Кокиль для литья профилированных чугунных валков

О П И СА"Н И-Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советсиик Социалистичесииа Респубяии(11)б 20334 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лнительиое к авт. свид-в) М. Кл, В 22 3 15/О Заявлено 22,2340094/22-0 с присо еиием заявки осударствеииый комитетовета Мииистров СССРио делам изобретенийи открытий(2 з) пр (43) Оп итет З) УДК 621.746,04 (088,8) 0678. Бюллетень М 31 ния описания 100778 икова 45) Д оп блико Авторызобретеиия Н.С Козаченко, Н.И Гольдштейн, Р.Л.А. Иванова,Козлов, П.ф. Парасюк, Вилярчик, М.У. КняжанскЮ.Е. Плющ и Я.Г. Рипс 3) Заявит сследовательский и опытно-конструкторскийт автоматизации черной металлургии аучн инст ДЛЯ ЛИТЬЯ ПРОФИЛИРОВАННЫХУГУННЫХ ВАЛКОВ(54) КОК е- онИзобретение относится к литейному производству, а именно к кокилямцля литья чугунных прокатных валков.Известен кокиль с проФилем, выполненным в соответствии с проФилем 5валка, и с термическим сопротивлением на внутренней рабочей поверхностидля литья чугунных прокатных валковсорто-и трубопрокатных станов )1,Термическое сопротивление по длине . 10кокиля практически постоянно,поэтому структура и твердость чугуна подлине бочки изменяются незначительно,В то,же время участки, соответствующие рабочим калибрам, где требуется (бпОлучение высокой твердости и износостойкости, занимают только определенную, иногда меньшую часть бочки. Получение чугуна высокой твердости сбольшим количеством цементита в струк-фтуре на нерабочих участках повышаетхрупкость валков и склонность к поломкам, тем самым ограничивается возможность повышения твердости и износостойкости рабочих участков.Известен кокиль с .увеличенным тепловым сопротивлением на буртовыхчастях (ребордах) 2 Такая конструкцияпредусматривает выполнение буртовприлегающих к торцам выступов Формы, с покраской или намазкой толщиной 1,5-12 мм, тогда как толщина покрытия остальной части кокиля также может составить до 12 мм. Термическое сопротивление, определяющее влиянче покрытия на интенсивность теплообмена, скорость затвердевания и структуру отливки, прямо пропорцио нально толщине покрытия. При ограниченной разнице в толщинах покрытия ограничено также различие в интен 1сивности охлаждения, структуре и твердости между буртом и остальной частью валка. Замедленно охлаждаемые участки проходят опасный с точки зрения образования трещин интервал температур при интенсивной реализации усадочных процессов в остальной части отливки, что повышает опасност образования трещин.Наиболее близким техническим реш гнием является кокиль с теплоизоляци ными прокладками, который устраняет образование трещин за счет сохранени в контакте с прокладкой прослойки жидкого чугуна, разъединяющей эатвер девающне участки ИОднако при литье валков в кокилях такой конструкции твердость буртов остается высокой, так как влияние небольших по размеруУчастки кокиля, соответствующиерабочей части (калибрам), выполненыс термическим покрытием Хр, сопротивюение которого 0,0006-0,0012 м час к5,ВС/ккал. Участки кокиля, соответствующие нерабочим участкам бочки, выполнены с покрытием Хн, термическое сопротивление которого 0,017-0,059 м .часфСккал.Участки с повышенным тепловымсопротивлением могут в зависимостиот калибровки располагаться как навыступах (буртах), так и на впадинекокиля. Соотношение термическихсопротивлений составляет 20-90, Соотношение длин участков кокиля сповышенным тепловым сопротивлением,к длинам нерабочих участков валкасоставляет на торцовых участкахЖ.:й 1,1-.1,2, на внутреннейЗ) части профиля - в : в ф; - 0,8-1,0.к,н,При эксплуатации кокиля соотношение термических сопротивлений обеспечивает значительный перепад интенсивности кристаллизации, различнуюструктуру и твердости на рабочихи нерабочих участках бочки. Протяженность участков с повышенным тепловым сопротивлением обеспечиваетпониженную твердость и повышенную30 прочность чугуна по всей нерабочейчасти бочки. Усадка интенсивно охлаждающихся участков бочки валка происходит вне пределов интервала трещинообраэования замедленно охлаждаю 35 щихся участков, Фто исключает образование поперечных усадочных трещин,Наличие на торцовых, зонах, удаляемых.при механической обработке валка,участков с термическим сопротивлением4 О идентичным термическому сопротивлению на кокиле в контакте с рабочимиучастками валка, и относительныеразмеры участков обеспечивают охлаждение контактирующих с ними участков45валка с интенсивностью, аналогичнойинтенсивности эатвердевания рабочихучастков, и получение при механической обработке образцов, характеризующих рабочие участки бочки.