Двухслойный кокиль для литья чугунных валков

l<9p

f л т нт но о Tñ, оьиотр -а a °

«»778918

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.свид-ву(22) Заявлено 20.11.78 (21) 2685683/22-02 (51)м, кл,з

В 22 Р 15/ОО с присоединеййем заявки йоГосударственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,1180. Бкзллетень Мо 42 (23) Приоритет— (53} УДК 621. 746 ° .043(088.8) Дата опубликования описания 171130

П. Ф. Парасюк, Л. Б, Гольдштейн, И. И. Студинский, Н. А. Будагьянц, Э. С. Церковский, П. A. Деркач, Г. С. Доценко и А. А. Сокол (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и реМонтно-механичеоких работ, . (7! ) Заявитель (54) ДВУХСЛОЙНЫЙ КОКИЛЬ ДЛЯ ЛИТЬЯ ЧУГУННЫХ ВАЛКОВ

Изобретение отноСится к литейному предела пропорциональности стали, что производству, а именно к кокилям для предотвращает коробление вставки. литья чугунных валков. . Недостатком таких кокилей являет1 известны чугунные кокили со сталь- ся необходимость примененйя толстоньтли вставками 1 . э стенных вставок, что ограничивает

Сталь, из которой изготовлена возможностй поВьмения эксплуатационвставка, обладает высокой устойчиво- ной стойкости кокилей. стью к образованию разгара. Внутрен- . Цель изобретения — повышение эксняя рабочая поверхность кокиля имеет плуатационной стойкости двухслойного цилиндрическую расточку, извлечение .. 0 кокиля для литья чугунных валков. валка из кокиля осуществляется за Цель достигается тем, что при сосчет зазора, возникаюцего при усадке отношениях наружного и внутреннего валка. Поэтому даже незначительное радиусов стальной вставки 1,10:1,35 коробление вставки исключает возмож- и толщин стенок вставки и корпуса ность извлечения валка из кокиля. 15 0,20. 0,75, на наружной поверхности

Недостатком такой стальной встав- встаэки выполнены продолж иые пазы с ки является повышенная склонность к . радиально расположенными боковни fIQ короблению. верхностями, причем соотношение гл Известен также двухслойный кокиль бины пазон и толщины Стенки вставки для литья чугунных валков, включаю- 2р составляет 0,15:0,40, соотноиение щий стальную вставку и чугунный кор- протяженности пазов и выступов 1,20: . пус, у которого наружный и внутрен- : 1,40, а количество пазов равно 20ний радиусы вставки выполнены в соот- 60 внутренним радиусам вставки. ношении 1,4:1,8, толщина стенок встав" ки и корпуса выполнены в соотношении 25 На фиг. 1 изображен кокиль, про0,8 1,2 (2J . В таких кокилях за счет дольный разрез, на фиг. 2 — кокиль, регламентирования массы вставки огра- . поперечный разрез. ничивается градиент температур между Стальная вставка 1 залита в чу-. вставкой и корпусом и напряжения, воз» гунном корпусе 2. Наружный радиус никающие во вставке, »е превышают gp Q и внутренний радиус R стальной

778918 вставки 1 выполнены в соотношении

1 10:1 35.

Соотношение толщин стенок вставки Тэи чугунного корпуса Т равно

0,20:0,70. На наружной поверхности вставки 1 выполнены продольные пазы

3 с радиально расположенными боковыми поверхностями 4. Глубина продольных пазов 3 и толщина стенки стальной вставки Т выполнены в соотношении

0,15:0,40. Соотношение протяженности продольных пазов а и выступов Ь составляет 1,20 : 1,40 . Количество пазов равно n=(20-60) R где и — ко) личество пазов, R — внутренний радиус вставки, м.

