Способ заливки крупногабаритных форм “каскад

,ЯО 777982 ЗШ В 22 Р 23/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПИЙ(71) Институт проблем литья АН УССР(56)1, Немыкин Н.П. и др. Крупныеизложницы из чугуна первой плавки.Металлургиздат, М., 1959.2. Авторское свидетельство СССР9 503629, кл. В 22 Р 23/02, 1972.(54) СПОСОБ ЗАЛИВКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХФОРМ "КАСКАД".(57) Способ заливки крупногабаритных.форм, включающий подвод расплавасверху плоской струей, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения спелевых дефектов и засоров, повышения качества литой структуры чугуна и увеличения выхода годного литья, заливку прОизводят подстабилизированным напором расплавас весовой скоростью 15-40 т/мин илинейной скоростью поднятия уровнярасплава в форме 1-4 м/мин.Изобретение относится к металлургии и литейному производству, а болееконкретно к производству крупных отливок для сменного металлургического оборудования, преимущественноизложниц, из жидкого чугуна доменной плавки.. Известны способы заливки чугуна доменной плавки в формы крупных от 10 ливок, например изложниц для стальных слитков, заключающиеся в примейение стопорных ковшей, из которых струя круглого сечения истекает подпеременным металлостатическим напором, и подводе металла в Форму сифо 15ном или сверху 1 3Недостатки известного способа состоят в пониженном выходе годного,литья и низком качестве отливок" вследствие спелевых засоров и ли 20тейных дефектов вВиде заворотов испаев, усадочных раковин и пористости. Причинами пониженного выходагодного литья являются необходимость25расхода металла на литники (стояки питатель), брак отливок, вызванцный частым разрушением формы струеив зоне питателя, размывом стержнем"ипригаром в местах наибольшего разогрева формы и стержнеи. Поражен - ность спелевыми засорами, заворота:ми и спаями объясняется низкой достижимой скоростью заливки (весовой -не выше 10 т/мин и поднятия уровнярасплава в форме - менее 1 м/мин),35 При характерных для известных способов весовой скорости заливки в пределах 5-10 т/мин и линейной скорости поднятия уровня расплава в форме впределах 0,4-0,9 м/мин открытая по 40 верхность металла сильно охлаждается и на ней успевает выделиться много графитовой спели, а образующаяся"твердая корочка подворачивается, формйрГя="завороты и спаи, которые опасны для эксплуатационной долговечности отливок. Наличие переменного напора расплава в известных способах заливки усиливает образование спеле 50= ." спаев, поскольку .линейная скоростьподъема уровня расплава в форме существенно снижается (т.е. охлаждение поверхности расплава усиливается) по55мере заполнения Формы. Происходит это потому, что металлостатическое давление снижается пропорциональноуменьшению высоты столба металла в напорном ковше. Повысить скоростьразливки до уровня выше 10 т/мин и0,9 м/мин в известных способах прак-тически невозможно ввиду ограниченности диаметра струи круглого поперечного сечения. Диаметр струи определяется диаметром отверстия разливочного стакана стопорного ковшаи даже в случае самых крупных чугуно-разливочных ковшей не превышает9 см. Следовательно, максимально достижимая площадь круглого сеченияструи в известных способах не превышает 64 см. Кроме того фактором, ограничивающим максимально допустимыйдиаметр и значит площадь струи круглого сечения, является толщина стенки отливки,Значительная пораженность верхней по заливке части отливок усадочными дефектами в виде концентрированных раковин, пористости и рыхлот,особенно при повышенных температурахразливки присуща известным способамразливки с подводом чугуна сифономвследствие того, что самый горячийметалл находится в нижней части отливки, нарушая,тем самым, общеизвестный принцип направленного затвер.девания,Известен также способ заливкиформ, включающий подвод расплава свер.ху плоской струей2 3.Недостатками этого способа являются наличие спелевых дефектов и засоров, низкое качество литой структуры чугуна и малый выход годного литья.Цель изобретения - устранениеуказанных недостатков,Цель достигается тем, что заполнение форм сверху производят под стабилизированным напором расплава с весовой скоростью 15-40 т/мин и линейной скоростью поднятия уровня расплава в форме 1-4 м/мин.Кроме того,.