Спосіб підготовки виливниці перед розливанням у неї рідкого металу

Реферат: Спосіб підготовки виливниці перед розливанням у неї рідкого металу включає зачищення внутрішньої поверхні та забезпечення виливниці хрестовиною, на яку встановлено вертикальний стержень з поперечним перетином довільної форми. UA 80735 U (12) UA 80735 U UA 80735 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сталеплавильного виробництва, зокрема до підготовки виливниць для розливання рідкої сталі і отримання злитків з їх охолоджуванням перед прокаткою на обтискних станах. Відомий спосіб підготовки виливниць для розливання рідкої сталі і отримання злитків з їх охолоджуванням перед прокаткою, в якому виконують зачищення внутрішньої поверхні виливниць та їх подальше змащування (Ксензук Ф.А. и др. Прокатка автолистовой стали. - Μ.: Металлургия, 1969. сс. 33-35; рис. 5; 11). Недолік цієї підготовки виливниць і отримання в них злитків сталі полягає у наявності великої кількості дефектів, зокрема центральна (осьова) пористість (рихлість) злитка. Найбільш близьким аналогом є спосіб підготовки виливниць для отримання злитків, перед їх прокаткою на обтискному стані, в якому виконують зачищення внутрішньої поверхні виливниць, а виливниця має форму пляшкового типу (Ксензук Ф.А. и др. Прокатка автолистовой стали. - Μ.: Металлургия, 1969, сс. 36, 39, рис. 6), яка дозволяє одержати злиток з кращою якістю макроструктури. Недоліком цієї виливальниці є трудність її виготовлення і подальшого ремонту. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого способу підготовки виливниці для отримання злитків перед їх подальшою прокаткою на обтискному стані, який дозволяє усунути центральну (осьову) пористість (рихлість) злитка і крупної заготівки, яка одержується з нього після прокатки на обтискному стані. Для вирішення поставленої задачі в способі підготовки виливниці перед розливанням у неї рідкого металу, що включає зачищення внутрішньої поверхні, згідно з корисною моделлю, виливниця забезпечена хрестовиною, на яку встановлено вертикальний стержень з поперечним перетином довільної форми (круг, квадрат, труба, хрестовина), а розмір поперечного перетину стержня дорівнює а=(0,01…0,30)А, де А - розмір поперечного перетину виливниці. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображено поперечний розріз виливниці, а на фіг. 2 - вид на виливницю зверху, на яких позначено: 1 - стінка виливниці, в яку встановлено стержень 2, який кріпиться на центруючій хрестовині 3; у порожнину 4 виливниці розливають рідку сталь сифонним способом. Спосіб підготовки виливниці виконують таким чином. У холодній виливниці в першу чергу механічним способом виконують видалення дефектів внутрішньої поверхні, що залишилися після вилучення попереднього злитка. Після цього у виливницю встановлюють хрестовину з центральним стержнем 2, а потім зібрану виливницю встановлюють краном на піддон (візок) з системою сифонного розливання рідкого металу. Потім склад візків з виливницями подають в розливний проліт сталеплавильного цеху металургійного заводу (комбінату). У підготовлені таким чином виливниці відомим способом розливають рідку сталь і після цього склад з виливницями направляють в обтискний цех (блюмінг, слябінг) для додаткового нагріву злитків і подальшої прокатки. Фізична суть впливу центрального стержня на процес затвердіння і макроструктуру злитка виглядає таким чином. У відомому способі підготовки виливниці (без центрального стержня) після заповнення її рідким металом кристалізація металу (затвердіння) із зменшенням температури відбувається в першу чергу в шарах злитка, які контактують Із стінками виливниці. При охолодженні відбувається зменшення об'єму вказаних шарів, збільшення їх товщини з виникненням горизонтального градієнта температур і горизонтальних розтягуючих напруг, які намагаються поповнювати холодні шари новими порціями металу з гарячих центральних шарів злитка, тобто з геометричної зони 5. В результаті дії всебічних горизонтальних розтягуючих напруг з центральних шарів (зона 5) частина металу переміщається у напрямі до периферії. При дії розтягуючих напруг в умовах скорочення об'єму металу при недостатній його кількості в геометричному об'ємі (зоні 5), в шарах металу, який затвердіває, виникають поперечні мікро- і макротріщини, які утворюють осьову (центральну) пористість (рихлість) злитка. Наявність такого дефекту не дозволяє гарантовано одержувати бездефектну готову продукцію (круглі і квадратні профілі) поздовжньою прокаткою на обтискних, заготівельних і сортових станах. Застосування способу підготовки виливниці з центральним стержнем при кристалізації рідкого металу після його розливання у виливницю дозволяє повністю виключити осьову (центральну) пористість (рихлість) злитка. Цей ефект досягається за рахунок наступного. При заповненні виливниці рідким металом і початку його кристалізації і переміщенні металу з геометричного об'єму 5 до периферійних шарів, його втрати в об'ємі 5 поповнюються додатковими порціями металу з центрального стержня 2. Внаслідок цього усуваються горизонтальні розтягуючі напруги і, отже, причини появи 1 UA 80735 U 5 10 15 поперечних тріщин і утворення осьової (центральної) пористості (рихлості). При підготовці виливниці використовуються стержні з марки сталі самого злитка. Розмір поперечного перетину стержня визначається розмірами злитка і може дорівнювати а=(0,01…0,30)А, де А - розмір поперечного перетину виливниці. У ряді випадків (при необхідності) можлива установка декількох стержнів в порожнині 4 виливниці. Мінімальний параметр "а" стержня використовують у тому випадку, якщо необхідно забезпечити повне розплавлення центрального стержня при однаковому його складі із злитком. Максимальний параметр "а" застосовують у випадку якщо необхідно одержати зовнішній шар злитка з менш дорогого матеріалу, що йде після прокатки в стружку разом із зовнішніми дефектами поверхні. Проміжний параметр "а" центрального стержня використовують у разі застосування великих бракованих заготівок з відповідного матеріалу з метою зменшення загальних витрат при виробництві прокатної продукції. В цьому випадку рідкий метал взаємодіє з центральним стержнем, частково розплавляє його і за рахунок цього утворює цілісну структуру злитка. Таким чином, в порівнянні з найближчим аналогом (базовим способом підготовки виливниці для отримання злитків), спосіб, що заявляється забезпечує підвищення якості макроструктури злитка за рахунок усунення осьової пористості, зменшує витрати металу внаслідок усунення вказаного дефекту, підвищує вихід готової продукції. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб підготовки виливниці перед розливанням у неї рідкого металу, що включає зачищення внутрішньої поверхні, який відрізняється тим, що у виливницю поміщають хрестовину, на яку встановлено вертикальний стержень з поперечним перетином довільної форми (круг, квадрат, труба, хрестовина), а розмір поперечного перетину стержня дорівнює а=(0,01…0,30)А, де А розмір поперечного перетину виливниці. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2