Способ непрерывного литья чугунных заготовок Советский патент 1983 года по МПК B22D11/00 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к литейному производству и может быть использовано .дл получения чугунных заготов.ок на гори зонтальных установках непрерывного литья. Известен способ горизонтального литья, при котором, с целью устра нения усадочных раковин, пустот и ры лостей в слитке, жидкий металл в кристаллизатор подается под давлением, создаваемым с помощью специаль ного магнитного нагнетателя l 3Недостатком известного способа яв ляется то, что магнитное поле, способствуя получению плотной структуры внутри литого изделия, приводит к значительному обогащению повер ностных слоев заготовки неметаллическими включениями, что требует увеличения припусков на мехобработк а это приводит к снижению производительности. Цель изобретения - исключение обогащения поверхностных слоев заготовки неметаллическими включениями. Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу непрерывного литья чугунных заготовок, включающему подачу чугуна в металлоприемник, периодическое вытягивание заготовки из кристаллизатора с приложением давления к расплаву и ее охлаждение, давление к расплаву в кристаллизиторе прикладывают в период паузы в течение 0,1-0,5 ее времени величиной 0,2-0,7 атм. На чертеже схематически изображено устройство, реализующее предлагаемый способ. В процессе непрерывного литья на расплав 1, находящийся в зоне кристаллизатора в период каждой паузы прикладывается избыточное давление путем перемещения штока 2 в неохлажда: емую зону У на величину Z. При этом ход перемещения штока 2 в неохлажда емую зону кристаллизатора 3 состав ляет ,2-0,7 У. В случае хода штока в кристаллизаторе менее 0,2 У сложно достигнут необходимого давления на сплав, та как в процессе работы неизбежен ра гар входной части кристаллизатора, что приводит к релаксации давления Ограничение ,7 У необходимо для го, чтобы избежать взаимодействия штока с затвердевшим расплавом. По ле выдержки сплава в кристаллизазгл ре в течение заданного времени што возвращается на величину X в исходное положение.При подррессовке исключается уса дочный зазор между корочкой заготов ки 4 и стенкой кристаллизатора, что обеспечивает ускорение затвердевания за счет более интенсивного тепл отвода , При этом поступающий сплав заполняет полость кристаллизатора, затем после истечения паузы произво дят вытягивание заготовки на заданный шаг. В последующем |дикл вытяжки повторяется. Приложение к расплаву в начале паузы цикла протяжки давления прессования 0,2-0,7 атм обеспечивает ускорение затвердевания заготовки, что способствует увеличению производительности литья. При давлении меньше 0,2 атм ускорение затвердевания заготовки проявляется слабо. В случае превышения давления выще 0,7 атм возникают прорывы металла через заготовку на выходе из кристаллиаатора. Оптимальное время приложения давления к расплаву в кристаллизаторе зависит от приведенной толщины вытягиваемой заготовки и должно находиться в пределах 0,1-0,5 времени паузы. Это способствует получению однородной структуры и физико-механических свойств по сечению заготовки. Время приложения давления определяет кристаллизацию, ориентирует фронт затвердевания. При времени приложения давления меньше 0,1 от времени паузы не удается получить однородности свойств и структуры по сечению заготовки, а превышение этого предела больше 0,5 способствует некачественной сварива емости сформированного слитка и новых порций металла. Проверку эффективиостй предложенного способа непрерывного литья чугун ных заготовок проводят на лабораторр ной установке а опытном производстве ИПЛ. Чугун марки СЧ при 1350°С заливают в металлоприемник. установки и производят протяжку заготовки диаметром 100 мм из.вестным и предложенным способами. Согласно предложенному способу расплав в кристаллизаторе подпрессовывали графитовым поршнем в период паузы давлением в 0,5 атм в течение 0,3 времени паузы. Производят протяжку чугунных заготовок 0 100 мм. Установлено, что при литье предложенным способом полу .чаются практически однородные свойства и структура заготовки в то время, как по известному эти свойства имеют степень неоднородности i20. Кроме того, предложенный способ по сравнению с известным no3Boiyiет увеличить производительность на 10% за счет ускорения затвердевания заготовок и уменьшения времени на паузах. Предварительный расчет ожидаемой экономической эффективности от применения предложенного способа составит 75000 руб. в год за счет получения однородной структуры и физикомеханических свойств и увелиыения производительности на Q%. Формула изобретения Способ непрерывного литья чугунных заготовок, включающий подачу чугуна в металлоприемник периодическое вытягивание заготовки из кристаллизатора с приложением давления к расплаву и ее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью исключения обогащения поверхностных слоев заготовки неметаллическими включениями, давление к расплаву в кристаллизаторе арикладывают в периоды паузи в течение 0,1-0,5 ее времени величиной 0,2-0,7 атм. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № , кл., В 22 D 11/00, 1962.