Способ получения слитка

 

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, Ж,, 1748932А1

s 8 22 027/02

1™ ю 4

ГОСватАРСТВЕННЫЬ Givii4TET "-- "-- llo изОБРетениям vl ОткРытИФЯ " """

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ловиях дийамичегского воздействия для снижения энергозатрат за счет сокращения времени обработки при сохранении качества осевой эоны слитка. Сущность изобретения; расплав заливают в изложницу с прибыльной надставкой и воздействуют электрогидравлическими ударами с боковых наружных поверхностей изложницы.

Продолжительность воздействия принимают равной 0,1-0,2 времени затвердевания слитка при одновременной подаче в образующийся между слитком и излЪжницей зазор расплава легкоплавких добавок.

1 (21) 4873403/02 (22) 11. 10.90 (46) 23.07,92. Бюл. М 27 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики AH УССР (72) B.M.Ãðàáîâûé, Б,И.Бутаков и B.À,Óëüÿнов (56) Авторское свидетельство ГССР

N 1612439, кл. 8 22 0 27/02, 1988. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИТКА .(57) Использование: в области металлургии, преимущественно при отливке слитков в усг

=- ъ»

Изобретение относится к "области ме- . Недостатку ми этого способа являются талл ургии, преимущественно к способам от- высокие энергсзатратй йа процесс электроливкл слитков в условиях динамического гидроимпульсной обработки при использовоздействия. . : вании способа для управления процессом

Известнц способы виброимпульсного кристаллизации слитк.ь и низкая эффективвоздействия на расплав, включающие обра- ность электрогидравлического воздействия боткукристаллизующегося металла ударны- из-за потерь в зазоре между слитком и изми импульсами, рассредоточенными по" - ложницей. При осуществлении способа, навысоте слитка. или впздейстрие на расплав пример, для сгитка массой 1500 кг время с заданными частотой и энергйей.:: воздействия составляет 0,05 от времени за- ." .;:.::.. твердевания (r3) слитка, Конкретное время

Недостатком указайньи способов явля- работы основных вибраторов не оговаривается отсутствие рекомендаций по продол- ется, что приводит или к дополнительным иитепьности обработки. что приводит к знергозатратам, при завышении времени повышенным знергозаттрсатаЗ,- " : -:" "-- —, воздействия,ияикукудшению качестваосаИэвестен способ получейи.я слой"МВ= " вой зоны слитка, ттрй занижении времени ключающийся в разливке расплавленного воздействия. металла в изложницу с гфибыльной над- Наиболее близким llo технической ставкой и основное и дополнительное воз- сущности к предлагаемому является способ кто йэло.кницыэлектрогидравлдйсческймтйу 1ара- — вие на него ч.рез боковую поверхность ми ниже и выше уровня расплава, прлчешм изложницы электрогисравлическимиударапоследнее прекращают при достиж1знии ми, рассредоточеннымл по высоте изложниурог нем распласа прибыльйой нэКстй%й=. цы, а течение времени г= (0,3-0,4) г,, где гб—

1748932 ной части изложницы (на 2/3 высо, ы) прекращают разливку и временно приостанавливают обработку, На поверхность жидкого металла устанавливают теплоизоляцион5 ную плиту с зазором к боковой поверхности прибыльной части, в зазор подают легкоплавкую смесь и продолжают воздействие в

01хз+02хз течение z> — — — zz, где r>—

2 время обработки на стадии заливки изложницы, В качестве легкоплавких добавок можно испольэовать, например. металлические соединения на цинковой и свинцовой основах, соли кальция, известково-фтористый шлак. Количество подаваемой смеси должно обеспечивать компенсацию зазора . на всей стадии обработки ударными импульсами, B результате заполнения зазора улучшается акустический контакт и эффективность электрогидроимпульсного воздействия повышается (см.таблицу).

Пример. Способ был опробован на модельных слитках из оловянистых сплавов при одновременно работающих четырех злектрогидроимпульсных генераторах, расположенных на уровнях по высоте слитка, Данные апробации свидетельствуют о том, что при относительном времени воздейст. вия r/r> - 0„1-0,2 существенно улучшаются показатели эффективности (по сравнению с вариантом без воздействия). По базовому варианту эти показатели значительно хуже, Гак, размер макрозерна снижается до 5449, (высокотеплопроводная смесь) или до

59-57$ (низкотеплопроводная смесь); степень дегазации возрастает до 23-25 j,.

При относительном времени затверждения r/r 0,1(т.е. при r/z = =0,05: 0,09) существенно снижаются скорости конвективных потоков и возрастают температурные перепады (с 310 и 9 до 235 до 30$ соответственно). Указанные изменения приводят к снижению эффективности воздействия при отклонении от rlr> = 0,1 в сто5 рону уменьшения, степень дегазации снижается с 23 до 21 у>, размер макрозерна — с 54 до 69 $ (высокотеплопроводная смесь).

10 зоны слитка.

Способ получения слитка включает раз- 15

25

0,4) х3 определяется поте ями в зазоре, то 30

35 воздействия в этом случае в 3-2 раза превышает оптимальную среднюю величину, устанавливаемую способом, предусматривающим компенсацию зазора легкоплав- 40

55 время затвердевания слитка при изменении запасаемой энергии от (0.4-0,5)W в начале воздействия до (1,5-1,6)NI s кKоoнHц еe, где W— средняя за период воздействия энергия.

