Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОТЛИВКИ ДВУСЛОЙНЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ
СПОСОБ ОТЛИВКИ ДВУСЛОЙНЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ

СПОСОБ ОТЛИВКИ ДВУСЛОЙНЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к литейному производству, а именно - к способам изготовления прокатных валков. В основу изобретения поставлена задача устранения процесса промывки литейной формы двухслойных валков, снижения расхода модификатора и повышения механических свойств шеек валков. Это достигается путем ковшевого ввода в жидкий чугун для верхней шейки и прибыли 0,003 - 0,006 % плакированного ультрадисперсного порошка карбида кремния с размером частиц 0,01 - 1,0 мкм, а в литейную форму - 0,006 - 0,012 % брикетированной смеси из ультрадисперсного порошка карбида кремния и чугунной стружки при соотношении 1:(0,7 - 1,2).
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2069600
Класс(ы) патента: B22D19/00
Номер заявки: 93052789/02
Дата подачи заявки: 22.11.1993
Дата публикации: 27.11.1996
Заявитель(и): ТОО Компания "Средний Урал" (RU)
Автор(ы): Комляков Владимир Иванович[RU]; Шатов Вадим Васильевич[RU]; Калинин Василий Тимофеевич[UA]
Патентообладатель(и): ТОО Компания "Средний Урал" (RU)
Описание изобретения: Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам изготовления прокатных валков.
Известны способы отливки двухслойных валков для листопрокатных станов [1]
Основным недостатком известных способов является большой расход промывочного чугуна (40 70 от заливочной массы валка), идущего на промывку валковой формы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ отливки двухслойных валков [2] согласно которому сначала форму валка заливают основным легированным чугуном, из которого в процессе кристаллизации формируется рабочий слой валка. Затем после выдержки производят промывку формы путем заливки через литниковую систему снизу промывочного нелегированного чугуна. Во время промывки формы чугун поднимается до сливной летки и через нее по желобу стекает в мульду. Промывку формы нелегированным серым чугуном производят для устранения в сердцевине и шейках валка карбидов и цементита.
Согласно известному способу одновременно с промывкой валковой формы в промывочный чугун вводится кремнийсодержащая лигатура, при этом расход промывочного чугуна снижают на 5 6 от массы заливаемого расплава на каждые 0,05 вводимой лигатуры. В качестве кремнийсодержащей лигатуры используют преимущественно ферросиликобарий.
Недостатком данного способа отливки двухслойных валков является по-прежнему большой расход промывочного чугуна вследствие недостаточной в данном случае графитизирующей эффективности ферросиликобария.
Цель изобретения устранение процесса промывки литейной формы двухслойных валков, ликвидация сливных желобов и мульд, в результате чего резко уменьшается металлоемкость процесса отливки и нелегированный чугун расходуется только на заполнение незаполненной легированным чугуном верхней шейки и прибыли, чугун заливается после выдержки через литниковую систему снизу литейной формы. Это достигается за счет ковшевого модифицирования чугуна плакированным преимущественно парафином ультрадисперсным порошком (УДП) карбида кремния в количестве 0,003 0,006 с размером частиц 0,01 1,0 В связи с длительностью процесса заливки двухслойных валков, особенно крупного развеса, дополнительно в литейную форму через воронку вместе с чугуном при заполнении верхней шейки и прибыли вводится брикетированная смесь из ультрадисперсного порошка карбида кремния и чугунной стружки в количестве 0,006 0,012 при соотношении 1:(0,7 1,2).
Плакирование ультрадисперсного порошка карбида кремния осуществляется непосредственно в высокочастотной установке плазмохимического синтеза для получения УДП модификатора. Плакированные частицы модификатора не насыщаются влагой, не окисляются, легко прессуются в брикеты, хорошо усваиваются расплавом, что резко повышает эффективность процесса модифицирования.
Повышению модифицирующего эффекта способствует также барботаж микрообъемов расплава, создаваемый продуктами разложения микропарафинового слоя УДП.
При введении УДП карбида кремния в расплав образуется громадное количество микрообъемов металла с зародышами критического размера, что резко облегчает графитизацию чугуна сердцевины и шеек валка и препятствует образованию твердых высокоуглеродистых фаз (цементита и карбидов). Расход модификатора значительно ниже, чем при известных способах (в 10 30 раз).
