Способ отливки прокатных валков Советский патент 1986 года по МПК B22D27/02 B22D25/06 

Изобретение относится к литейному производству, а более конкретно к способам отливки прокатных валков.

Цель изобретения - повьпиение качества прокатных валков.

Для осуществления предлагаемого способа на часть литейной формы, оформляклцую нижнюю шейку валка, одевают разъемный статор электродвигателя, смещенный на 30-70 мм вьше тангенциально подведенного питателя. На первой стадии заливки (стадия заполнения части формы, оформпяющей нижнюю шейку) металл практически мгно- венно достигает уровня, на котором установлен статор. Поэтому включение обмоток статора осуществляют в момент начала заливки, причем таким образом, чтобы он создавал магнитное поле,направление вращения которого противоположно направлению вращения металла, имеющему скорость Wo, осуществленному тангенциальным подводом питателя. За счет этого снижается кинематическая энергия потока металла. Если скорость вращения магнитного поля меньше чем 0,2 Wo, то эффект торможения п отока металла не достигается и, следовательно, не снижается его эррози- онное воздействие на песчано-глинис- тую форму, оформляющую нижнюю шейку валка. Увеличение скорости магнитного поля в этот период более О,7 WQ приводит к значительному торможению металла на выходе из питателя, что приводит к запиранию литниковой систеьы. При этом литниковая воронка быстро заполняется и металл переливается через ее края.

В начале второй стадии запивки формы (стадия заполнения металлом кокильной части формы и части, оформпяющей верхнюю шейку) обмотки статора переключают на создание магнитного поля, направление вращения которого совпадает с направлением вращения металла. При скорость вращения магнитного поля меньше 1,3 WQ, то эффект ускорения вращения металла практически не достигается и его скорость остается менее -Это отрицаo

5

0

5

0

5

0

5

тельно ршияет на -процесс отвода шпа- ковых включений в осевую зону валка и их флотацию. Увеличение же скорости вращения магнитного поля сверх 1,7 W приводит к разбрызгиванию металла и образованию плен на поверхности валка. Скорость.вращения магнитного поля на второй стадии заливки формы в пределах (1,3-1,7) We способствует лучшему отводу шпаковых включений от рабочей зоны валка.

Пример. В прюмышленных условиях проводят сопоставительный ана ЛИЗ качества заготовок по размерам и массе, близких типовым валкам и отлитых предлагаемым и известным способами. Заготовки массой 0,7 т отливают из чугуна, содержащего, %: С 3,50; Si 0,55; №i 0,40; Р 0,40; S 0,11; Сг 0,02; Ni 2,1; Mo 0,2 при температуре заливки 1270. Литейные формы заливают через сифоно-танген- циальную литниковую систему, но при отливке заготовок предлагаемым способом .над питателем на расстоянии 30 мм от него устанавливают разъемный обхватывающий форму снаружи статор мощностью 10 КВт.

На п ервой стадии заливки (заполнение формы нижней шейки) направление вращения магнитного поля противоположно направлению вращения металла. При подъеме уровня металла к кокильной части формы статор переключают на создание магнитного поля, неправ-, ление вращения которого совпадает с направлением вращения металла.

После заливки и охлаждения по одинаковому режиму от заготовок на трех уровнях по высоте отбирают диски для микроструктурного анализа. При этом количество песчаных раковин и шпаковых включений оценивают методагя количественного анализа. Кроме того, фиксируют наличие выступов на нижней по положению в форме шейки заготовок.

Из дисков, отобранных от заготовок, изготавливают образцы для опре-- деления механических свойств - S j .

Данные и результаты экспериментов приведены в таблице.

Известный

ПредлагаПримечание. Скорость вращения металла (Wo) в форме принята средней в течение всего периода заливки и равна 220 об/мин| в опыте 6 наблнщаются выплески из воронки, в опы- те 11 - поверхн. плена на 17,2% заготовок.

Как вцдно из таблицы, торможение потока металла на 1 стадии заливки формы при всех скоростных режимах вра-ч щения магнитного поля снижает относительное количество заготовок с песчаными раковинами (гр. 5, опыты 2-11). Однако при торможении магнитным полем со скоростью вращения менее 0,2 W 5 положительный эффект незначительный: всего на 1,3% снижается дефектность по песчаным раковинам и на 1,1% по выступам-на шейках. Лри скорости магнитного поля 0,2 Wo и более показате-50 ли.эффективности торможения увеличиваются и составляют в среднем соответственно 6,1 и 6,7%. Тем не менее скорость вращения магнитного поля, включенного на торможение, более SS 0,7 Wo нельзя рекомендовать, так как уже при 0,8 Wo наблюдается эффект запирания литниковой системы, соп9,4 4,2

11,3

36,4

ровождаемый переполнением литниковой воронки и выплесками металла из нее. Скоростной режим вращения магнитного поля на II стадии заливки влияет, главным образ ом, на процесс удаления шлаковых включений (гр. 6). ЕСЛИ, при- обычной заливке формы (опыт 1) по наличию большого количества шлаковых включений отбраковыва,ют 4,2% заготовок, то при воздействии магнитного поля, повышакхцем скорость вращения металла, отбраковка по шлаковым включениям не превышает в среднем 3,1%. Если на этой стадии залив-г ки формы скорость магнитного поля меньше 1,3 Ц, то уменьшение брака заготовок по шлаковым включениям составляет всего 0,3% (опыт 7). Отрицательно влияет и увеличение скорости вращения магнитного пог;я до 1,8 V). В этом случае на поверхности бочки

5 1238885

валка образуются плены из-за интенг Соблюдение пределвв скорости врасивного вращения металла.щения магнитного поля положительно

Таким образом, оптимальными преде-влияет на свойства металла. Так,прочлами скорости вращения ма1 нитного по-, ностные свойства металла в опытах 3-5

ля на этапе заполнения металлом фор-и 8-10 составляют в среднем

мы нижней шейки вал ка является (0,2-.44,3 % кг/мм S что на 22 % выше

0,7) V,.a на этапе заполнения формычем .этот показатель у металла

бочки валка (кокиля) и формы верхнейзаготовок, отлитых известным спошейки - (1,) Wo.10 собом (опь1Т 1) . .

Составитель С.Сухомлинов Редактор. Н.Данкулич . Техред М.Моргентал КЬрр,ектор А.Зимокосов

Закад 3916Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.-4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,, ул.Проектная, 4