заливку производятпри температуре на 5-55 С выше температуры начала эвтектической крйсталлйзации расплава,Разливка с носка поворотного. ковша обеспечивает требуемые повышенныескорости опорожнения ковша. Плоскаяформа поперечного сечения струи даетвозможность увеличить площадь струинезависимо от толщины. стенки отливки иполучить требуемое повышение скоростизаливки. Стабильность напора расплаваобеспечивает постоянную лйней-,3 7779 ную скорость поднятия уровня металла и устраняет ускоряющееся бхлаждение открытой поверхности расплава по мере заполнения формы. Повышенная скорость заливки предотвращает поражен- ность отливки спелевыми засорами, заворотами и спаями, сокращает продолжительность заливки, Заполнение Формы сверху обеспечивает благоприятную направленность затвердевания, Ю что предотвращает образование усадочных дефектов, исключает расход чугуна на литники, снижает брак отливок, вызванный разрушением формы в зоне питателя, размывом стержней и местным пригаром, что повышает выход годного.Использование промежуточной емкости позволяет просто и экономично осуществить стабилизацию напора, 20 предотвратить попадание спели и шлака, накопившихся ца зеркале ковша, в полость формы, сформировать плоскую струю заданного сечения.Повышенные скорости заливки в 25 заявляемом способе позволяют разливать чугун доменной плавки при значительно более низкой по сравнению с прототипом температуре, находящейося в.пределах на 5-50 С выше температуры начала эвтектической кристаллизации, т.е. при температуре 1145- 1195 С, Пониженная температура заливки уменьшает усадку расплава и резко снижает тепловую нагрузку на мате 35 риал формы и стержня, что предотвращает пригар и размыв, а также исключает необходимость доливки расплава для компенсации усадкиПри скоростях разливки весовой более 40 т/миц и линейной выше 4 м/мин практически невозможно обеспечить точную заливку в форму заданного количества расплава без боль 1ших потерь, так что при небольших отклонениях по времени заливки форма будет либо заметно недолита, либо заметно перелита, причем в случае перелива расплава вытечет из формы, создав аварийную ситуацию и снизив выход годного. При скоростях заливки50 менее 15 т/мин не обеспечивается стабильное предотвращение спелевых засо ров и литейных дефектов и не достигается существенное сокращение продолжительности разливки, 55При температура заливки, отличающейся менее чем на 5 С от температуоры начала эвтектической кристаллиза 82 в ции открытая поверхность расплава в форме охлаждается чрезмерно быстро,так что образуется твердая корочка,вызывающая формирование литейных дефектов в виде заворотов, спаев и т.п. При температуре заливки, отличающейсяболее чем на 55 С от эвтектическойтемпературы, резко возрастает усадкачугуна, что требует дополнительной,компенсирующей усадку доливки расплава и удлинения продолжительности разливки. Кроме того, возрастает опасность местного пригара и размыва литейной формы.Пример осуществления способа, Форму крупной сталеразливочной изложницычистовой массой 22 т и средней толщиной стенки 20 см заливают предельным чугуном доменной плавки обычного состава при температуре на 25 С, отличающейся от температуры начала эвтектической кристаллизации что составляет 1170 С. Заливку производят с носка поворотного чугуновозного ковша емкостью 100 т со скоростью 30 т/миц т,е. за время 0,73 мин, без дополнительной доливки формы для комченсации усадки чугуна во время затвердевания. Удержаниешлака и спели, формирование плоскойструи и стабилизации напора расплава осуществляют с помощью промежуточной емкости, выполненной в видестального футерованного короба с перегородками из огнеупорного кирпича.В приемной полости короба, куда попадает струя из чугуновозцого ковша,происходит удержание ковшевых шлакаи спели, а в выпускной полости - стабилизация напора и Формирование струиплоского сечения,Плоская струя имеет сечение 420 см и формируется с помощью щели размером 7 х 60 см. Величина стабилизирован- ного напора составляет 70 см. Опытная изложница не имеет спелевых засоров и литейных дефектов в виде заворотов корочки, спаев, усадочных раковин, рыхлот и др. Выход годного ца опытной изложнице повышен за счет исключения литников общей массой1,4 т, что составляет 6,47. массы изложницы (6,4 кг чугуна на каждую тонну годного), а также за счет исключения брака отливки при разрушении формы в зоне сифонного питателя, Суммарная экономия чугуна составляет 6,97 или 69 кг на тоннч голных изложниц. Ллительность заливки форм777982 Составитель Г. КибовскийРедактор Яковчик Техред М,Кузьма Корректор М. Демчик Заказ 5504Тираж 775 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 изложниц серийного производства всравнении с известным способом залйвки из стопорного ковша составляет2,5-3 мин. Линейная скорость поднятия уровня расплава в форме опытной 5изложницы составляет 3 м/мин. Применение поворотного разливочного ковша в описываемом способе взамен стопорного позволяет существенно упростить и удешевить производство изложницы из чугуна доменной плавки.