Способ изготовления кристаллизатора для горизонтального непрерывного литья

(5 БРЕТЕН САНИЕ ДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСНОМ редотвращтора приением по процесса лить разрушения кр луатации, Пер графитовой вс массой в ней пробки 3 выпол уте е сталли д заполавки 1месте ост неупорнои асполож дины, г ия би няют в осо- пробво СССР 4, 1985, ИСТАЛЛИ- НЕПРЕРЫВьныи е аты л ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОРИЗОНТАЛЬНО(54) СПОСОБЗАТОРА ДЛЯНОГО ЛИТЪЯ(57) Изобреному произвония являетс позв ки 3 ние относитсяству. Целью и повышение ста литеи- брете- льност ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРгде К - коэффициент, учитывающбенности соединения и материалки 3 и вставки ; а - максималпоперечный размер формообразуюполости графитовой вставки 1;Й и - соответственно коэффициеннейного расширения графита и мриала пробки 3; Т - температурплава в металлоприемнике. Этоляет исключить разрушение пробво время процесса литья, 3 илЗО изобретение относится к литейномупроизводству и может быть использовано при изготовлении кристаллизатоов для установок непрерывного литьязаготовок горизонтального типаЦель изобретения - повышение стабильности процесса литья путем предотвращения разрушения кристаллизатора при эксплуатации. 1 ОНа фиг.1 приведена схема предлагаемого способа изготовления кристаллизатора; на фиг,2 " то же, с под"водом расплава в определенную зону;на Фиг,3 - узел 1 на Фиг,1 и 2. 15Кристаллизатор содержит графитовую вставку 1, в которой выполненыотверстия или впадины 2, и пробку 3,В графитовую вставку 1 помещают подставку 4 с плитой 5, В гнезда плиты 205 помещают конические формообразователи 6, Графитовая вставка 1 вместес подставкой 4 опирается на основание 7. Кроме того, устройство содер."жит.шамотный стакан 8 для подводажидкого металла на требуемое рас,стояние.Процесс изготовления пробки 3 иее сборку с графитовой вставкой 1.осуществляют следующим образом,Перед заполнением полости графитовой вставки 1 огнеупорной массойв ней в месте расположения будущейпробки 3 выполняют отверстия иливпадины 2, глубины которых определяют из выраженияь к (Г 4)1где 1 - коэффициент, учитывающийособенности соединения и материал пробки и вставки;а максимальный поперечный размер Формообразующей полостиграфитовой вставки, м;А и са- соответственно, коэффициентылинейного расширения графитаи материала пробки, 1/К;Т - температура расплава в металлоприемнике, К,50Подставку 4 с установленной на1ней плитой 5 помещают в графитовуювставку 1 (фиг, 1) таким образом, чтобы обеспечить заданную толщину пробки 3, В гнездо или гнезда (при подводе расплава в различные, необходимыеиз технологических соображений, зоныкристаллизатора) вставляют конический формообразователь (Формообразователи) б, Собранный таким образомкристаллизатор устанавливают на основание 7, Затем полость, образованную графитовой вставкой 1, плитой 5 ивыступающйм формообразователем 6, заполняют огнеупорной массой, В качестве материала для изготовления пробки3 используют огнеупорные формовочныесмеси. Основные требования к даннымсмесям заключаются в обеспечениипрочности готового изделия в условияхвоздействия жидкого металла, Выполнение данного условия обеспечиваетсяприменением материалов, имеющих высокую температуру плавления и низкийкоэффициент термического расширения,Совокупность указанных свойств обеспечивает предотвращение разрушения .устройства во время работы. После заполнения полости производят уплотнение массы, После отверждения вынимают конический формообразователь 6 икристаллизатор снимают с основания 7,Затем графитовую вставку 1 с заформованной пробкой 3 помещают в охлаждаемую рубашку и монтируют в металлоприемник.При конструкциях кристаллизатора,в которых необходимо производить подвод расплава на требуемое расстояниепо длине .кристаллизатора и в определенную зону, в пробке 3 выполняютподводящий стакан (фиг,2), Длинаэтого стакана и расположение выходящих отверстий обеспечивает заполнение кристаллизатора жидким металломв требуемых зонах,формовку в этомслучае производят следующим образом.В графитовую вставку 1 вставляютподставку 4 с шамотным стаканом 8,На подставку 4 устанавливают плиту5, На .наружной поверхности шамотного стакана 8 предусмотрены отверстияили выступ и впадины такие же, каки на графитовой вставке 1 в местевыполнения пробки 3, Затем полость,образованную графитовой вставкой 1,стаканом 8 и плитой 5, заполняют огнеупорной массой, Излишки массы убирают заподлицо с торцом графитовойвставки 1, После отверждения массыкристаллизатор снимают с основания 7,Затем графитовую вставку 1 с заформованной пробкой 3 помещают в охлаждаемую рубашку и монтируют в металлоприемник,Для предотвращения теплового удара при заливке жидкого чугуна полу157791 35 Способ изготовления кристаллизатора для горизонтального непрерывного литья, включающий изготовление графитовой вставки и пробки и их последующую сборку, о т л и ч а юченный кристаллизатор разогревают газовой горелкой вместе с металло- приемником до температуры 10 О К (скорость нагрева 0,17- 0,33 К/с). При этом происходит прокалка соединения графитовая вставка.