Способ полунепрерывного литья чугунных труб

Сфеэ Сфаетскнк Сфцнаектнческнк УеснубпнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ оо 789215(22) Заявлено 11,057 р (21) 2613920 д 2-02с присоединением заявки Ко(51)М. Кл.З В 22 0 11/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 30. 12. 80 72) Авторы изобретен А,И,Бородин, Б.С.Рабой, Н.С.Евдокимов, Г.НА. В. Марков, Ю. С.Асташкин, А. П. Ващенко и завод и Центральный нау оСинарскнй трубныйисследовательскиим. И(71) Заявители институт черной металлургйи(54) СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬ ЧУГУННЫХ ТРУБИзобретение относится к металлургии непрерывного литья, в частностик способам полунепрерывного литьячугунных труб,Известен способ полунепрерывноголитья чугунных труб, включакщий подачу жидкого металла через вращающуюся литниковую чашу в кольцевуюполость между наружным и внутреннимкристаллизаторами, а также водоохлаждаемым раструбом и стержнем раструба. При этом осуществляют возвратно-поступательное движение наружного кристаллизатора с амплитудой 710 мм и частотой 45-120 циклов в 1минуту 1) .Недостатком этого способа являеТся то, что низкочастотноевстряхивЬние кристаллиэатора оказываетсянеэффективным для устранения таких 20видов брака труб, как утяжины, горячие трещины, надрыв корки и неслитины.Цель изобретения - обеспечениестабильности процесса и улучшение 2 Зкачества трубы.Поставленная цель достигается тем,что кристаллиэующийся металл подвергают воздействию ультразвуковых колебаний, при этом частота колебаний 30 по высоте твердо-жидкрй фазы формирующейся трубы равна целому числучетвертей волн, на уровень металлаприходится узел колебаний, а на периметр трубы приходится целое числополуволн колебаний. Такое распределение ультразвуковых колебаний обеспечивают при амплитуде 3-15 мкм вчастотном диапазоне от 8 до 50 кГц.На фиг. 1 изображена схема полунепрерывного литья труб с использованием ультразвука; на фиг. 2 - эпюра распределения колебательных смещений вдоль наружного кристаллиэатора, в соответствующем фиг. 1 масштабе,Жидкий металл 1 иэ разливочногоковша 2 через желоб 3 заливается влнтниковую чашу 4, из которой попадает в полость 5 между внутренними6 и наружным, 7 кристаллиэаторами,а также водоохлажд"немыми раструбом8 и его стержнем 9. В процессе поступления жидкого металла в полость5 наружный кристаллиэатор 7 подвергается воздействию ультразвуковыхколебаний от электромеханнческихпреобразователей 10, размещенных всечении кристаллизатора, соответствующем стыку фронтов кристаллиэации отливаемой трубы, При этом в стенке кристаллизатора возникают изгибные колебания на частоте возбуждения, которая подбирается таким образом, что на твердо-жидкую зону приходится, по крайней мере, одна пучность Колебаний (максимум амплитуды, фиг. 2), а на уровень металла - узел колебаний (амплитуда равна О). Электромеханические преобразователи устанавливаются по периметру наружного кристал-лиэатора на расстоянии друг от друга, кратном половине длины волны, После затвердевания металла в раструбной части и достижении определенного уровня металла в кристаллизаторе производится извлечение эатвердевающей З трубы с помощью захватов 11, размещенных на подвижном столе 12. Воздействие упругих. колебаний на затвердевающую отливку от эоны стыка фронтов кристаллизации до уровня металла в кристал лизаторе приводит к устранению транскристаллитной эоны и измельчению литой структуры трубы, а также приводит к повышению жидкотекучести чугуна, н, следовательно, улучшению качества поверхности трубы. Кроме того, ультразвуковое воздействие приводит к снижению коэффициента трения при вытягивании трубы.Предложенный способ прошел опытнопромьааленное опробование на Синарском трубном заводе. При полунепрерывном литье труб чугуна, осуществлялось воздействие на наружный кристаллиэатор трех преобразователей ПМСпри амплитуце колебаний 10 мкм с частотой 21,2 кГц в сечении кристаллизатора, соответствукщем стыку Фронтов кристаллизации.В процессе литья снижаются усилия вытягивания на 20-40. Кроме того, значительно улучшено качество литой структуры и поверхности труб.формула изобретения1, Способ полунепрерывного литьячугунных труб, включающий подачу жидкого металла через вращающуюся литниковую чашу в кольцевую полость между внутренним и наружным кристаллизаторами, последний из которых совершает возвратно-поступательное движение, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью обеспечения стабильностипроцесса и улучшения качества труб,кристаллизующийся металл подвергаютвоздействию ультразвуковых колебаний,при этом частота колебаний по высотетвердо-жидкой фазы формирующейся трубы равна целому числу четвертей волн,на уровень металла приходится узелколебаний, а на периметр трубы приходится целое число полуволн колебаний.2, Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что амплитуда ультразвуковых колебаний составляет 315 мкм в частотном диапазоне от 8до 50 кГц.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Баранов О.А. и др. Непрерывноелитье чугуна. М., 1968, с. 217-321Заказ 8935 9 Тирах 8 Подписное ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент , г. Уагород, ул. Проектная, 4