Форма для отливки валков Советский патент 1981 года по МПК B22D15/00 

Описание патента на изобретение SU850292A1

1

Изобретение относится к литейному производству, а точнее к формам

.для отливки прокатных валков.

Известна комбинированная литейная форма, содержащая опоки, заполненные песчаноглинистой смесью, для изготовления верхней и нижней шеек валка и кокиль для выполнения бочки, установленный между ними. Литниковая система для заливки формы выполнена в нижней опоке для подвода металла сифоном в нижнюю шейку валка . Недостатком известной литейной формы является то, что подвод металла сифоном снизу увеличивает трудоемкость изготовления литейной фоцяш и не исключена возможность засорения металла вгшка песочными включениями, а также невозможность получить плотную осевую зону бочки валка. Все это отрицательно влияет на йачество прокатных валков.

Наиболее близким по те снической сущности к предлагаемому является литейная форма, содержащая зафоцжованные опоки для образования шеех валков и кокиль для образования бочки. Подвод металла в ней ocyieecTeляется через вертикальный стояк, вьг полненный из железной или нержавеющей трубы и установленный по центровой оси валка. После окончания за-; ливки трубу извлекают из отлитого валка р.

Недостаток известной конструкции литейной формы заключается в том, что при заливке массивных валков не обеспечивается достаточно высокое качество поверхностной зоны и высо10кая плотность осевой зоны бочки валков, что снижает их качествр, особенно при нарезке глубокого калибра.

Цель изобретения - повыиение качества ВсШКОВ.

15

Поставленная цель достигается тем, что кокиль имеет ряды отверстий для подачи на поверхность бочки валка воздушно-водяного охлаждения,выполненные под углом к оси валка и запол20ненные с внутренней стороны кокиля формовочншл составом, при этом vpacстояние между отверстиями кокиля по высоте равно 0,5-2 бочки валка/ а по плоскостям соприкоснове25ния кокиля с нижней и верхней опоками предусмотрены пазы для вывода пара.Такое конструктивное выполнение литейной позволяет повысить ««чество валков, особенно с нарезкой глубокого калибра. Это достигается

30

за счет того, что отверстия на кокиле, выполненные под углом к оси валка для подачи воздушно-водяного охлаждения и заполненные с внутренней стороны кокиля формовочным составом, позволяют создавать направленное затвердевание бочки валка, вследствие чего каждый вышележащий слой служит прибылью для нижележащего, повышая этим плотность осевой зоны валка. Благодаря интенсивному охлаждению увеличивается зона столбчатых кристаллов, которая является самой чистой по включениям. В свою очередь, если макроструктура поверхности валков представлена в.виде зон .столбчатйх кристаллов, то такие валк имеют повышенную стойкость, так как вслед за этой зоной идет зона внецентренной ликвации (для крупных отливок), характеризу.кяцаяся -наличием большого количества вредных примесей и неметаллических включений. Расстояние между отверстиями кокиля по высоте 0,5-2 диаметра бочки валка обеспечивает наилучшие условия для питания отливки и является оптимальным для валков диаметром 200-1.000 мм Расстояния меньше 0,5 диаметра бочки валка вызывают сильное развитие внецентренной ликвации, которая способствует образованию скопления сферы и неметаллических включений, что при эксплуатации валка с глубоким калибром способствует его быстрому разрушению. Расстояния больше 2-х диаметров бочки валка значительно уменьшают плотность в осевой зоне валка, что может привести к разрушению валков в процессе термической обработки. Пазы по плоскостям кокиля соприкасающиеся с верхней и нижней опоками, позволяют отводить пар, образующийся при охлаждении слитка.

На чертеже изображена форма для отливки валка, продольный разрез.

Форма для отливки валка состоит из опоки 1, предназначенной для выполнения нижней шейки валка, установленного на нее кокиля 2 Для выпол нения бочки валка, опоки 3 для выполнения верхней шейки валка. Кокиль 2 снабжен рядами отверстий 4 для подачи воздушно-водяного охлаждения от магистрали 5, выполненными под углом к оси валка. С внутренней стороны кокиля 2 отверстия 4 заполнены формовочным составом 6, предохраняющего от попадания расплавленног металла. Количество и диаметр отверстий 4 выбирают из условия, обеспечивающего увеличение времени затвердевания каждого последующего слоя метала не менее чем на 20%. Расстояние между рядами отверстий равно 0,5-2 диаметра бочки валка.

