Спосіб лиття двошарових чавунних прокатних валків

Спосіб лиття двошарових чавунних прокатних валків, що включає заповнення форми з кокілем із покриттям на робочій поверхні металом робочого прошарку, модифікованим телуром, витримку для кристалізації робочого прошарку, наступне заповненню форми металом серцевини, який відрізняється тим, що витрата модифікатора витримуєть ся у залежності від параметрів процесу лиття по такому співвідношенню: Te=F×Rt×K де Те - витрата телур у, г на тонну рідкого металу; Винахід відноситься до ливарного виробництва, зокрема, до виробництва чавунних прокатних валків. Відомо лиття чавунних прокатних валків у форми, які містять кокіль із покриттям на робочій поверхні із застосуванням присадок телуру для збільшення глибини відбілу. Витрата телуру складає до 4 грамів на 1 т рідкого металу [1] і не регламентується залежно від необхідної глибини вибіленого прошарку і його збільшення. Усунення цього недоліку досягається способом одержання чавунних двошарових прокатних валків, що включає заповнення форми металом робочого прошарку, модифікованим телуром, витримку для кристалізації робочого прошарку, наступне заповнення форми металом серцевини [2], у якому витрата телур у Р становить Р=(0,015…0,03)С×П×М, де С - необхідна глибина вибіленого прошарку, мм; П - збільшення вибіленого робочого прошарку, мм, М - маса прокатного валка, т. Недоліком цього способу є відсутність урахування товщини покриття на робочій поверхні кокілю і схильності чавуна до графітизації. Непряме урахування схильності чавуну до графітизації по відбілу спеціальної проби недостатній, тому що навіть при цілком вибіленій пробі не вдасться одержати практично чистий відбіл на відлитому валку. Модифікування чавуну телуром впливає на процес кристалізації чавуну. На цей процес також дуже істотно впливають швидкість кристалізації і схильність чавуну до гра фіто утворення. Швидкість кристалізації при литті валків визначається, головним чином, товщиною покриття на робочій поверхні кокілю. Схильність чавуну до графітизації залежить від хімічного складу чавун у, обумовленого як коефіцієнт графітизації. Відсутність урахування цих чинників істотно знижує ефективність застосування прототипу. Присадки телуру без ура хування перерахованих вище чинників не забезпечують стабільного одержання відбілу практично без графітних включень, що знижує якість валків, тому що включення графіту служать концентраторами напруг і центрами розпалу, що погіршує якість прокатки. Мета винаходу - підви щення ефективності модифікування і якості валків. Поставлена мета досягається за рахунок того, що при литті двошарових чавунних прокатних валків, що включає заповнення форми з кокілем із покриттям на робочій поверхні металом робочого прошарку, модифікованим телуром, витримку для F=коефіцієнт пропорційності, F=1,15...1...1,35 г т × мм ; г (19) UA (11) 36314 (13) A ; т × мм K= коефіцієнт графітизації, К=S rE де Е - вміст у чавуні елемента, у %; r - коефіцієнт відносного впливу елемента; К=C+Si+0,4Ni-0,3Mn-1,2Cr-0,4Mo Rt - товщина покриття на робочій поверхні кокілю, мм . 36314 кристалізації робочого прошарку, наступне заповнення форми металом серцевини, витрату модифікатора витримують залежно від параметрів процесу лиття за таким співвідношенням: Te=F×Rt×K де Те - витрата телур у, г на тонну рідкого металу; F=коефіцієнт пропорційності, F=1,15...1...1,35 г т × мм порошковий телур, то його поміщають у ємкість із сталевого листа товщиною 0,5-1,0 мм і також закріплюють на сталевому пруті. Телур занурюють у ківш на відстань 100-200 мм від дна ковша. Після цього форму, що обертається, заповнюють металом робочого прошарку, модифікованим телуром. Під дією відцентрової сили метал робочого прошарку розподіляється по робочій поверхні форми. Потім роблять витримку для кристалізації робочого прошарку. Після витримки форму заповнюють металом серцевини. Приклад 2. Валок повною масою 15 т