CS200966B1

CS200966B1 - Covering for treating the compact casting

Info

Publication number: CS200966B1
Application number: CS62479A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Havlicek; Zdenek Kosnovsky
Original assignee: Frantisek Havlicek; Zdenek Kosnovsky
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1979-01-29
Publication date: 1980-10-31

Description

Vynález se týká krytu k ošetřování hutných odlitků.The invention relates to a cover for the treatment of dense castings.

Jsou známa některá řešení, která mají za úkol dosáhnout vnitřně zdravé a hutné odlitky; jsou založena na tepelném ošetření nálitku nebo hlavy ingotu, popřípadě na působení plynného média na hladinu taveniny pod ztuhlou vrstvou kovu v nálitku, která se vytvoří rychlým ochlazováním hladiny odlitého kovu vodou. Plynné médium se vyvíjí z plynotvorného náboje, který je umístěn v nálitku nebo se přivádí z tlakového potrubí do prostoru staženiny pod ztuhlou vrstvu kovu. Nedostatkem těchto řešeni je časový nesoulad mezi zvýšením tlaku plynného média a tuhnutím povrchové vrstvy kovu, Důsledkem je protržení vrstvy ztuhlého kovu a výron kovu z formy, popřípadě tlakově neúčinný nálitek při opožděném vývoji plynů. Kromě toho je zcela vyloučeno řízení a stanovení tlaku plynů v prostoru staženiny nad hladinou kovu. Značným nedostatkem je maximální vývoj plynů v počátku tuhnutí, zatímco požadavkem k dosažení hutného odlitku je maximální vývoj plynů a zvýšení tlaku v druhé polovině doby tuhnutí odlitku. Dalším nedostatkem je poréznost, nízká pevnost a nerovnoměrná tloušťka ztuhlé vrstvy kovu v nálitku, takže plyn z prostoru staženiny uniká a tlak klesá. Tyto nedostatky odstraňuje částečně řešení, podle něhož se k trubce, umístěné v ose nálitku, připevní plech, jenž má zchladit hladinu taveniny a přispět tak ke zpevnění ztuhléSome solutions are known which have the task of achieving internally healthy and dense castings; They are based on the heat treatment of the riser or ingot head, or the action of a gaseous medium on the melt level under the solidified metal layer in the riser, which is formed by rapidly cooling the level of the cast metal with water. The gaseous medium is evolved from a gas-generating charge which is placed in the riser or fed from a pressure line to the recess area under a solidified metal layer. The disadvantage of these solutions is the time discrepancy between the pressure increase of the gaseous medium and the solidification of the metal surface layer. The result is a rupture of the solidified metal layer and a metal outflow from the mold, possibly a pressure ineffective boss during delayed gas development. Furthermore, the control and determination of the gas pressure in the recess space above the metal level is completely excluded. A significant drawback is the maximum evolution of gases at the start of solidification, while the requirement for achieving a dense casting is the maximum evolution of gases and an increase in pressure in the second half of the solidification time of the casting. Another drawback is the porosity, low strength and uneven thickness of the solidified metal layer in the riser, so that the gas escapes from the shrink space and the pressure drops. These drawbacks are partially eliminated by a solution in which a metal sheet is to be attached to the pipe located in the riser axis to cool the melt level and thereby contribute to the solidification of the solidified

200 βββ povrchové vrstvy kovu v nálitku.200 βββ surface layers of metal in risers.

Účinnější a spolehlivější je způsob výroby hutných odlitků, spočívající ve vytvoření tlaku plynů nad hladinou taveniny z náboje, který se zasune do staženiny až po ztuhnuti dostatečně pevné vrstvy kovu v nálitku i v odlitku. Zplyňující náboj se vkládá do prostoru taveniny trubkou, zatuhlou v povrchové vrstvě nálitku.A more efficient and reliable method of producing dense castings is to create a gas pressure above the surface of the melt from the charge, which is inserted into the shrinkage only after the sufficiently solid metal layer has solidified in the riser and in the casting. The gasifying charge is inserted into the melt space by a tube solidified in the riser surface layer.

Dále je znám způsob výroby těžkých ocelových odlitků, opatřených nejméně dvěma nálitky, za působeni tlaku plynného média na hladinu tekutého kovu, při němž se po odliti kovu působí tlakem plynného média opakovaně na jeden z nálitků. Podle tohoto způsobu se nad formu jednoho .z nálitků umletí kryt, opatřený otvorem, jímž se pod kryt přerušovaně vpouští a vypouští plynné médium. Nevýhodou tohoto způsobu je, že plyn uniká z prostoru pod krytem vlivem nedokonalé těsnosti a přirozené prodyšnosti formy a proto nelze vyvolat potřebný tlak plynu na hladinu taveniny-, aby se dosáhlo vnitřně zdravých a hutných odlitků.It is also known to produce heavy steel castings provided with at least two risers under the effect of a gaseous medium pressure on the liquid metal level, in which, after the metal has been cast, the pressure of the gaseous medium is repeatedly applied to one of the risers. According to this method, a cover having an opening through which the gaseous medium is intermittently admitted and discharged under the cover is grinded over the form of one of the bosses. The disadvantage of this method is that the gas escapes from the space under the cover due to the imperfect tightness and natural breathability of the mold and therefore the necessary gas pressure cannot be brought to the melt level to achieve internally healthy and dense castings.