Дополнительный ввод в литейную форму через воронку при заполнении верхней шейки и сердцевины брикетированной смеси из плакированного ультрадисперсного порошка карбида кремния и в качестве наполнителя и микрохолодильников чугунной стружки позволяет не только удлинить длительность модифицирования, но повысить механические свойства чугуна шеек за счет переохлаждения микрообъемов чугуна и формирования мелкодисперсной матрицы и уменьшения размеров графитных включений.
Заявленный способ прошел промышленное опробование на Кушвинском заводе прокатных валков Свердловской области при отливке двухслойных листопрокатных валков исполнения ЛПХНд 71 черновой массой 9,3 г и размером бочки 700 х 1700 мм для Челябинского металлургического комбината. Использовали модификатор плазмохимического происхождения с размером частиц 0,01 1,0 мкм (100 - 10000Аo), полученный из отходов кремний-полимерных и электродных производств.
Мелкую чугунную стружку размером до 0,5 мм использовали заводского происхождения после механической обработки отбеленных валков.
Чугун для шеек и прибыли валков выплавляли в мартеновской печи, разливали в ковши, на дно которых были уложены пакеты с карбидом кремния в количестве 0,003 0,006 от массы чугуна. После выдержки легированного чугуна в валковой форме, необходимой для кристаллизации рабочего слоя валка толщиной 25 40 мм, в форму доливали нелегированный модифицированный чугун, который демодифицировали брикетами из карбида кремния и чугунной стружки в количестве 0,006 0,012 и соотношении 1:(0,7 1,2). Процесс промывки валковой формы был устранен, не ставились промывочные сливные желоба и мульды для сливающего чугуна, идущего по известным способам в последствии на переплав. Все опытные валки в количестве 56 шт соответствовали ТУ 14 2 799 88. Суммарный расход УДП модификатора (карбида кремния) был в среднем 0,009 что значительно ниже, чем в известных способах отливки валков.
При расходе карбида кремния меньше 0,003 при вводе в ковш и в составе брикетированной смеси в чугуне шеек валков появляется карбидная сетка, которая не допускается согласно ТУ. При расходе более 0,006 снижаются механические свойства ((σизг)) чугуна шеек за счет появления анормальности перлита.
При фракционном составе карбида кремния менее 0,01 (100Аo) снижается производительность установок, а при более 1,0 мкм (10000Аo) ухудшается графитизирующий эффект и в структуре шеек также, как и при малом расходе появляется карбидная сетка.
Соотношение 1: (0,7 1,2) является оптимальным для модифицирующих брикетов, так как при меньшем расходе чугунной стружки, как наполнителя, брикеты плохо прессуются, а при большем расходе чугунной стружки ухудшается модифицирующий эффект.
Механические свойства шеек валков, отлитых по заявляемому способу выше: σизг 492 543 МПа против 476 МПа для шеек валков, отлитых по известному способу за счет более мелкодисперсной структуры матрицы и более мелких включений графита.
Предложенный способ отливки двухслойных валков позволяет снизить расход чугуна при более низком расходе модификатора, устранить сливные желоба и мульды (т. е. упростить технологический процесс) и повысить механические свойства шеек, что дает значительный экономический эффект.
Формула изобретения: Способ отливки двуслойных прокатных валков, включающий заливку литейной формы снизу с расплавом основного легированного чугуна, выдержку для формирования рабочего слоя валка, последующую доливку нелегированного чугуна с одновременным модифицированием путем ввода кремнесодержащей лигатуры, отличающийся тем, что нелегированный чугун для верхней шейки и прибыли дополнительно модифицируют в ковше путем ввода 0,003 0,006% плакированного преимущественно парафином ультрадисперсного порошка карбида кремния с размером частиц 0,01 1,0 мкм, а при модифицировании в процессе доливки нелегированного чугуна в линейную форму в качестве кремнесодержащей лигатуры используют 0,006 0,012% брикетированной смеси из ультрадисперсного порошка карбида кремния и чугунной стружки при соотношении 1 (0,7 1,2).