На продольных стыках выполненЖ слой увеличенного теплового сопротивления, что предотвращает образованиепоперечных трещин на стыках.Кокиль, выполненный в соответствиис разработанными соотношениями, поМ эволяет получить валки с повышеннойтвердостью и износостойкостью калибров, с уменьшенной твердостью и увеличенной прочностью нерабочих участков, избежать образования трещин.60 Формула изобретения прокладок на общий уровень теплообме на и твердость буртов в целом невелико.Возможность получения дифференцированной структуры и твердости по длине бочки валка определяется соотчошением термических сопротивлений яокрытий по длине бочки (зависящим главным образом от соотношения толщин покрытий) и соотношением площадей (длин) участков с повышенным тепловым сопротивлением и нерабочих участков бочки. Эти соотношения в известных конструкциях отсутствуют, .что существенно затрудняет получение валков с дифференцированной структурой и твердостью.Для определения структуры и твердости валков отбирают образцы от торцовых частей бочки. При повышенном термическом сопротивлении на буртах структура и твердость в местах, предназначенных для отбора образцов, не соответствует структуре и твердости рабочих калибров. Конструкция форм, позволяющих получить мягкий и прочный бурт и одновременно оценить качество рабочих калибров, в известных технических решениях отсутствует.Цель изобретения заключается в обеспечении получения валков с твердыми износостойкими калибрами и мягкими прочными нерабочими участками, предотвращении трещинообразования и обеспечении контроля качества.Это достигается за счет того, что соотношение термических сопротивлений на участках кокиля, Формирующих нерабочие и рабочие участки бочки, составляет 20-90, а соотношение длин участков кокиля с повышенным тепловым сопротивлением и нерабочих участков бочки валка составляет 0,9-1,2. В зонах повышенного теплового сопротивления, соответствующих удаляемой при механической обработке торцовой части бочки перпендикулярно к плоскости вертикального разъема выполнены участки с термическим сопротиВлением, идентичным термическому сопротивлению кокиля в контакте с рабочей частью бочки, при этом образующая участка составляет 0,5-0,8 образующей кокиля.На Фиг. 1 и 2 изображен профилированный кокилЫ на Фиг. 3 - дан разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - схема калибровки валков. Кокиль состоит изразъемных составных колец 1. Внутреннйй профиль кокилей выполнен в соответствии с профилем соответствующего валка - нижнего 2 или верхнего 3 валка. Рабочие участки, образующие профиль 4, занимают только часть бочки, остальная часть занята нерабочими участками 5. 1. Кокиль для литья профилированных чугунных валков, включающий разь емк е составные кольца с увеличен. Небол адеев актор ов СССР 4 5Тираж сударственног по делам из 3035, Москва, Заказ 4459/10ЦНИИПИ Г П фПат ф ным термическим сопротивлением на участках внутренней поверхности, соответствующих нерабочим участкам бочки, отличающийся тем, что, с целью повышения твердости и ьзносостойкости рабочих калибров, уменьшения твердости и увеличения прочности нерабочих участков бочки, соотношение термических сопротивлений на участках кокиля, Формирующих нерабочие и рабочие участки бочки, составляет 20-90, а соотношение длин участков кокиля с увеличенным термическим сопротивлением и нерабочих участков бочки валка составляет 0,9-1,2.2. Кокиль по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности определения качества чугуна на рабочих участках бочки на торцовых частях кокиля взонах увеличенного термического сопротивления, соответствующих удаляемой при механиЧеской обработке торцовой части бочки, перпендикулярнок плоскости вертикального разъема 5выполнены участки с термическим сопротивлением, идентичным термическому сопротивлению кокиля в контактес рабочими участками бочки, при этомобразующая участка составляет 0,50,8 образующей кокиля.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Кривошеев А.Е. Литые валки.Металлургиздат, 1957, с.225.2. Кривошеев А.Е. Литые валки.15 Металлургиздат, 1957, с,224.3. Авторское свидетельство СССРМ 279908, кл, В 22 Э 15/00, 1968. 50 Подписноекомитета Совета Министрретений и открытий