книги из ГПНТБ / Писаренко Г.А. Отливки металлургического оборудования из чугуна с шаровидным графитом

листа и пр.) максимальное содержание кремния допускается до

0,6—0,7%’, а для менее ответственного проката (толстых листов,

декапированных и пр.) до 0,8—0,9 %; (табл. 14). Длительная практика эксплуатации валков из магниевого чугуна показала, что содержание кремния в отбеленном слое можно повысить без

существенного ухудшения качества поверхности прокатываемых

листов: для жестепрокатных валков до 0,8 %', а для тонколисто­

вых—до 1,0%’.

Содержание углерода в чугуне двухслойных валков бывает 2,8—3,5%. Обычно при плавке в отражательных печах углерода в чугуне содержится до 3,2%, а при плавке в вагранке 3,2—3,5 %; С увеличением содержания углерода повышается твердость и из­ носостойкость отбеленного чугуна, но ухудшается его термиче­

ская стойкость. Так, высокоуглеродистые валки из чугуна,

содержащего 3,6—3,9%'С, отлитые на Лутугинском заводе про­

катных валков, при испытании их на прокатке жести на Лысь­ венском металлургическом заводе показали низкую стойкость

вследствие образования в отбеленном слое волосных трещин. При низком содержании углерода (менее 2,8%) жидкотеку­ честь чугуна значительно ухудшается и возникают затруднения в получении чистой и плотной отливки. В отбеленном слое увели­ чивается количество неметаллических включений, ускоряющих

износ рабочего слоя валков.

Марганец в чугуне обычных углеродистых валков содержится в количестве 0,2—0,4%. При более высоком содержании марган­ ца переходная зона увеличивается. В двухслойных же валках из магниевого чугуна содержание марганца можно доводить до 0,9%' без ущерба для качества валков.

В чугуне отбеленных листовых валков обычно содержится 0,4—0,5 % Р. Высокое содержание фосфора ухудшает механиче­

ские свойства чугуна сердцевины валков, но это вызывается не­ обходимостью, так как уменьшается возможность возникновения

продольных горячих трещин на бочках валков. При содержании фосфора ниже 0,35 %' возникают также и волосные трещины, ко­ торые обнаруживаются, главным образом, при механической об­

работке валков. Практика вальцелитейных заводов [42] показала,

что мелкие волосные трещины чаще всего появляются при со­ держании фосфора в пределах от 0,20 до 0,35% и количество их уменьшается при содержании фосфора менее 0,15%. Однако при­ менять чугун с малым содержанием фосфора в массовом произ­

водстве валков нельзя. Низкая жидкотекучесть такого чугуна вы­

Несмотря на то, что содержание серы в магниевом чугуне полу­ чается небольшим вследствие обессеривающего действия магния,

необходимо стремиться получать чугун, до обработки его магни­ ем, с минимальным содержанием серы, так как сернистые

соединения магния образуют неметаллические включения, ухуд­ шающие качество отбеленного слоя.

Плавка чугуна для отливки валков производится в отража­

тельных печах и вагранках. Шихта, при плавке в печах, состав­ ляется из чушкового чугуна (валкового, передельного и литейно­ го) в количестве 30—60% и чугунного валкового лома 40—70%'. При плавке в вагранке шихта составляется из 80—85% чушково­ го чугуна и 15—20%' стального лома. Добавление в шихту прибылей валков не рекомендуется, так как они загрязнены

шлаковыми включениями.

Лом валков является дешевым и хорошим шихтовым мате­

риалом, поэтому его следует использовать в максимально воз­ можном количестве. Чушковые чугуны необходимы для освеже­ ния шихты.

Доводка чугуна до требуемого химического состава произво­ дится добавками ферросплавов.

При введении в шихту лома валков из магниевого чугуна в расплаве получается низкое содержание серы и сохраняется оста­ точный магний до 0,02%', поэтому расход магния, идущего на об­ работку чугуна, сокращается до 30%.

Контроль готовности чугуна к заливке форм осуществляется от­

ливкой пробы на отбел размером 40 X 100 X 120 мм и по данным экспресс-анализа. Глубина отбела пробы в изломе от поверхно­ сти, прилегающей к кокилю, до первой группы ясно видимых не­ вооруженным глазом точек графита, в чугуне нормального соста­ ва обычно равна 40—60 мм.

