глуходонная уширенная кверху изложница для стальных слитков

Формула изобретения

ГЛУХОДОННАЯ УШИРЕННАЯ КВЕРХУ ИЗЛОЖНИЦА ДЛЯ СТАЛЬНЫХ СЛИТКОВ с полостью в ее нижней части в виде полусферы, содержащая корпус с широкими и узкими гранями, цапфы на последних и верхний утолщенный бурт, отличающаяся тем, что от нижнего основания наружная поверхность корпуса в месте соединения граней выполнена со скосами до уровня перехода полости в полусферу, при этом нижнее основание имеет форму неправильного восьмиугольника, причем длины его сторон, соответствующие узким и широким граням, составляют 0,58 0,68 и 0,14 0,22 соответствующих длин его осей, а верхний утолщенный бурт в месте примыкания цапф выполнен с приливами шириной 0,42 0,50 ширины узкой грани в верхнем основании и толщиной 0,05 0,07 толщины стенки изложницы в верхнем основании.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, в частности к конструкциям изложниц для отливки стальных слитков.

Известна изложница для листового слитка, узкие грани которой снабжены округлыми конусообразными приливами, расширяющимися в верхней и нижней частях корпуса изложницы и сходящими на нет к средней части [1]

Размещение конусообразных приливов на узких гранях изложницы приводит к неравномерности распределения температур в стенках и возникновению температурных напряжений, способствующих преждевременному образованию трещин.

Известна изложница для слитка стали, принятая за прототип, включающая верхний утолщенный бурт, корпус, днище, наружная поверхность которой в нижней части корпуса на гранях выполнена по форме донной части слитка, а на углах снабжена округлыми приливами в виде расширяющихся книзу конусов [2]

Недостатком известной конструкции является повышенный удельный расход изложниц вследствие того, что уменьшение толщины стенок на гранях изложницы и утолщение в виде приливов на углах приводит к возникновению дополнительных термических напряжений, при этом конусообразные приливы являются их концентраторами, способствующими образованию трещин на ранних наливах и преждевременному выходу изложницы из строя. Кроме того, верхний утолщенный бурт равномерной толщины недостаточно способствует предотвращению образования продольных трещин возле цапф, являющихся концентраторами напряжений.

Сущность изобретения заключается в том, что в глуходонной уширенной кверху изложнице для стальных слитков с полостью в ее нижней части в виде полусферы, содержащей корпус с широкими и узкими гранями, цапфы на последних и верхний утолщенный бурт, согласно изобретению от нижнего основания наружная поверхность корпуса в месте соединения граней выполнена со скосами до уровня перехода полости в полусферу, при этом нижнее основание имеет форму неправильного восьмиугольника, причем длины его сторон, соответствующие узким и широким граням, составляют 0,58.0,68 и 0,14.0,22 от соответствующих длин его осей, а верхний утолщенный бурт в месте примыкания цапф выполнен с приливами шириной 0,42.0,50 ширины узкой грани в верхнем основании и толщиной 0,05. 0,07 толщины стенки изложницы в верхнем основании.

Предлагаемая изложница с данной совокупностью признаков и выбором заявляемых интервалов значений количественных признаков обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в снижении удельного расхода изложниц. Выполнение наружной поверхности в нижней части корпуса изложницы со скосами в месте соединения граней от нижнего основания до уровня перехода полости в полусферу способствует равномерному распределению температуры в нижней части корпуса, что снижает термические напряжения и вероятность образования трещин. Кроме того, конструктивные параметры выполнения нижней части корпуса позволяют уменьшить металлоемкость изложницы без снижения срока эксплуатации. Снабжение верхнего утолщенного бурта в месте примыкания цапф приливами снижает термические напряжения и вероятность образования трещин в верхней части корпуса изложницы, что способствует эксплуатационной долговечности и снижению удельного расхода.

Получение данного технического результата достигнуто решением задачи на изобретательском уровне, а именно, выполнением наружной поверхности корпуса в нижней части со скосами и приливов в верхней части, их расположением, а также конструктивными параметрами выполнения, и явным образом не следует для специалиста из известного уровня техники.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемой изложницы; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 то же, вид снизу.

Изложница содержит глуходонный корпус 1 с широкими и узкими гранями, верхний утолщенный бурт 2 с приливами 3 в месте примыкания верхних цапф 4, днище 5 с полусферической формой полости, скосы 6 в нижней части корпуса.

На чертеже даны следующие обозначения:

А длина малой оси неправильного восьмиугольника в нижнем основании изложницы;

а длина стороны восьмиугольника, соответствующей узкой грани изложницы;

В длина большой оси неправильного восьмиугольника в нижнем основании изложницы;

в длина стороны восьмиугольника, соответствующей широкой грани изложницы;

Д толщина стенки изложницы в верхнем основании;

d толщина прилива в месте расположения цапфы;

S ширина узкой грани в верхнем основании корпуса;

с ширина прилива.

Предлагаемые конструктивные параметры обусловлены тем, что при длине сторон а менее 0,58 длины малой оси А и при длине сторон в менее 0,14 длины большой оси В наблюдается неустойчивое положение изложницы на поддоне в процессе эксплуатации, возможно опрокидывание, кроме того, наблюдается перегрев стенок изложницы в углах донной части корпуса, что приводит к преждевременному образованию трещин и повышению расхода изложниц. При длине сторон а более 0,68 А и длине сторон в более 0,22 В снижается равномерность распределения температуры в нижней части корпуса, что приводит к преждевременному выходу изложниц из строя из-за образования трещин, а это увеличивает их расход на тонну отливаемой стали. При ширине с приливов менее 0,42 ширины S узкой грани в верхнем основании корпуса и толщине d приливов менее 0,05 толщины D стенки изложницы в верхнем основании наблюдается образование продольных трещин между цапфами и углами, повышается расход изложниц. С увеличением ширины с более 0,50 S и толщины d более 0,07 D приливы не оказывают влияния на предотвращение трещин на узких гранях между цапфами и углами, а из-за неравномерности распределения температуры в верхнем основании образование трещин наблюдается на углах и широких гранях, что приводит к повышению удельного расхода изложниц.

Эксплуатация изложницы осуществлялась следующим образом.

П р и м е р (вариант 3). На Западно-Сибирском металлургическом комбинате в цехе подготовки составов отлитую изложницу устанавливали на поддон и подавали в разливочный пролет кислородно-конвертерного цеха под заливку. После заполнения изложницы жидким металлом происходил процесс его кристаллизации и последующая технологическая выдержка. Затем изложница освобождалась от слитка. При отливке изложница имела следующие относительные значения параметров:

a/A=0,63; b/B=0,18; c/S=0,46; d/D=0,06, которые обеспечивали равномерное распределение температуры в нижней части корпуса изложницы и снижение термических напряжений в месте расположения цапф. Удельный расход изложниц составил 15,0 кг/т.

Примеры конкретного выполнения изложницы для стальных слитков при оптимальных, граничных и заграничных параметрах отличительных признаков формулы изобретения и по прототипу приведены в табл. 1 и 2. Из таблиц видно, что удельный расход при заявляемых пределах количественных признаков составлял 15,0-16,4 кг/т и обеспечивалось устойчивое положение изложницы на поддоне.

Предложенная конструкция изложницы промышленно применима в металлургии, в частности в сталеплавильном производстве для отливки слитков.