СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ НА КОКИЛИ ДЛЯ ОТЛИВКИ ЧУГУННЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ Российский патент 1998 года по МПК B22D15/00 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к центробежному литью чугунных валков.

Известен способ нанесения покрытий вручную при помощи распылителя [1]. Таким способом получают покрытия толщиной 0,3-0,8 мм, при плотности покрытия 1,1-1,25 г/см².

Кроме того получение равномерного покрытия и качественного покрытия вручную практически невозможно.

Для получения более качественного покрытия известен способ подготовки кокилей для отливки чугунных прокатных валков[2]. Слой теплоизолирующей краски наносят центробежной прямоточной форсункой с расходом краски 0,023-0,070 л/с при частоте вращения форсунки 23,4-83,5 об/с и скорости перемещения вдоль рабочей поверхности кокиля 0,022-0,068 м/с. Данный способ позволяет получать более равномерное покрытие по площади рабочей поверхности кокиля за счет его механизированного нанесения.

Недостатком данного способа является невозможность нанесения покрытий с относительно высокой плотностью и вязкостью (паст и намазок).

Технической задачей заявляемого технического решения является разработка параметров нанесения покрытия, позволяющих надежно получать равномерное теплоизолирующее покрытие по всей длине рабочей поверхности кокиля для смесей, имеющих разные физические свойства (плотность, вязкость, состав наполнителя и т.д.)
Поставленная техническая задача достигается тем, что покрытия с расходом смеси 0,257-0,78 л/с наносят центробежным распылителем строго по технологическим параметрам.

Частоту вращения распылителя выдерживают соотношением
,
где
т - частота вращения распылителя c^-1;
f - коэффициент;
ν - кинематическая вязкость теплоизолирующего покрытия в см²/с.

Величина коэффициента f определена эмпирически и составляет 0,35 - 0,42 см²/с².

Указанные значения коэффициента являются существенно важными для получения качественного покрытия. При значениях коэффициента ниже нижнего предела покрытие получают неравномерным в связи с тем, что смесь не успевает распределиться по тарелке распылителя и вылетает "пакетами", что приводит к неравномерности покрытия по высоте. Если значение коэффициента выше верхнего предела, смесь вылетает с тарелки распылителя с большой кинематической энергией, что приводит к смещению предыдущих слоев последующими. В результате покрытие получается неравномерным по толщине.

Скорость перемещения распылителя вдоль рабочей поверхности кокиля в вертикальной выдерживается в соответствии с формулой
v = αkp,
где
v - скорость вертикального перемещения распылителя, дм/с;
α - коэффициент расхода покрытий, зависящий от температуры кокиля и равный 0,75-0,91;
k - коэффициент расхода покрытия на единицу площади кокиля -0,36-0,42 дм^-2;
p - расход покрытия, л/с.

Величины коэффициентов α и k определены эмпирически.

Коэффициент α определяет величину потерь смеси на оплывание и пропорционален температуре кокиля. Каждые 10^oС температуры кокиля свыше 50^oC увеличивают коэффициент на 0,04.

Значение коэффициента определяет качество покрытия по длине рабочей поверхности кокиля. При значении коэффициента k ниже нижнего предела покрытие получается с наплывами в связи со стеканием смеси. Если значение коэффициента k больше верхнего предела, покрытие получается бугристым с несплошностями.

Таким образом, заявляемый способ нанесения теплоизолирующих покрытий на кокили в совокупности признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет решить новую задачу - получить качественное покрытие рабочей поверхности кокилей для смесей с разными физическими свойствами.

Пример. На рабочую поверхность кокиля наносили теплоизоляционное покрытие вязкостью 0,032 см²/с. Расход покрытия составлял 0,45 л/с. Температура кокиля равнялась 80^oC.

Необходимая частота вращения распылителя для получения качественного покрытия составила
0,35^oC0,42 см²/с:0,032 см²= 10,94^oC13,125 с^-1;
Скорость вертикального перемещения распылителя вдоль рабочей поверхности кокиля составила
0,87•3,6^oC4,2 дм^-2•0,45 л/с=1,4094^oC1,6443 дм/с.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет добиться нанесения теплоизоляционный покрытий с разными физическими свойствами и за счет этого получать отливки высокого качества.

Изобретение может быть использовано в литейном производстве при центробежном литье чугунных валков. Кокиль для отливки валков подогревают до 50 - 90^oС и наносят на его рабочую поверхность теплоизоляционное покрытие при расходе смеси в 0,257-0,78 л/с. Частоту вращения распылителя определяют по формуле где f - коэффициент, равный 0,35 - 0,42 см²/с²; ν - кинематическая вязкость покрытия, см²/с. Скорость перемещения распылителя в вертикальной плоскости определяют по формуле V=αkp, где α - коэффициент, зависящий от температуры кокиля, равный 0,75 - 0,91; k - коэффициент расхода покрытия на единицу площади кокиля, равный 0,36-0,42 дм^-2; р - расход покрытия, л/с. Обеспечивается получение равномерного покрытия по всей длине рабочей поверхности кокиля.

Способ нанесения теплоизолирующего покрытия на кокили для отливки чугунных прокатных валков, включающий его подогрев и нанесение на его рабочую поверхность теплоизолирующего покрытия с помощью центробежного распылителя, перемещаемого в вертикальной плоскости, отличающийся тем, что подогрев кокиля осуществляют до 50 - 90^oС, а расход теплоизолирующего покрытия составляет 0,257 - 0,78 л/с при частоте вращения распылителя, определяемой по формуле

где n - частота вращения распылителя, с^- 1;
f - коэффициент, равный 0,35 - 0,42 см²/с²;
ν - вязкость теплоизолирующего покрытия, см²/с,
и скорости перемещения распылителя вдоль рабочей поверхности кокиля в вертикальной плоскости, определяемой по формуле
V = αkp,
где V - скорость вертикального перемещения распылителя, м/с;
α - коэффициент расхода покрытия, зависящий от температуры кокиля и равный 0,75 - 0,91;
k - коэффициент расхода покрытия на единицу площади кокиля, равный 0,636 - 0,42 дм^- 2;
p - расход покрытия, л/с.