82 Листопрокатные валки

Температура чугуна на желобе при выпуске его из печи долж­

на быть 1390—1420° в случае, когда магний вводят одновремен­

но с расчетом на всю массу чугуна, и 1370—1380° при примене­ нии чугуно-магниевой лигатуры. При плавке чугуна в вагранке температура его на желобе должна быть не менее 1340°.

Изготовление формы валка производится обычным способом,

но для получения в валке равномерного отбеленного слоя литник подводится к нижней части формы (рис. 17). Перед сборкой формы кокили нагревают в печи до 90—120° в те­ чение 6—8 час.; длительная выдержка

впечи необходима для равномерного

прогрева стенок кокиля. Температура кокилей при заливке форм должна быть не менее 60°.

Заливка формы валка производится

вдва приема. В первый прием залива­ ют бочку и часть верхней шейки на вы­

бина отбеленного слоя и выше содержание углерода. Оптималь­ ная температура чугуна при заливке форм 1270—1290°.

При длительном перерыве в заливке чугун в литнике может

затвердеть. Чтобы этого не допустить, после прекращения дви­ жения металла в форме, а затем через каждые 50—60 сек. дела­ ют «толчки», т. е. из ковша выливают в литниковую воронку по

100—120 кг чугуна. Это особенно необходимо производить, когда заливка ведется при пониженной температуре (1240—1260°).

Для модифицирования чугуна сердцевины валка и повышения содержания кремния в течение всего второго периода заливки

бочки имеют три зоны: рабочий отбеленный слой, сердцевину из

серого чугуна и промежуточную зону из половинчатого чу­

гуна.

Содержание кремния в чугуне каждой зоны различное: в про­

межуточной зоне на 0,15—0,40%' больше, чем в отбеленном слое,

а в сердцевине на 0,25—0,60% больше, чем в промежуточной зоне.

Отливка трехслойных валков так же, как и двухслойных, про­

изводится чугуном из одного ковша. Формирование промежуточ­

ной зоны при отливке трехслойных валков достигается заливкой формы с несколькими перерывами. Такая заливка называется ступенчатой. Вначале форму валка заполняют, примерно, до се­ редины верхней шейки и заливку прерывают. После образования

отбеленного слоя через 100—180 сек. заливку формы медленно продолжают, делая дополнительно еще два перерыва продолжи­ тельностью каждый по 60—150 сек.

После первого и второго перерыва на струю чугуна вводится

75%-ный ферросилиций каждый раз по 3—5 кг!т из расчета чер­ нового веса валка, а после третьего перерыва еще 4—10 кг]т из такого же расчета.

Для предупреждения преждевременного затвердевания литни­ ка в период перерывов в заливке формы «проталкивают» чугун через литник, доливая небольшое количество металла в литни­ ковую воронку.

Когда из одного ковша требуется отливать более двух валков, то применение описанного способа отливки валков с промежуточ­

в виду, что увеличение кремния в отбеленном слое выше уста­

новленных пределов снижает его качество вследствие понижения твердости.

Микроструктура промежуточной зоны в трехслойных валках состоит из перлита, отдельных участков цементита и шаровидно­ го графита. Макроструктуры поперечных изломов бочек двух- и

трехслойных валков резко отличаются (рис. 21).

58 Листопрокатные валки

На рис. 22 приведены кривые, характеризующие изменение твердости валков, отлитых различными методами. Твердость от­ беленного слоя у двух- и трехслойных валков одинакова почти

от отбеленного слоя к промежуточному и от промежуточного к сердцевине.

У валков с повышенным содержанием кремния наблюдается уменьшение твердости отбеленного и переходного слоя в направ­ лении к сердцевине; твердость сердцевины также снижается, но незначительно.

Рис. 21. Макроструктура валков;

а — двухслойного; б — трехслойного.

Твердость отбеленного слоя в валках из магниевого и обыч­ ного чугуна одинаковая, а твердость сердцевины в магниевых валках на 30—50 Нв больше.

В результате внедрения на заводах прокатных валков спосо­ бов отливки валков с промежуточной зоной случаи отслаивания