Изложница для отливки многогранных слитков Советский патент 1983 года по МПК B22D7/06 

Изоб зетение относится к металлур гии, в частности к разливке металл в изложнице. Известна изложница для отливки слитков, узкие и широкие грани кото рой выполнены из двух различных мет лов, например чугуна и стали Y . Недостатком таких изложниц является низкая стойкость к образующейс на внутренней поверхности сетке раз гара. При этом с образованием данно го дефекта на нескольких гранях, на ример чугунных, бракуется вся излож ница. Известна также, изложница, имеюща в углах вдоль ребер сквозные отверстия, сообщающиеся с рабочей полост продольными каналами 2 . Недостатком таких изложниц является их повышенная отбраковка по разгару внутренней поверхности на середине граней, чему особенно подв жены широкие грани. Известа изложница, содержащая кожух и мембрану, при этом кожух . снабжен ребрами, с торцами которых сопряжена нерабочая поверхность мем браны скреп.ленной с кожухом по его периметру з . Недостатком такой конструкции яв ляется ее сложность, выражающаяся в наличии сочленяемых и скрепляемых деталей, а также необходимость наблюдения и регулирования в процессе отливки и во время затвердевания слиткрв. Известна таКже изложница для ОТЛИВКИ слитков, в которой внутреннкй слой выполнен из легированного вязкого сплава на основе железа с равномерно распределенными включе ниями огнеупорногонаполнителя. При этом .отмечено, что в качестве легированиого сплава на основе железа может быть использован чугун, легированный никелем, а в качестве напо нителя корунд 4 . Недостатком таких изложниц являетс сложность получения на внутренней поверхности слоя сплава с равномерным распределением в нем- включений огнеупорного наполнителя, невозможность ремонта.или заменытакого сло при его частичном разрушении. Кроме того, такие изложницы не имея разря ников напряжений на участках ребер могут разрушаться с образованием сквозных трещин вследствие Неравномерного нагрева. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является из ложница, в которой перёд каждой о ливкой с внутренней поверхности на се)едине граней закрепляют стальные пластины, свариваемые со слитком, что предохраняет центральную часть граней внутренней поверхности излож ,ниц от преждевременного появления сетки разгара з . Недостатком такой изложницы является ее низкая стойкость по продольным трещинам, образующимся по незащищенным граням изложницы. Цель изобретения - повышение стойкости изложниц. Поставленная цель достигается тем, что в изложнице для отливки многогранных слитков, содержащей составную сменную рабочую поверхность, закрепленную .на гранях, рабочая поверхность выполнена по меньшей мере из двух секций, установленных с зазором на стыке граней, равним 0,001-0,01 ширины грани, с толщиной секции равной 0,05-0,35 ширины грани. При этом зазор заплавлен низкоуглеродистой сталью. Величина зазора колеблется в интервале 0,001-0,01 от ширины грани равной 150-500 мм. Нижний предел (0,001) предназначен для изложниц большого развеса, с широкой гранью (500 мм), а верхний (0,01) - для изложниц, небольшого развеса. При этом, ли величина зазора между секциями, будет ниже минимально допустимой возможно преждевременное разрушение внутреннего.слоя изложниц из-за недостаточной компенсации термических напряжений, возникающих в момент заливки, жидкого металла. Верхний предел ширины зазора обусловлен необходимостью воспрепятстЕсвать затеканию металла при разливке в зазор, что может иметь место при его величине свыше 1-2 мм. Толщина, секций внутреннего слоя равна 0,05-0,35 от ширины грани. При толщине секций менее б, 05 ширины грани возможно преждевременное их коробление в процессе эксплуатации. При толщине внутреннего слоя более 0,35 щи-рины грани осложняются условия срепления их на наружном монолитном слое, Зазор заплавляется материалом с более высокими пластическими свойствами. В качестве материала направки может быть выбрана например низкоуглеродистая сталь. При этом устраняется возможность необратимого формоизменения изложницы. На фиг, 1 изображена изложница, продольный разрез, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1, на фиг. 3-6 изложница, разрезы. Изложница содержит внутренний слой 1, состоящий из отдельных стальных секций и наружный монолитный слой 2. При этом монолитный слой 2 фиксирует секции слоя 1) имеющие форму близкую к двутавру, располагаясь при этом между полками двутавра. Фиксация секций внутреннего слоя может ос:/ществляться с помощью одного или двух выступов внутри наружного монолитного слоя (фиг, 3 и 4) или с наружной стороны внешнего монолит ного слоя с помощью специальных тяг с резьбой на внешнем конце гайки 4 (фиг. 5 и 6). При этом может быть легко произведена замена одной или ряда секций внутреннего слоя. Работа изложницы осуществляетсяследующим образом. Материал внутреннего и наружного слоев изложницы подбирается в каждо конкретном случае. Например, для обливки узких удлиненных слитков с соотношением высоты к дигииетру равном 4-8 и более, где велика опаснос контакта струи металла, при отливке сверху, с поверхностью изложницы, внутренний слой делают чугунным, а наружный стальным. При этом чугун м жет быть легированным, что обеспечи его наивысшую стойкость. В случае использования крупных изложниц для слитков большой массы или с повышенными требованиями к чистоте пове ности внутренний слой делают из ста ли, анаружный изчугуна. Сталь может быть легированной или жаростой кой. При этом стальной внутренний слой наиболее стоек к появлению сет ки разгара. OxJiHBKa. слитков может производится любым из известных методов: сверху, сифоном, в вакууме и т.д. Несколько замедленный теплоотвод в изложнице со сменными внутренними секциями вследствие появления дополнительного теплового сопротивления в зазоре между наружным и внутренним, слоем при необходимости может быть компенсирован утонением наружного слоя. Никаких затруднений при извлечении затвердевших слитков в двухслойных изложницах такой конструкции не возникает. Секционное строение внутреннего слоя имеет наивысшую стойкость, так как вследствие разобщенности секций значительных термических напряжений не возникает. Они гасятся в стыке секций по внутренним ребрам изложКицы. Кроме того, наличие небольших секций внутреннего слоя позволяет легко производить любую их обработку ;до установки в изложницу или ее отливки. Например, аллитирование или любая другая обработка небольших секций значительно облегчается, что обеспечивает наивысшую стойкость изложницы в целом. Использование предлагаемых изложниц позволит повысить их эксплуатационную стойкость в 5 раз. Экономический эффект от внедрения предлагаемогр технического решения может составить 515350 руб., а народно-хозяйственный эффект 5153500 руб.

1. ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ ОТЛИВКИ МНОГО1РАННЫХ СЛИТКОВ, содержащая составную сменную рабочую поверхность, закрепленную на гранях, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости изложницы, ее рабочая поверхность выполнена по меньшей мере КЗ двух секций, установленных с зазором на стыке граней, равным 0,0010,01 ширины грани, с толщиной секции равной 0,05-0,35 .ширины грани. 2. Изложница по п. 1, отличающаяся тем, что зазор заправлен низкоуглеродистой сталью. сл 00

А-А

Фи.2.1

9ut. 3

фигЛ

Фиг. 5