Существенным недостатком этого способа являются высокие энергозатраты., обусловленные возникновением зазора между стенкой изложницы и слитком и компенсируемые продолжительностью воздействия и ростом запасаемой энергии, Целью изобретения является снижение энергозатрат за счет сокращения времени обработки при сохранении качества осевой ливку расплава в изложницу с п.рибыльной надставкой и воздействие электрогидравлическими ударами с боковых наружных по-eepxHocteA изложницы. Воздействие электрогидравлическими ударами ведут в течение 0,1-0,2 времени затвердевания слитка при одновременной подаче в образующийся между слитком и изложницей зазор расплава легкоплавких добавок, Существенным отличие предлагаемого способа является установленная зависимость времени воздействия (х) от времени затвердевания (r ) слитка. Если по прототипу продолжительноСть воздействия (0,3по предлагаемому способу время воздействия составляет значительно меньшую часть времени затвердевания, имеет узкие пределы изменения. r - (0,1-0,2) х. Найример, время воздействия по известному способу t 0,3 r — z = 0,4 r . Продолжительность ким сплавом. Энергозатраты в известных способах будут более чем в 3-2 раза выше, чем в предлагаемом.

Способ осуществляется следующим образе м.

До начала воздействия определяют время затвердевания слитка. При этом можно пользоваться как теоретическими зависимостями, так и экспериментальными данными. После этого определяют пределы изменения времени воздействия и выбирают среднее значение

0,1 хз +,0,2 хэ

3s.cp, " С учетом массы и фи; зических свойств расплава задают закон изменения запасаемой энергии электрогидроимпульсного устройства и начинают разливку и обработку расплава ударными импульсами. После заполнения прибыльНачиная с t/х > 0,2 (например, х/х, - 0,22), не отмечено существенного изменения показателей качества, следовательно, такой режим экономически не выгоден, Предлагаемый способ обработки по сравнению с прототипом позволяет снизить на: — (15...24) время затвердевания; — (28„.36)% размер макрозерна; — (50Ä.61)% степень развития V-образной ликвации;

1748932 — надежность в работе оборудования за счет сокращен йя времени воздействия на него ударных нагрузок; — ремонтоспособность технологическо5 ro узла за счет повышения стойкости электродной системы электрораз рядн ого вибратора, Формула изобретения

Способ получения слитка, вклкзчаю10 щий разливку расплава в изложницу с прибыльной надставкой и воздействие электрогидравлическими ударами с боковых поверхностей изложницы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энерго15 затрат за счет сокращения времени обработки при сохранении качества оСевой эоны слитка, воздействие электрогидравлическими ударами ведут в течение

0,1...0,2 времени затвердевания слитка при

20 одновременной подаче в образующийся между слитком и изложницей зазор расплава легкоплавких добавок. — (28...36)% степень развития Л-образной ликвации;

- (38„.41)% перегрев расплава: увеличить на:

-- 12% степень дегазации расплава; — 148-160% скорость гидропотоков

Выход годного при вводе высокотеплопроводного расплава (легкоплавкий металл) по сравнению с малотеплопрояодным расплавом (расплав соли) íà 5„.6% ниже, что обьясняется ухудшением теплоизолирующей способности прибыльной надставки в первом случае, Как показывают экспериментальйые исследования, электрогидроимпульсная обработка при заполнении зазора расплавом легкоплавких добавок позволяет повысить: — экономичность процесса электрогидроимпульсной обработки более чем в 1.5-2.2 раза sa счет сокращения времени обработки;

»«««» «« ««»

ЭГИ0}

Относнтельные велнчнны, 2 (no отноненно к варнанту беэ

Способ

Юренл воздейстенл

«»»«««» «««iii размер зоны раюмосных

spis; таплое степень развитие

V"" hобрезным лнкаацнй степень двгазацнн размер макро. зерне ерема затеер" деваннл скорость гндропотоков перегрев растыаее после еоэдействнл

177 44

235 30

252 28

»0

ЗЗ7 3

339 2

340 2

343

230 36

254 . 28

305 14

325 6

330 5

34о

13

21

21

23 .25. гб гб

26

21

23

26

26

26 йзвестный

0 - 0,35с, .ь» 0,050» ь» 0,0901

e««o,102, 0- 0,208ь ль» O,ггль

8 0,2581 г» 0,05л<. ь 0,0980

Ф» 0,!08

0 » 0,200ь

С 0,22ьф

0» 0,252 1

e - -o, 300|

86

7о

68

63

62

62

85 22

69 24

66 25

54 29

49 . 33

46 34

45 35

43 36

77 25

65 30

53 35

57 39

56 40

56 40

56 40

63

53

51 з8

З4

3i

33

5!

47

27

26

26

72

49

46

24

77.

22

21

28

44

14

11

10 !

Оредла гаемый (c подачей в зезор еысокотеплопровод ного расплава лагкощав. кой,смесм) Предлагаемый (с леденей

° зазор ннзкотеплопроводного расплава легкоплав« .ной снеси) 79

93

71

71

71

70,5

* » » »

Составитель Т.Королева

Техред М,Моргентал Корректор И.Муска

Редактор О.Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2549 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5