей изложницы. Воздействие электрогидравлическими ударами ведут в течение 0,1-0,2 времени затвердевания слитка при одновременной подаче в образующийся между слитком и изложницей зазор расплава легкоплавких добавок,Существенным отличие предлагаемогоспособа является установленная зависимость времени воздействия (х) от времени затвердевания (хв ) слитка. Если по прототипу продолжительноСть воздействия (0,3 по предлагаемому способу время воздействия составляет значительно меньшую часть времени затвердевания, имеет узкие пределы изменения. х- (0,1-0,2) хв. Найример, время воздействия по известному способу х - 0,3 хв - х = 0,4 хэ. Продолжительность ким сплавом. Энергозатраты в известных способах будут более чем в 3-2 раза выше, чем в предлагаемом.Способ осуЩествляется следующим образом. До начала воздействия определяютвремя затвердевания слитка. При этом можно пользоваться как теоретическими зависимостями, так и экспериментальными данными, После этого определяют пределы изменения времени воздействия и выбирают среднее значение0,1 хв+,0,2 хэхв,ср, - 2 . С учетом массы и фи; зических свойств расплава задают закон изменения эапасаемой энергии электрогидроимпульсного устройства и начинают разливку и обработку расплава ударными импульсами. После заполнения прибыльНачиная с х/хв0,2 (например, х/хв- 0,22), не отмечено существенного изменения показателей качества, следовательно, такой режим экономически не выгоден,Предлагаемый способ обработки по сравнению с прототипом позволяет снизить на:- (1524)% время затвердевания;- (28,36)% размер макрозерна;- (50,61)% степень развития Ч-образной ликвации;1748932- надежность в работе оборудования засчет сокращен ля ьрелени воздействия на него ударных нагрузок;- ремонтоспособность технологическо го узла за счет повышения стойкости электродной системы электроразрядного вибратора,Ф ор мул а изобретен ия Способ получения слитка, вклйчаю щий разливку расплава в изложницу с при быльной надставкой и воздействиеэлектрогидравлическими ударами с боковых поверхностей изложницы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения энерго затрат за счет сокращения времени обработки при сохранении качества оСевой эоны слитка, воздействие электрогидравлическими ударами ведут в течение 0,10,2 времени затвердевания слитка при 20 одновременной подаче в образующийсямежду слитком и изложницей зазор расплава легкоплавких добавок.- (2836)оз степень развития Л-образной ликвации;- (38.41)о 7( перегрев расплава:увеличить на:12% степень дегазации расплава; - 148-160% скорость гидропотоков Выход годного при вводе высокотеплопроводного расплава (легкоплавкий металл) по сравнению с малотеплопрояодным раСПЛаВОМ (раСПЛаВ СОЛИ) На 5,6 о 7 З, НИЖЕ, что обьясняется ухудшением теплоизолы(рующей способности прибыльной надставки в первом случае,Как показывают экспериментальйые исследования, электрогидроимпульсная обработка при заполнении зазора расплавом легкоплавких добавок позволяет повысить:- экономичность процесса электрогидроимпульсной обработки более чем в 1.5-2.2 раза за счет сокращения времени обработки;ь Относнтельные велмчнны(ло отноненно к варнантубеэ ЭГИО Слособ Оренл воздействнлстенень развитие О"обрезным лнкаацнй стелень скорость дегаев- гидролоцнн . токов размермакро.зерне еремазатеер"деваннл размерзоныравно"крысталлов лврвгреерастыееелосле еоэдействнлСоставитель Т,КоролеваТехред М,Моргентал Корректор И,Муска Реда Хрипта Заказ 2549 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго