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

(54) ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ СЛИТКОВ

Изобретение относится к черной мета;1лургии, в частности к заливке стали в уширенные книзу изложницы. В настоящее время уширенные книзу изложницы используют для отливки сли ков кипящей, полуспокойной и спокойной сталей при использовании теплоизоляционных вкладышей 1. Недостатком этих изложниц являетс то, что их головная часть имеет значительную площадь поперечного сечения. Это приводит к появлению дефект макроструктуры утяжки в головных концах раскатов при прокатке слитков на обжимных станах. Кроме того, при отливке спокойной стали в такие изложницы наблюдаются большие потери тепла через зеркало металла. Вследст вие указанных причин при прокатке слитков кипящей, полуспокойной и спо койней-- сталей повышается головная обрезь, что снижает выход годного проката. Одним из путей увеличения выхода годного проката из слитков является применение уширенных книзу изложниц с суженнЪй верхней частью. Известна уширенная книзу изложница с суженной верхней частью, внутрення5 полость котопой выполнена призматической и занимает 5% высоты и примерно 3% всего внутреннего объема изложницы 2. Недостатком такой изложницы является то, что при разливке в нее спокойной стали выход годного проката из слитка снижается вследствие малого объема и недостаточной высоты призматического участка, который является прибыльной частью слитка. Кроме того, отсутствие плавного сопряжения внутренних стенок призматической и остальной частей изложницы приводит к .концентрации напряжений на этом участке при прокатке слитков стали всех типов и, как следствие, к возникновению поверхностных дефектов на раскатах, что также Ьнйжает выход годного проката. Цель изобретения - увеличение выхода годного проката из слитков кипящей, полуспокойной и спокойной сталей при разливке. Это достигается тем, что объем прибыльной части изложницы составляет 8-13% от всего объема полости изложницы, высота прибыльной части 15-20% от высоты изложницы, а сопряжение выполнено по потенциальной кри вой вида у 13 tg Кх, где 13 - эмпирический коэффициент; К - коэффициент, равный I40/d (d - разница между толщинамй стенок прибьшьярй части и корпуса изложницы)-. Верхняя часть изложницы имеет .призматическую форму, внутренний объ ем которой составляет 8-13% от всего объема изложницы. Нижний предел объема призматической части (8%) обоснован необходимостью полной компенсаций усадки слитка спокойной ста ли п)и эффективном утоплении зеркала метсшла в изложнице. Увеличение.объема призматической части изложницы выше 13% приводит к увеличению потерь годного металла с головной обрезью. Высота Н прибыльной призматической части изложницы выбрана из соображений возможности использования теплоизоляционных вкл дышей . При этом пределы ее значений изменяются от 15 до 20% высоты излож ницы при высоте слитка соответственн 3 и 2 м. Сопряжение внутренних стенок приз матической и остальной частей изложницы выполнено по тангенциальной кри вой вида у 13 tg Кх, где 13 - эмпирический коэффициент; К - коэффициент, равный I40/d (d - разница между толщинами стенок прибыльной части и корпуса изложницы). В месте резкого перехода узкой части слитка в широкую зарождаются трещины на теле слитка. Для устранения этого недостатка суженных в верхней части слитков (с призматической головной частью) необходимо уменьшить растягИ1ваЙ1ЦЙё напряжения в поверхностной зоне слит ка и обеспечить плавный переход при матической части слитка к широкой ег части.. Как экспериментальная проверка различных видов Сопряжения внутренних стенок призматичес1кой и остальной частей изложницы (сопряжения дугами окружностей, по гипер(Золическим и тангенциальным кривым) наилучшие результаты получают при сопряжении по тангенциальной кривой Наибольшая длина контактной поверхности обеспечивается при прокат ке, уменьшает растягивающие напряжения в поверхностной зоне слитк Кроме того, эта кривая, имеющая пере гиб, позволяет плавно сопрячь внутреннюю поверхность призматической и остальной частей изложницы. В результате указанное сопряжени практически полностью исключает раз .

692674 рывы металла в месте перехода узкой части слитка к широкой. Внутренние стенки изложницы имеют волнистую поверхность. Сопряжение внутренних стенок призматической и остальной частей изложницы выполняется для слитка весом 8,5 т, высота изложницы 2,4 м, размеры ее среднего поперечного сечения 0,705 X 0,782 м, радиус закругленияi 0,07 м. Принимаем объем призматической части изложницы равным 11%. Высоту призматической части 0,17 Н, откуда ее величина составит 0,4 м. Для данных объема и высоты призматической части изложницы определяем площадь ее поперечного внутреннего сечения S. Рассчитываем разницу толщин Ьтенок суженной и остальной частей изложницы: ,068 м. Определяем значение коэффициента K l40/d. Откуда |К«;2. Затем по уравнению y 13tg2x строим сопряжение внутренней полости призматической и остальной частей изложницы, расположим начало координат на середине разницы толщин ее стенок на расстоянии 0,4 м от ее верха. Работает устройство следующим об разом. При разливке спокойной стали внутренюю поверхность призматической части изложницы футеруют теплоизоляционными вкладышами, она выполняет функции прибыльной части. Уровень ее наполнения металлом должен обеспечить возможность утепления открытой по- верхности слитка теплоизоляционными или экзотермическими засыпками. Уменьшение площади верхнего сечения в свету в предлагаемой конструкции по сравнению с обычными сквозными изложницами позволяет уменьшить потери через зеркало металла и, следовательно, улучшить тепловую работу прибыльной части слитка. В результате этого для питания слитка достаточно значительно меньшего объема жидкого металла в прибыльной части. При прокатке полученных таким способом слитков головная обрезь раскатов составляет 5-7%. При прокатке слиткой, отлитых в обычные изложницы, при идентичном утоплении их прибыльной части величина головной обрези больше на 1-2% (абс.). При разливке кипящей и полуспокойной стали изложницу наиболее рационально наполнять металлом не выше середины призматической части. При прокатке такого слитка с уменьшенным сечением головной части уменьшается протяженность утяжки, что позволяет снизить величину головной обрези примерно с 3 до 2%. Благодаря плавному переходу (по тангенциальной кривой) узкой головной части к телу слитка в месте сопряжения не образуются тр щины . Пример. В заводских условиях изготовляют сквозную суженную кверху изложницу для слитка весом 8,5 т со следуквдими основными разме Чрами, м:. Высота изложницы Высота призматической части Размеры среднего поперечного се0,705x0,782 чения Внутренние размеры поперечного сечения призм а0,0565x0,642 тической части Сопряжение внутренних стенок при матической и остальной частей излож цы выполняют по тангенциальной крив На внутренние стенки призматичес кой части изложницы;укрепляют тепло изоляционные плиты высотой 400 мм. Изложницу наполняют сталью марки 35ГС на высоту 2,35 м и покрывают зеркало металла перлито-графитовойтеплоизоляционной смесью. При прокатке сли1ка на обжимном стане головная обрезь составляет 6% Качество поверхности заготовок удов летворительное. Пример2. В изложницу по пр меру 1 разливают полуспокойную стал марки СтЗпс,- Высота налива металлу ,1 м. При прокатке слитка на обжи1 г-™ ном стане.головная обрезь составляет 2%. Ka4edTBO поверхности, заготовки удовлетворительное. Формула изобретения Изложница для слитков, содержащая корпус, уширенный книзу, и прибыльную часть призматической формы с суженной полостью по отношению к рабочей полости корпуса, причем сопряжение между указанными полостями выполнено по кривой,отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода годного проката из слитков, объем полости ее прибьдльной части составляет 8-13% от всего объема полости изложницы, высота прибьшьной части соста вляет 15-20% от высоты изложницы, а сопряжение выполнено по тангенциальной кривой вида tg Кх, где 13 - эмпирический коэффициент,К коэффициент, рсшный 140/d (где d разница между толщинами стенок прибыльной части и корпуса изложницы). Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Изложнигда, надставки, поддоны, центровые. Конструкции, характеристики. Книга 1. Тбилиси, Мецниереба, , c.lOOi, 2.Авторское свидетельство СССР 149190, кл. В 22 D 7/00, 1961.