Пристрій для лиття виливків із напівспокійних і киплячих сталей

Пристрій відноситься до галузі чорної металургії, а більш конкретно до розливання напівспокійних і киплячих сталей на виливки, які прокочуються надалі на обтискних станах, і може бути використаним на металургійних заводах. Відомий тепловідвідний елемент, встановлений у верхній частині виливниці до початку заповнення її металом, що виконаний у вигляді замкнутого контуру з розміром внутрішнього простору в нижній основі, рівнім 1,05¸0,9 розміру робочого простору верха виливниці, а у верхній основі - не більше 0,99 внутрішнього простору відводильного теплоелемента у нижній основі [Деклараційний патент України №57445А, МПК B22D7/00, опубл. 16.06.2003, бюл. №6, 2003р]. Вадою відомого тепловідводильного елемента є наявність у нього відкритого верхнього торця значної площі, через яку відбувається інтенсивний тепловідвід. Результатом є утворення торцевої кромки металу, під якою розташовуються усадочні порожнини. У підсумку після прокатування такого виливка збільшується обрізки з головної його частини і зменшується вихід придатного. Відомий пристрій для лиття виливків із напівспокійних і киплячих сталей, що містить виливницю, звужену донизу, і металеву надставку, робочий простір якої звужено догори. При цьому бічний профіль перерізу робочого простору надставки утворений ламаною лінією, нахиленою до вертикальної осі пристрою. Ця ламана складається з двох відрізків, нахил нижнього з яких у 5¸10 разів перевищує нахил верхнього, а висота нижньої частини з великим нахилом не перевищує 0,15 від висоти надставки [Деклараційний патент №59234А, МПК B22D7/06. Опубл. 15.08.2003. Бюл. №8, 2003р.]. По технічній сутності цей пристрій найбільш близько до корисної моделі, що заявляється і тому прийнятий як найближчий аналог. Суттєві ознаки вже відомого пристрою, які збігаються із суттєвими ознаками пристрою для лиття виливків із напівспокійних і киплячих сталей, що заявляється: наявність виливниці, звуженої донизу, і металевої надставки над нею, робочий простір якої звужено догори, бічний профіль перерізу надставки утворює ламану лінію. Недоліком відомого пристрою є неприпустимо велика площа вільного відкритого верхнього торця надставки, через яку здійснюється інтенсивний тепловідвід при кристалізації залитого рідкого металу. При цьому утворюється торцева кірка металу, під якою знаходяться усадочні порожнечі і збираються домішки. При наступному прокатуванні доводиться збільшувати обрізки з головної частини розкату, що зменшує ви хід придатного металу. В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу такого удосконалення пристрою для лиття виливків із напівспокійних і киплячих сталей, що дозволило б зменшити вільну торцеву поверхню надставки, завдяки чому зменшити інтенсивність тепловідводу від торця і вивести домішки й усадочні порожнини якнайближче до торця і, за рахунок цього, зменшити обрізки з головної частини розкату. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для лиття виливків із напівспокійних і киплячих сталей утримуючому виливницю, звужену донизу, і металеву надставку над нею, робочий простір якої звужено догори, а бічний профіль його перерізу утворює ламану лінію, яка складається з не менш двох відрізків. Верхній відрізок бічного профілю перерізу надставки нахилений до прилягаючого відрізка під кутом 5¸45°, а висота цієї вер хньої частини надставки становить 0,1¸0,4 загальної висоти надставки. Новими ознаками є те, що вер хній відрізок бічного профілю перерізу надставки нахилений до прилягаючого відрізка під кутом 5¸45°, а висота цієї верхньої частини надставки становить 0,1¸0,4 загальної висоти надставки. Завдяки новим ознакам досягається зменшення площі вільного відкритого верхнього торця надставки, що знижує тепловідвід щодо вільної поверхні, за рахунок чого в металі верхньої частини надставки збираються домішки, і ці домішки не закочуються усередину при прокатуванні. У підсумку зменшуються обрізки з головної частини розкату і збільшується вихід придатного металу. При куті нахилу вер хнього відрізка бічного профілю перерізу надставки до нижнього менше 5° неприпустимо збільшується площа вільного верхнього торця надставки, інтенсифікується тепловідвід, утворюється торцева кірка металу, а під нею - усадочні порожнини і збираються домішки, збільшуються обрізки з головної частини розкату і зменшується вихід придатного металу. При куті нахилу верхнього відрізка профілю до нижнього більше 45° суттєво знижується тепловідвід. Усадочні порожнини й домішки зміщуються всередину прибуткової частини, що також збільшує обрізки з головної частини розкату і зменшує ви хід придатного металу. Збільшення обрізків і зниження виходу придатного відбувається й у випадках, коли висота верхньої частини надставки становить менш 0,1 і більш 0,4 загальної висоти надставки, що є результатом несприятливого співвідношення металу, що кристалізується, у верхній і нижній частині надставки. На кресленні показаний фрагмент вертикального розрізу пристрою для лиття виливків із напівспокійних і киплячих сталей. Пристрій для лиття виливків із напівспокійних і киплячих сталей містить виливницю 1, звужену донизу, і металеву надставку 2, встановлену на ній. Робочий простір 3 надставки звужено догори, а бічний профіль її перерізу утворює ламану лінію, що складається з не менш дво х відрізків 4 і 5. Верхній відрізок 5 перерізу профілю надставки нахилений до відрізка 4, що примикає до нього, під кутом, рівним 5¸45°, а висота h верхньої частини надставки 6 із відкритим торцем 7, становить 0,1¸0,4 від загальної висоти Н надставки 2. Пристрій для лиття виливків із напівспокійних і киплячих сталей працює так . На виливницю 1, звужену донизу, установлюють металеву надставку 2, робочий простір 3 якої звужено догори, а бічний профіль його перерізу утворює ламану лінію, що складається, наприклад, із двох відрізків 4 і 5. Верхній відрізок 5 перерізу профілю надставки нахилений до відрізка 4 , що примикає до нього, під кутом, рівним 5¸45град. Висота h верхньої частини надставки 6 із відкритим торцем 7 становить 0,1¸0,4 від загальної висоти Н надставки 2. Потім через відкритий торець 7 надставки 2 заливають розплавлений метал із напівспокійних або киплячих сталей у виливницю 1 і заповнюють їм простір 3 надставки 2. Метал у виливниці 1 і надставці 2 залишають до завершення кристалізації. Роздягання виливка і його подальше обробляння тиском роблять за відомою технологією. Приклад Пропонований пристрій для лиття виливків із напівспокійних і киплячих сталей випробували при розливанні виливків масою 7,7-7,8т. Бічний профіль перерізу робочого простору надставки утворював ламану лінію з двох відрізків, верхній з яких, був нахилений до нижнього під кутом a=25град, а висота верхньої частини h становила 0,3 від висоти надставки Н. При розливанні, затвердінні, стриперуванні й оброблянні тиском виливків відхилень від звичайної поведінки металу не спостерігали. Економія металу за рахунок зменшення обрізків із головної частини розкату склала 2-4,5кг/т.