відливали стаціонарним способом. Маса метала робочого прошарку, що заливають у форму, становить 11 т. Форма містить кокіль з покриттям на робочій поверхні, товщина покриття на робочій поверхні кокілю Rt становить 0,8 мм. Вміст основних хімічних елементів у металі робочого прошарку, %: С=3,2; Si=0,9; Ni=4,2%; Mn=0,9; Cr=0,9; Mo=0,3 решта - Fe. Коефіцієнт графітизації для цього чавуну становить: К=С+Si+0,4Ni-0,3Mn-1,2Cr-0,4Mo=3,2+0,9+0,4×4,2-0,3×0,9-1,2×0,9-0,4×0,3=3,71. Витрату телур у витримували залежно від параметрів процесу лиття за співвідношенням коефіцієнта графітизації К і товщини піскового покриття Rt Те=F×Rt×К. При F=1,25 витрати телуру становлять Те=1,25×0,9×3,73=4,3 г/т рідкого металу. На метал робочого прошарку масою 11 т кількість телуру буде 4,3´11=47,3 г. Телур закріплюють на сталевому пруті і занурюють у ківш, як і в прикладі 1. Форму заповнюють металом робочого прошарку. Далі роблять витримку для кристалізації робочого прошарку. Після витримки проводять наступне заповнення форми металом серцевини через нижню частину форми стандартною виливною системою. Метал робочого прошарку, що залишився незатверділим, витискається з форми і замінюється металом серцевини. Після повного затвердіння виливка одержують двошаровий чавунний прокатний валок, у якого робочий прошарок модифікований телуром у залежності від параметрів процесу лиття і має структуру, практично чисту за графітними включеннями, що покращує експлуатаційні характеристики валка. Спосіб лиття застосовується при стаціонарному і відцентровому литті двошарових чавунних прокатних валків із робочим прошарком із хромонікелевого чавуну на Лутугинскому об'єднанні з виробництва валків. Джерела інформації: 1. Будаг'янц М.А., Карсский В.Е. Литі валки. – М.: Металургія, 1983. - С. 104. 2. Гольдштейн Л.Б., Балаклієць І.А. та ін. Авторське свідоцтво СРСР № 1337191, М кл. В 22 D 25/06, 27/20, 1987, Бюл. № 4. ; г ; т × мм K= коефіцієнт графітизації, К=S rE, де Е - вміст у чавуні елемента, у %, r - коефіцієнт відносного впливу елемента; Коефіцієнти відносного впливу елементів r становлять: елемент С Si Ni Mn Cr Mo r +1 +1 +0,4 -0,3 -1,2 -0,4 К С+Si+0,4Ni-0,3Mn-1,2Cr-0,4Mo = Rt - товщина піскового покриття на робочій поверхні кокілю, мм. Таке технічне рішення у відомих джерелах відсутнє і є новим. Зазначена витрата телуру є необхідною умовою підвищення якості валків при модифікуванні телуром. Якщо витрата телуру буде менше, ніж 1,1Rt·K, то присадок телуру буде недостатньо для пригнічення кристалізації вуглецю у вигляді графіту при конкретних значеннях товщини покриття на робочій поверхні кокілю і коефіцієнта графітизації металу, що заливається. Якщо ж витрата телур у перевищить 1,3Rt·K, то може настати перемодифікування, уповільнення кристалізації, скупчення модифікатору на межах кристалів, зниження механічних властивостей і експлуатаційних характеристик. Приклади здійснення способу. Приклад 1. Відливали двошаровий чавунний прокатний валок з повною масою валка - 13,7 т. Відливку робили відцентровим способом, маса метала робочого прошарку становила 3,5 т. Форма містить кокіль з покриттям на робочій поверхні, товщина покриття на робочій поверхні кокілю Rt становить 2 мм. Вміст основних хімічних елементів у металі робочого прошарку Е становить, %: С=2,9%; Si=0,8%; Ni=4,3%; Mn=0,9%, Cr=1,0%, Mo=0,5%, решта - Fe. Для цього чавуну коефіцієнт графітизації стане К=2,9+0,8+0,4×4,3-0,3×0,9-1,2×1-0,4×0,5=3,75. Витрату телуру Те витримували залежно від параметрів процесу лиття за співвідношенням коефіцієнта графітизації К і товщини піскового покриття Rt Те=F×Rt×K, де F - коефіцієнт пропорційності. При F=1,25 витрати телуру становлять Те=1,25×2×3,75=9 г/т рідкого металу. На робочий прошарок масою 3,5 т кількість телур у буде 9´3,5=31,5г. Цю кількість телуру у виді брикетів закріплюють на сталевому пруті. Якщо використовують 2 36314 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3