Uvedené nedostatky odstraňuje kryt k ošetřování hutných odlitků podle vynálezu, opatřený případně pracovním otvorem. Podstatou vynálezu je, že kryt je tvořen víkem 8 přírubou, kde k zasunutí do vtoku formy je příruba opatřena osazením.These drawbacks are eliminated by the cover for the treatment of dense castings according to the invention, optionally equipped with a working opening. It is an object of the invention that the cover is formed by a cover 8 with a flange, where the flange is provided with a shoulder for insertion into the mold inlet.

Výhodou krytu k ošetřování hutných odlitků podle vynálezu je, že osazením svá příruby zasunutý kryt do odlitého kovu vytvoří neprodyšný prostor mezi hladinou odlitého kovu a krytem a že se do tohoto prostoru mohou vylučovat a v něm shromažďovat plyny z chladnoucího kovu, objem vzduchu v uzavřeném prostoru se zvýší jeho přehřátím a mohou se vylučovat a shromažďovat plyny z izolačního zásypu, jímž byla zasypána hladina odlévaného kovu. Tím se zvýší v uzavřeném prostoru mezi hladinou odlévaného kovu a krytem tlak plynného prostředí a dochází ke zvýšení hutnoty ztuhlého odlitku. Podmínkou při tom je, že plyny, vylučující se v uzavřeném prostoru z izolačního zásypu, netvoří třaskavou směs. Popřípadě vytvořeným pracovním otvorem ve víku krytu lze táž vložit na hladinu kovu zplyňující náboj a po uzavření otvoru dosáhnout tlaku atmosféry nad hladinou odlitého kovu vyšší než 0,1 MPa, zvýšit tak dosazovací schopnost nálitku a tím i hustotu odlitku. Účinek vyššího tlaku lze také dosáhnout vpouštěním plynného média otvorem ve víku krytu nad hladinu odlitého kovu. Do víka krytu lze umístit tlakoměr a další regulační prvky k řízení tlakového režimu plyného média v souvislosti β podmínkami tuhnutí odlitku.An advantage of the dense casting treatment cover according to the invention is that by fitting its flange, the cover inserted into the cast metal creates a sealed space between the level of the cast metal and the cover and that gases from the cooling metal, air volume in the enclosed space This can be increased by overheating, and gases from the insulating backfill that has filled the cast metal level can be deposited and collected. This increases the pressure of the gaseous medium in the enclosed space between the level of the cast metal and the cover and increases the density of the solidified casting. The condition here is that the gases excreted in the enclosure from the insulating backfill do not form an explosive mixture. If the working hole is formed in the cover of the casing, it is also possible to put the charge gas on the surface of the metal and, after closing the opening, to achieve an atmospheric pressure above the level of cast metal of more than 0.1 MPa, thereby increasing the feeder capability. The effect of higher pressure can also be achieved by injecting the gaseous medium through the opening in the cover of the housing above the level of the cast metal. A pressure gauge and other control elements can be placed in the housing cover to control the pressure mode of the gaseous medium in relation to β casting solidification conditions.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn příklad použití krytu k ošetřování hutných odlitků podle vynálezu, kde je znázorněn podélný řez formou a odlitkem válce s dolním pomocným vtokem a krytem, zasunutým osazením své příruby do hladiny odlitého kovu, které bylapředem tepelně ošetřena zásypem.The attached drawing schematically shows an example of the use of a cover for the treatment of dense castings according to the invention, showing a longitudinal section of a mold and a cylinder casting with a lower auxiliary inlet and a cover inserted by fitting its flange to the cast metal level.

Kryt k ošetřování hutných odlitků a ingotů podle vynálezu je tvořen víkem 1, které je opatřeno přírubou 2. K zasunutí do vtoku formy je příruba 2 opatřena osazením g. Forma sestává z kovové formy g, šamotové směsi £ pro horní čep a ze směsi 6 chemicky tvrzeného chrommagnezitového písku pro dolní čep válce.The cover for the treatment of dense castings and ingots according to the invention is formed by a cover 1, which is provided with a flange 2. For insertion into the mold inlet, the flange 2 is provided with a step g. The mold consists of metal mold g, chamotte mixture. hardened chrommagnesite sand for the lower cylinder pin.

