Способ изготовления изложниц Советский патент 1989 года по МПК B22D7/06 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к литейному производству, и может быть использовано при отливке стале- разливочных изложниц.

Целью изобретения является повышение качества и эксплуатационной стойкости изложниц за счет предотврашения образования спелистых раковин в их стенках.

Сушность способа изготовления изложниц из доменного чугуна заключается в предварительном его охлаждении в чугуновоз- ном ковше до температуры заливки форм путем ввода и последующего расплавления биметаллического слитка, выполненного из чугуна и алюминия при соотношении слоев (200-300);1 соответственно; переливе охлажденного расплава в разливочный ковш и заливке литейных форм.

Способ осуществляется следуюшим образом.

Доменный передельный чугун в 80-тонном чугуновозном ковше поступает в литейный цех при 1320-1360°С. По технологии температура заливки форм изложниц 1250°С.

Для охлаждения чугуна в нем помешают биметаллический слиток чугун--алюминий. Продолжительность охлаждения чугуна до заданной температуры составляет не менее 30 мин. В процессе охлаждения чугуна наблюдается всплывание крупных и мелких конгламератов спели. С течением времени в результате усвоения алюминия чугуном процесс интенсифицируется. Последовательным отбором проб чугуна установлено, что максимальных значений спелеудаления удается достичь через 30-80 мин после ввода биметаллического слитка в чугун. Этот этап совпадает с полным усвоением алюминия и приближением температур чугуна к равновесным.

Биметаллический слиток изготавливают предварительно. Для этого в открытый сверху кокиль длиной 2,8-3 м и глубиной 0,25 - 0,3 на дно помещают чушки алюминия, покрытые 2,0-2,5-миллиметровым слоем маршалитовой краски. Чушки размешают большим основанием вверх и пригружают стальным скрапом. Затем кокиль зйливают

сл

05

ю

со

чугуном, остающимся в разливочном ковше после заливки форм изложниц. Чушки алюминия частично подплавляются, а частично заклиниваются в чугунной части слитка благодаря указанному выше их расположению пжроким основанием вверх. Таким образом, после кристаллизации получаемый слиток имеет на одной стороне по всей его длине алюминиевую поверхность (слой), а на другой - чугун.

Пределы соотношения масс чугуна и алюминия в слитке выбраны, исходя из следующих соображений:

При соотношении чугуна и алюминия 200:1 снижается скорость охлаждения чугуна и не всегда заданная температура достигается вводом одного слитка. Увеличе- MiR количества слитков приводит к избы- гочному содержанию алюминия в чугуне, что приводит к огрублению структуры и снижению физико-механических свойств металла. Стойкость изложниц понижается.

При соотношении чугуна и алюминия 300:1 ухудшается спелеудаление. Как следствие, в стенках отливок наблюдаются спелистые раковины. Стойкость изложниц понижается в основном из-за образования трещин и местных выгаров.

Целью ввода биметаллического слитка в доменный чугун является избыток углерода, выделяющегося в виде спели. При вводе биметаллического слитка чугун легируется алюминием, который с одной стороны способствует спелеудалению и повышает устойчивость чугуна при теплосменах против образования трещин, что увеличивает эксплуатационную стойкость изложниц.

Пример. В идентичных условиях фасонно литейного цеха отливают 12,6-тонные стале- разливочные изложницы по известному и предлагаемому способам.

Изложницы отливают из доменного чугуна, поставляемого в цех в 80-тонных чу- гуновозных ковшах. В зависимости от массы и температуры чугуна выбирается масса биметаллического слитка для его охлаждения. Слитки подвешивают на крюк мостового крана на залитые в них стальные скобы и погружают в чугун. В случае наличия шлаковой пленки на поверхности чугуна ее ломают путем быстрой подачи слитка. В среднем расход слитков составляет 20- 25 кг на 1 т. расплава. При этом в чугуне получают от 0,03 да 0,08% А1. Выделяющуюся после 30-минутного охлаждения спель скачивают скребками при наклоне чугуно- возного ковша. Охлажденный (от 1360 до 1250°С) до температуры заливки чугун пере- . 1ивают и разливочные ковши, из которых заливают формы 12,6-тонных изложниц.

Отлшые изложницы контролируют на наличие спе. шстых раковин в толще стенок и у домной части. Контро.ш осуществляют ультро.ч / киным метолом. Учитываются

0

5

0

5

0

5

0

5

только крупные раковины в поперечнике более 30 мм.

Изложницы, отлитые в процессе сравнительных испытаний, эксплуатируют одновременно в мартеновском цехе. Стойкость регистрируют.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из результатов экспериментов применение биметаллического слитка для охлаждения чугуна позволяет практически устранить спелистые раковины в изложницах. Так при охлаждении чугунным слитком в 61,8% изложниц наблюдались крупные спелистые раковины как в толще стенок, так и на участке перехода стенок в донную часть изложницы. Применение биметаллического слитка позволяет резко сократить количество изложниц со спелыс- тыми раковинами в каждой серии до 1-2(т.е. 5,3-8,7%). Исключение составляют случаи отклонения от выбранных параметров соотнощения масс металлов в биметаллическом слитке. Так при соотношении чугуна и алюминия меньше 200:1 - 18,8% изложницы имеют спелистые раковины, что обусловлено большим количеством алюминия, усвоенного чугуном (0,05%). Наоборот, увеличение значений соотношения чугуна и алюминия до 300:1 приводит к относительно высокому количеству изложниц со спелистыми раковинами из-за недостатка алюминия, т.е. процесс обеспеливания протекает почти также как и в известном способе.

Изложницы, изготовленные по известному способу имеют относительно малую стойкость (21,6 налива) практически не выше стойкости изложниц, отлитых по предлагаемому способу при соотношении чугуна и алюминия меньше 200:1(22,3). Это объясняется неудовлетворительными свойствами чугуна, обусловленными значительным огрублением структуры из-за большого содержания алюминия в чугуне. Подтверждением служит то, что все изложницы вышли из строя по трещинам. Во всех остальных случаях стойкость изложниц, отлитых предлагаемым способом выше, чем стойкость изложниц, изготовленных по известному способу. Соотношение чугуна и алюминия 300:1 не может быть рекомендовано, так как отмечается наличие спелистых раковин в стенках изложниц и практически не наблюдается повышение их эксплуатационной стойкости.

Внедрение предлагаемого способа изготовления изложниц в производство позволяет снизить их удельный расход.

Формула изобретения

Способ изготовления изложниц из домен- ногго чугуна, включающий выплавку, перелив металла в чугуновозный ковш, предварительное его охлаждение в ковше до температур заливки литейных форм путем ввода и последуюшего расплавления чугунного слитка, перелив охлажденного чугуна в разливочный ковш и заливку литейных форм, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и эксплуатационной стойкости изложниц за счет предотвращения образования спелистых раковин в их стенках, для охлаждения расплава используют би металлический слиток, выполненный из чугуна и алюминия при массовом соотношении слоев 200-300:1 соответствеино.

Изобретение относится к металлургии, а именно к литейному производству, и может быть использовано при отливке сталеразливочных изложниц. Цель изобретения - повышение качества и эксплуатационной стойкости изложниц за счет предотвращения образования спелистых раковин в их стенках. Последнее достигается ускоренным охлаждением чугуна путем ввода биметаллического слитка из чугуна и алюминия в чугуновозный ковш. Выделение спели инициируется за счет таких факторов, как охлаждение чугуна и усвоение им алюминия. 1 табл.

Примеч ание. Все изложницы отбраковали по трещинам.