В процессе эксплуатации при отливке валков происходит охлаждение зашитого в кокиль чугуна и прогрев кокиля. При прогреве кокиля возникает градиент температуры.При соотношении наружного и внутреннего радиусов стальной вставки 1,10:1,35 градиент температур между стальной вставкой 1 и чугунным корпусом 2 составляет 300400 С.При этом возникающие в стальной вставке напряжения превышают предел пропорциональности. Выполнение на наружной поверхности стальной вставки 1 пазов 3, количество которых и составляет (20-60) R, приводит к тому, что возникающие при нагреве вставки деФормации рассредоточены по участкам, ограниченным пазами 3, максимальная возможная деформация на порядок меньше, чем усадка валка в процессе охлаждения, что обеспечивает возможность извлечения валка иэ кокиля. Выполнение глубины пазов и толщины стенки стальной вставки Т, в соотношении 0,15г0,40 обеспечивает достаточную прочность пазов и выступов. Соотношение протяженности пазов а и выступов Ь 1,2:1,4, а также соотношение толщин стальной вставки Т и чугунного корпуоа Т 0,20:0,75 обеспечивает прочность как стальной вставки, так и чугунного корпуса.

Проведение соотношения размеров являются необходимым условием обеспечения долговечности разработанного двухслойного кокиля.

ЕСли соотношение толщин наружного и внутреннего радиусов К /Ц вставки будет меньше, чем 1,10, а количество пазов и менЬше, чем 20 R, несмотря на рассредоточение, деформаций на каждом участке достигнут величин, препятствующих извлечению ваЛка из кокиля. Увеличение соотношения ЩЯболее, чем 1,35 нерационально, так как вызывает увеличение толщины стенки стальной вставки. увеличение количества пазов и более, чем 60 R повышает трудоемкость изготовления вставки.

Соотношение глубины пазов 5 и толщины стенки вставки .ТВ менее О, 15 приводит к.снятию боковых поверхностей пазов и выступов при соотношении

) У превышающем О, 40, раз нотолщинность вставки может вызвать неоднородное

- тепловое поле и неравномерность качественных характеристик в поперечном сечении валка.

Изменение соотношений протяженности пазов а и выступов Ь, а также толщин стенок вставки Т и корпуса

В

ТК приводит к нарушению прочности элементов конструкции. Уменьшение cof5 отношения протяженности пазов О и выступов Ь менее 1,20 приведет к срезу чугунного выступа на корпусе, В случае, если соотношение толщин вставки Т> и корпуса Т более 0 75

У

20 высокие напряжения, возникающие во вставке, могут вызвать разрушение корпуса.

Радиальное расположение боковых поверхностей пазов необходимо для исключения тангенциальных смещений при расширении вставки, Таким образом, выполнение на вставке пазов с регламентированными соотношениями размеров предотвращает локализацию деформаций и обеспечивает дол-

3ц говечность двухслойных кокилей.

Ожидаемый экономический эффект составляет 180 тыс. руб. в год.

5 формула изОбретения

Двухслойный кокиль для литья чугунных валков, включающий стальную вставку и чугунный корпус, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

40 повышения эксплуатационной стойкости двухслойного кокиля, при соотношениях наружного и внутреннего радиусов стальной вставки 1,10:1,35 и толщин стенок вставки и корпуса 0,20:

:0,75 на наружной поверхности встав45 ки выполнены продольные пазы с радиально расположенными боковыми поверхностями, причем соотношение глубины пазов и толщины стенки вставки составляет 0,15:0,40, соотношение

50 протяженности пазов и выступов составляет 1,20:1,40, а количество пазов равно 20-60 внутренним радиусам вставки.

Источники информации, 55 принятые во внимание при экспертизе

1. Вейник A. И. Термодинамика литейной Формы. М., "Машиностроение", 1968, с. 225.

2. Авторское свидетельство СССР

9 520184, кл. В 22 Q 15/00, 1975.

778918 иг. фиг.2

Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5

Филиал ППП "Патент"„ г.. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редакто Н. Кешеля

Заказ 7901 10 (Составитель Г. Кибовский

Тех ед И.Асталош Ко екто М. Коста