- пробка и приобретение им нужных свойств для работы в условиях высокотемпературного нагрева при 10 взаимодействии с жидким металлом,П р и м е р. Подготовку кристаллиэатора для разливки отливки корпуса сечением (130 х 224)х 10 з м из серогочугуна производят следующим об 5 разом. В хвостовой части графитовой вставки на расстоянии 30 х 10 м от торца выполнят выступы и впадины на внутренних ее гранях, Для расчета были приняты следующие значения, Мак симальный размер Формообраэователя равен максимальному размеру отливки и составляет а = 224 х 10 Зм. Температура чугуна в металлоприемнике пры получении укаэанной заготовки состав ляет Т = 1550 К, Коэффициент линейного расширения равен с = 5 х 10 1/К, Коэффициент линейного расширения материала пробки составляет1,75 х 10 1/К. Подставляя эти зна чения в формулу, получим с учетом коэффициента К = 1,4 необходимую величину впадин (выступов), равную Зх 10 м. Затем графитовую вставку устанавливают на основание, а подставку с плитой помещают в графитовую вставку, Плита имеет контур, аналогичный контуру графитовой вставки. Расстояние от верхней кромки графитовой вставки до плиты, равное шири не пробки, принимается равнымз30 х 10 м. Принимаем, что сечение литникового канала составляет 0,02- 0,07 от поперечного сечения отливки, Сечение отливки составляет 291,2 х 45 х 10 м, Тогда суммарная площадь под водящих каналов должна находиться в интервале (5,8-20) х 10 м . Если2кристаллизатор обеспечивает равномерное охлаждение по сечению отливки, то подвод металла целесообразнее осуществлять в один канал (это проще в изготовлении и, как показало моделирование, в этом случае конвекция расплавленного металла в металло- приемнике оказывает меньшее влияние на формирующуюся корку)Если кристаллизатор не обеспечивает равномерное охлаждение по сечению прямоуголь 4 6ной отливки, то целесообразнее подвод жидкого металла осуществлять через четыре канала, расположенные по углам, Для этого суммарная площадь подводящих каналов делится на четыре части и в углах плиты устанавливаются соответствующие формообразователи. Применяемые составные кристаллизаторы позволяют получать равномерную корку по сечению отливки, Поэтому в данном случае целесообразнее использовать один подводящий канал. Для этого подводящего канала принимаем минимальный радиус, равный 2 х 10 м, тогда его площадь составит 12,56 х х 10 м , Такое минимальное сечение4 2должен иметь конический формообраэователь, Угол конуса формообраэователя принимаем равным 1,5 град. В качестве материала массы применяется состав, включающий, мас,ч,:Алюмофосфатнаясвязка (плотность у = ,7 г/см ) 20Шамот 80 Полость, образованную графитовой ,вставкой, плитой и выступающим формообразователем, заполняют огнеупорной.массой и уплотняют, Отверждение материала производится тепловой сушкой в течение 1 ч при температуре 470 К, Затем вынимают конический формообразователь и кристаллизгтор снимают с основания, Графитовую вставку с заформованной пробкой помещают в водоохлаждаемую рубашку и монтируют в металлоприемник, С целью предотвращения теплового удара при заливке расплава кристаллиэатор разогревают газовой горелкой вместе с металло- приемником до температуры 1070- 1273 К со скоростью (О,7-0,33) К/с, При этом происходит прокалка соединения вставка - пробка и кристалли- затор готов к разливкеТаким образом, предлагаемый способ позволяет повысить стабильность процесса литья за счет предотвращения разрушения кристаллизатора приэксплуатации,Формула изобретения1577914 где 10 Ы М)а2. г цф Составитель А.Масловор Ю,Середа Техред Л,Сердюкова Корректор МПожо каз 1878 Тираж 635 ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г,уж Гагарина, 101 щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности процесса, литья .путем предотвращения разрушения крис таллизатора при эксплуатации, перед изготовлением пробки в графитовой вставке в месте расположения пробкивыполняют отверстия или впадины, глубину Ь которых определяют из вы- ражения К щ 1,23 коэффициент, учитывающий особенности соединения и материала пробки ивставки;амаксимальный поперечный размер формообразующей полостиграфитовой вставки;4- соответственно коэффициентылинейного расширения графита и материала пробки 1/К; Т - температура расплава в металлоприемнике, К,