200 000200 000

K bližSímu osvětlení podstaty vynálezu je dále uveden příklad odlévání hutního válce o kusové hmotnosti 12 t, přičemž průměr vlastního těla válce činil 920 mm a jeho délka 2300 mm, z materiálu o chemickém složení v množství podle hmotnosti: 0,63 %In order to further illustrate the invention, an example is given of casting a metallurgical cylinder of 12 tons each, the diameter of the cylinder body being 920 mm and its length 2300 mm, from a material having a chemical composition in the amount by weight: 0.63%

9,6š nengwrai W 1 fcftaífti 9|9S? $ ííiííNj 9|9šS $ síry* íi5i $ «toreaui9,6s nengwrai W 1 fcftaífti 9 | 9S? Sulfur sulfur dioxide

0,32 % molybdenu a 0,11 % vanadu, zbytek železo a obvyklé příměsi. Tělo válce bylo odlito do kovové formy §, dolní čep válce do směsi 6 z chemicky tvrzeného chrommagnezitového písku, horní čep do Samotové směsi £, vysušené na teplotu 550 °C a opatřené korundovým námazkem o tloušťce 5 mm. Tímto námazkem byla opatřena také kovová formy 5 pro tělo válce. Forma byla odlita dolním vtokem o průměru 80 mm s tangenciálním zaústěním 200 mm od půdy formy. Tímto vtokem byla formy odlita až do úrovně horního čepu, pak následovalo tepelné ošetření, tj. izolace hladiny odlitého kovu směsí expandovaného perlitu a elektrárenského popílku s tloušťkou vrstvy 80 mm. Následovalo uložení krytu osazením J jeho příruby 2 do horní části prostoru nálitku a dolití válce pomocným vtokem, umístěným v horní části formy až do horní úrovně nálitku. Dolitím kovu do horní části nálitku došlo k zalití osazení J příruby 2 krytu a po zatuhnutí kovu nastalo pevné spojení krytu s odlitkem válce. Za 25 minut po ukončení lití, což byla doba potřebná k vytvoření dostatečné pevné ztuhlé kůry odlitku válce, byl otvorem ve víku 1 krytu vpouštěn do prostoru mezi hladinu odlitého kovu a víko 1 krytu argon až do dosažení tlaku 0,15 MPa, a to po dobu 4 hodin.0.32% molybdenum and 0.11% vanadium, the remainder iron and conventional impurities. The cylinder body was cast into a metal mold 6, the lower cylinder pin into a mixture 6 of chemically hardened chrommagnesite sand, the upper pin into the Samot mixture 6, dried at 550 ° C and provided with a corundum grease 5 mm thick. The mold was also provided with a metal mold 5 for the cylinder body. The mold was cast by a lower inlet of 80 mm diameter with a tangential outlet of 200 mm from the mold soil. By this inlet the molds were cast up to the level of the upper pin, followed by heat treatment, ie isolation of the cast metal level with a mixture of expanded perlite and power fly ash with a layer thickness of 80 mm. This was followed by placing the cover by fitting J of its flange 2 into the upper part of the riser space and topping up the cylinder with an auxiliary inlet located in the upper part of the mold up to the upper level of the riser. Filling the metal into the upper part of the riser casts the shoulder J of the flange 2 of the cover and after the metal set, the cover was firmly connected with the cylinder casting. 25 minutes after the casting, which was the time needed to form a solid solidified crust of the casting of the cylinder, through the hole in the cover 1, it was admitted into the space between the level of the cast metal and the cover 1 until argon was reached. for 4 hours.

Z výsledku zkoušek, provedených na rozřezaném válci, bylo zjištěno, že mírně stoupla hodnota pevnosti v tahu ze 620 na 690 MPa, podstatně se však snížil výskyt ředin v osových oblastech válce.From the results of the tests performed on the slit cylinder it was found that the tensile strength increased slightly from 620 to 690 MPa, but the occurrence of thinners in the axial areas of the cylinder was significantly reduced.

V případě odlévání tvarových odlitků 8 několika nálitky se při použití krytu podle vynálezu dosáhne podstatně vyššího využití tekutého kovu tím, že vyšším tlakem, vyvinutým v prostoru jednoho nálitku se zvýší filtrační schopnost taveniny, tím se prodlouží akční rádius tohoto nálitku, takže ostatní nálitky lze vyloučit.In the case of the molding 8 of several risers, the use of the cover according to the invention results in a considerably higher utilization of the liquid metal by increasing the melt filtration capacity of the risers by the higher pressure applied in the risers space. .

Claims

A cover for the treatment of dense castings, optionally provided with a working opening, characterized in that it is formed by a cover (1) with a flange (2), wherein the flange (2) is provided with a shoulder (3) for insertion into the mold inlet.