Изложница для слитков Советский патент 1979 года по МПК B22D7/06 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструк циям изложниц, применяемых для крис таллизации слитков, например стальных. Известна изложница, предназначенная для отливки крупных слитков, корпус которой состоит из двух слое внутреннего (из высококачественного чугуна) и наружного из обычного доменного или литейного чугуна (1, Известна также листовая изложница, содержащая для снижения напряжений в опасных зонах вставки из пластичной стали с пределом текучес ти ниже рабочих напряжений изложницы 2 . Известная изложница быстро выходит из строя вследствие того, что часто возникающие при эксплуатации напряжения вьаие предела текучести выэывгиот в материале вставки остаточные деформации. Необратимое изменение размеров вставки, усугубленное действием высоких температур накапливаясь, неизбежно приводит к выпучиванию вставки и разрыву кор са ИЗЛОЖНИЦЫ. Кроме того, известная конструкция не учитывает различные условия для работы корпуса изложницы по ее периметру и изменения энака напряжений при охлаждении изложниц . С целью увеличения стойкости изложниц, разные участки изложницы выполняются на всю толщину стенок из различных материалов, а именно: узкие грани и углы - из пластичного материала с пределом усталости при несимметричном цикле напряжений выше максимальных нгшряжений в изложнице при ее нагреве и охлаясдении; широкие грани - из материалов с коэффициентом объемного и линейного расширения ниже, чем у материала углов и узких граней. На фиг. 1 показано сечение слябинговой изложницыf на фиг. 2 сечение блюминговой изложницы. Изложница включает широкие грани 1 (для блюминговой их четыре); углы 2; узкие грани 3 слябинговой изложницы вместе с;углами - ширина изложницы; Ь - длина изложницы; S - тотацива стенки изложницы; Ь - высота угла, соизмеримая с толщиной стенки изложницы и равная (1/2 - 2). Выбор конструкции изложницы обусловлен особенностями ее работы. В

результате неравномерного распределения тепловой нагрузки грани изложниц, особенно их средины, прогреваются в 1,5 - 2 раза больше, чем угл Б материале изложницы возникают напряжения как по толщине стенки, так и по периметру изложницы.

Расчет напряжений и деформаций в изложницах выполнен известным экспериментально-теоретическим методом. Метод позволяет получить решение задачи по вычислению временны и остаточных напряжений и деформаций при изгибе с растяжением (сжатием) , в условиях температурного и механического воздействия, с учетом неравнопрочности и изменения физико-химических свойств материала в процессе нагрева и охлаждения. Эксперименты и расчеты подтвердили целесообразность применения следующих материалов:

для широких граней изложниц (листовых и слябинговых) и всех граней блюминговых, подверженных максимальному разогреву в процессе работы материалы с низким коэффициентом объемного и линейного расширения типа предельного и литейного чугуна, углеродистой стали и т.п.,

для углов и узких граней изложниц (слябинговых и листовых) - пластичные материалы с пределом усталости при несимг етричном цикле напряжений выше максимальных напряжений, развивающихся в изложнице, типа низкоуглеродистой литейной стали, модифицированного чугуна с шаровидлым графитом и т.д. Например для блюминговой изложницы грани выполняются из передельного или литейного чугуна, а углы - из низкоуглеродистой литейной стали или модифицированного чугуна.

Для листовой изложницы широкие грани выполняются из передельного

или литернврв чугуна, а узкие грани н угля йэ низк урлередиете й литерной ет§лй1

При такой конструкции изложниц материал участков наибольшего разорева за счет низких коэффициентов

объемного и линейного расширения испытывает небольшие напряжения. Это тоже благоприятно сказывается на работе углов и узких граней изложниц, находящихся в сложно-напряженном состоянии. Так как обычно предел усталости металлов в 1,5 1,8 раза меньше предела текучести его, возникающие рабочие напряжения в этих местах не дадут развития

остаточным деформациям и поэтому устраняется необратимое формоизменение корпуса изложницы, характерное для применения пластичных материалов. Кроме того, высокое значение предела усталости материала углов и узких граней позволит данным участкам корпуса выдерживать знакопеременные напряжения на протяжении большого количества циклов нагревохлаждение, характерных для тепловой работы изложниц, что значительно повысит срок их эксплуатации.

Формула изобретения

1. Изложница для слитков, содержащая широкие и узкие грани и выполненная на разных участках из различных материалов, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы, углы и узкие грани стенок выполнены из пластичного материала с пределом усталости при несимметричном цикле напряжений

5 выше развивающихся в изложнице, а широкие грани выполнены из материала с коэффициентами объемного и линейного расширения ниже, чем у материала углов и узких граней.

0 2. Изложница поп.1, отличающаяся тем, что углы и узкие грани выполнены из низкоуглеродностной литейной стали, а широкие грани - из предельного чугуна.

5 Источники инфррмацки,

принятые ве внимание при эк@пвртнэе

1 . Патент ПНР ( 62381, кл. В 22 Б 7/08, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 258532, кл. В 22 D 7/06, 1968.

fui 1