Например, диаметр бочки валков равен 590-610 мм, высота бочки равна 1600 мм, диаметр шейки 300 мм, высота шейки 450 мм. В кокиле литейной формы для такого валка выполнены 3

ряда отверстий, расстояние между ко- торыми равно 600 мм. Для затвердевания каждого последующего слоя необходимо время, на 20% большее, чем для затвердевания предыдущего слоя металла. Отсюда, время затвердевания нижнего ряда сечений равно

-/5

-f,2X/70 (АЛИН),

Н-р f,32

где X - радиус валка; К - константа затвердевания металла в песчаной форме- 1,3 (в кокиле 2,6); 1,2-коэффици.ент, учитывающий увеличение времени затвердевания последующих слоев.

Время затвердевания бочки валка без охлаждения равно;

- 30 .

- Ъо (мин)

2,6.

Поэтому нижний ряд отверстий должен быть выполнен таким образом, чтобы увеличить время затвердевания бочки валка в г Зраг-аСредний ряд отверстий обеспечивает время затвердевания, равное 170 х X 1,2 200 (мин). В каждом ряду выполнено по 20 отверстий диаметром соответственно 9, 8 и 7 мм. Верхний ряд отверстий обеспечивает время затвердевания, равное 240 мин (200 х 1,2 240). По плоскостям соприкосновения кокиля с нижней и верхней опоками предусмотрены пазы 7 для вывода пара.

Устройство работает следующим образом.

В кокиль 2,имеющий по высоте три ряда отверстий 4, подводят систему воздушно-водяного охлаждения и обмазывают отверстия 4 с внутренней стороны кокиля 2 противопригарным формовочным составом 6. После этого производят сборку формы под заливку. Заливку металла осуществляют сверху через отверстие в литниковой воронке, которая устанавливается на верхнюю опоку. Спустя 1-2 мин после заливки включается система воздушного водяного охлаждения, воздушно-водяная смесь подается на поверхность бочки валкаъ После затвердевания бочки валка система додачи воздушно-водяного охлаждения отключается, валок остывает в форме до заданной температуры, а затем форма разбирается и валок извлекается.

Отливка и исследование в лаоораторных условиях плит толщиной 200 мм. и высотой 20QO ММ с дифференцированным затвердеванием по высоте показывают, что разбивка по высоте на слбй металла,равные 2 толщинам,и увеличение времени затвердевания каждого вышележащего слоя по сравнению с нижележащим -на 20% позволяет получить направленное затвердевание отливки и следующую плотность по сечению: поверхность отливки 7,853 г/см, середина толщины отливки 7-, 852 г/см, центр отливши 7,851 г/см, плотность кованного металла 7,853 г/см.

Предлагаемая литейная форма для отливки валка по сравнению с известными образцами аналогичного оборудования позволяет повысить качество изготовляемых валков,особенно с нарезкой глубокого калибра, благодаря улучшению макроструктуры и повышения плотности осевой зоны бочки валка. Наиболее объективной характеристикой качества металла являются показатели механических свойств. Механические свойства литого металла отвечают требованиям технических условий, разработанных на кованную сталь этой же марки. Предлагаемая литейная форма позволяет получить пластические свойства литого металла в пределах технических условий на кованный .

Норма ТУ для кованного металла (: 16%, V 55%, для литого -( 23% N 62-%.

Проведенный расчет себестоимости литого и кованного валков показывает, что стоимость 1 валка кованного 508 р, 30 коп, а стоимость 1 валка литого 474 р. 02 коп.

Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения

за счет отмены операции ковки и уменьшения припусков на обработку составит 24 р. 28 коп. на 1 т валка. Вместе с тем литые валки из хромоникельмолибденовых сталей показывают стойкость в эксплуатации в 23 раза больще, чем стойкость валков из кованной стали 60 ХН.

Формула изобретения

Форма для отливки валков, содержащая заформованные опоки для образования шеек валков и кокиль для образования бочки, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества валков, кокиль выполнен с рядами отверстий для подачи на поверхность бочки валка воздушно-водяного охлс1жденйя, расположенными под углом к оси валка и заполненными с внутненней стороны кокиля формовочным составом, при этом расстояние между отверстиями кокиля по высоте равно 0,5-2 диаметра бочки валка, а поплоскостям соприкоснвения кокиля с опоками предусмотрен пазы для вывода пара.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 326020, кл. В 22 D 15/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР 92369,. кл. В 22 С 9/28, 1950.

Похожие патенты SU850292A1

название год авторы номер документа
Способ центробежного литья биметаллических прокатных валков 2019
  • Вдовин Константин Николаевич
  • Феоктистов Николай Александрович
  • Горленко Дмитрий Александрович
  • Куряев Дмитрий Владимирович
RU2727461C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ 2007
  • Бахметьев Виталий Викторович
  • Мазур Виктор Николаевич
  • Цыбров Сергей Васильевич
  • Мирзоян Генрих Сергеевич
  • Фастовцов Сергей Николаевич
  • Шимирев Сергей Васильевич
  • Авдиенко Андрей Владимирович
  • Женин Евгений Вячеславович
  • Копытов Антон Николаевич
RU2346788C1
Литейная форма для отливки валка 1977
  • Выгоднер Лев Фроимович
  • Пашковский Александр Изефович
  • Справник Виктор Иванович
  • Мостовой Александр Борисович
SU703220A1
Способ изготовления отливок 1976
  • Котешов Николай Петрович
  • Хрычиков Валерий Евгеньевич
  • Козаченко Николай Сергеевич
  • Плющ Юрий Ефимович
  • Будагьянц Николай Абрамович
  • Деркач Петр Алексеевич
SU660776A1
Способ центробежного литья биметаллических валков 1987
  • Белай Григорий Емельянович
  • Бидаш Анатолий Мефодьевич
  • Климковский Бронислав Мечеславович
  • Горбенко Виталий Петрович
  • Аверин Владимир Иванович
SU1405951A1
Форма для центробежного литья прокатных валков с шейками 1986
  • Белай Григорий Емельянович
  • Горбенко Виталий Петрович
  • Аверин Владимир Иванович
  • Бидаш Анатолий Мефодьевич
SU1364392A1
Способ центробежного литья прокатных валков с шейками 1986
  • Белай Григорий Емельянович
  • Горбенко Виталий Петрович
  • Аверин Владимир Иванович
  • Бидаш Анатолий Мефодьевич
SU1364391A2
ФОРМА ДЛЯ ЛИТЬЯ ВАЛКОВ ЦЕНТРОБЕЖНЫМ СПОСОБОМ 1998
  • Будагьянц Николай Абрамович
  • Гольдштейн Леонид Борисович
  • Балаклеец Игорь Альбинович
  • Филиппов Валентин Семенович
  • Сирота Александр Алексеевич
  • Кондратенко Виктор Иванович
  • Саушкин Василий Петрович
  • Дяченко Юрий Васильевич
  • Цыкин Александр Александрович
RU2148472C1
Способ изготовления чугунных прокатных валков 1981
  • Кутафин Анатолий Константинович
  • Котешов Николай Петрович
  • Хрычиков Валерий Евгеньевич
SU1009605A1
Литейная форма для отливки двухслойного валка,преимущественно прокатного 1982
  • Полухин Петр Иванович
  • Полухин Владимир Петрович
  • Николаев Владимир Алексеевич
  • Будагьянц Николай Абрамович
  • Иванов Сергей Алексеевич
  • Шуляк Николай Михайлович
  • Толпеев Валерий Михайлович
  • Исиров Дмитрий Иванович
SU1093392A2

Иллюстрации к изобретению SU 850 292 A1

Реферат патента 1981 года Форма для отливки валков

Формула изобретения SU 850 292 A1

SU 850 292 A1

Авторы

Выгоднер Лев Фроимович

Справник Виктор Иванович

Мостовой Александр Борисович

Квасов Анатолий Иванович

Даты

1981-07-30Публикация

1979-12-13Подача