книги из ГПНТБ / Мерло О.Э. Качество чугунных прокатных валков

формовке. Одна подмодельная плита может служить для формовки элементов форм группы валков различных длин, но близких диаметров (рис. 4). Изготовление форм

37

МОДЕЛИ И ШАБЛОНЫ

Модели и шаблоны предназначены для придания внутренней поверхности формы очертаний, предусмотрен­ ных технологическим чертежом с учетом припусков на усадку и механическую обработку отливки (см. рис. 4).

Большинство моделей и шаблонов используют при изготовлении группы близких по диаметрам и длинам элементов форм валков, однако большое количество мо­ дельно-шаблонной оснастки можно использовать для формовки лишь одного опредленного размера валка.

Крупные модели отливают из ваграночного чугуна того же химического состава, что и подмодельные пли­ ты, или изготовляют сварными из стальных листов с по­ следующей механической обработкой. Мелкие модели отливают из алюминиевых сплавов или изготовляют из дерева.

Шаблоны, в зависимости от предполагаемой частоты применения и длительности службы, изготовляют из раз­ личных материалов, хорошо противостоящих износу в процессе работы.

Показателями качества моделей и шаблонов являют­ ся чистота и отсутствие на рабочих поверхностях поро­ ков, способных вызвать нарушение целостности поверх­ ности формы.

ОПОКИ

Размеры диаметров опок устанавливают в зависимо­ сти от диаметров шеек, сгруппированных применитель­ но к замковым выточкам подмодельных плит. Размеры

38

высот опок устанавливают в зависимости от длин шеек и трефов. По назначению различают опоки-кольца для формовки прибылей, опоки-кольца для формовки верх­ них шеек с трефом и опоки для формовки нижних шеек с трефом (рис. 4 и 5).

12 — коробчатая часть опоки; 13 — основание шпинделя; 14 — центрирую­ щая заточка; 15 — опока верхней шейки; 16 — модель верхней шейки; /7—шпин­ дель; 18 — вентиляционные отверстия

39

Опоки отливают из ваграночного чугуна, содержаще-, го (%): углерода 3,2—3,8, кремния 2,5—3,0, марганца 0,5—1,0, фосфора до 0,5, серы до 0,14, или из стали, содержащей (%): углерода 0,12—0,2, кремния 0,17— 0,37, марганца 0,35—0,65, фосфора до 0,05 и серы до 0,05.

Механической обработке подвергают только поверх­ ности фланцев, соприкасающихся при соединении эле­ ментов формы друг с другом. Для отвода образующихся при заливке паров и газов боковые стенки опок снабжа­ ют отверстиями диаметром 10 мм, расположенными в шахматном порядке, с интервалами по 100—150 мм.

Показателем качества опок являются хорошее состоя­ ние замковых выточек и точность конструктивных раз­ меров, обеспечивающая надежность и быстроту сборки и разборки формы. В конструкции опок нижних шеек важ­ но правильное расположение носка, предназначенного для подвода металла в нижнюю часть формы по каса­ тельной к поверхности трефа или шейки. Ферростатическое давление и центробежные силы, развивающиеся при таком подводе литника, обеспечивают вращение металла в форме, оттеснение шлака и неметаллических включе­ ний к оси заливаемого валка и вынос их. в прибыль.

кокили

Применение кокилей позволяет создать рабочий слой бочки валка с твердостью и структурой, соответствую­ щими требованиям условий прокатного производства. В кокилях в процессе заливки формируют структуру боч­ ки чугунных прокатных валков, а иногда формуют и часть

_ верхних шеек (см. рис. 5). Кокили для отливки валков с гладкими бочками представляют собой толстостенные чугунные неразъемные литые цилиндры.

40

Кокили для отливки калиброванных валков имеют разъемы вдоль оси, причем внутренние поверхности по­ ловин кокилей имеют очертания, соответствующие рабо­ чему профилю бочки валка.

На внутреннюю поверхность кокилей наносят различ­ ные по толщине и теплопроводности покрытия, которые дают возможность варьировать скоростью отвода тепла от поверхности заливаемого в форму металла, создавать направленность затвердевания отливки и в зависимости от химического состава и физических свойств заливаемо­ го чугуна получать заданные структуры чугуна по се­ чению бочки валка.

Цилиндрические гладкие кокили можно использовать для отливки валков нескольким заказчикам, группируя валки, близкие по диаметрам и характеристикам рабоче­ го слоя. Кроме того, цилиндрические гладкие кокили, по мере износа рабочей поверхности, можно растачивать для отливки валков с большими диаметрами бочек.

Разъемные кокили с калиброванной поверхностью пригодны для отливки валков лишь одного определенно­ го размера и переточке с целью отливки в них валков другого размера не подвергаются.

Отливают кокили из выплавленного в вагранке или в пламенной печи чугуна следующего химического состава (%): углерода 3,2—3,7, кремния 1,0—1,8, марганца

0,8—1,2, фосфора до 0,3 и серы до 0,12.

Торцы всех кокилей подвергают механической обра­ ботке. Обрабатывают также внутренние поверхности гладких кокилей, применяемых для отливки отбеленных гладких валков.

Внутренние поверхности гладких кокилей, покрывае­ мых облицовкой, для отливки полутвердых валков и ка­ либрованных кокилей для отливки валков с литыми ручьями не подвергают механической обработке. На об-

рабатываемой и необрабатываемой внутренней поверх­ ности гладких или калиброванных кокилей, предназна­ ченных для отливки валков без футеровки и облицовки, а лишь с покраской, не допускается наличие трещин, раковин, разгара и царапин. Кокили, покрываемые об­ лицовкой, могут иметь раковины, разгар и царапины глубиной не более толщины облицовки. Основным пока­ зателем качества является чистота внутренней поверх­ ности кокиля и отсутствие повреждений в местах соеди­ нения. Низкое качество кокиля может привести к образо­ ванию пороков в рабочем слое бочки валка или уходу металла из формы во время заливки.

ЛИТНИКОВЫЕ ТРУБЫ

Металл при заливке всех видов чугунных прокатных валков подводят в форму снизу. Литниковые стояки, про­ водящие жидкий чугун от воронки до колена литниково­ го питателя, формуют в литниковых трубах. Установле­ ны три разновидности литниковых труб различных длин, комплектуя которые можно заливать валки любой дли­ ны (см. рис. 5).

Литниковые трубы изготовляют из стальных катаных труб с толщиной стенок 8—12 мм и внутренним диамет­ ром 200 мм или отливают трубы коробчатой формы из стали следующего химического состава (%)■' углерода

0,12—0,2, кремния 0,17—0,37, марганца 0,35—0,65, фос­ фора до 0,05 и серы до 0,05. Для отвода паров и газов в стенках литниковых труб предусмотрены отверстия диа­ метром 10 мм с интервалами по 150 мм. Места соедине­ ния фланцев литниковых труб подвергают механической обработке.

Качество литниковых труб определяется хорошим со­ стоянием фланцев и чистотой поверхности мест соеди­ нения.

42

ВОРОНКИ

Чугун из ковша в форму заливают через литниковую воронку, размеры которой должны обеспечивать равно­ мерное заполнение формы с обязательным вращением металла без засасывания воздуха в литник. Для залив­ ки всего сортамента валков, различных по массе, доста­ точно иметь четыре разновидности воронок, вмещающих

500, 1500, 2000 и 3000 кг жидкого металла.

Воронки изготовляют из листовой стали с фланцами из стали или чугуна (см. рис. 5). Рабочая поверхность места соединения фланца должна быть обязательно об­ работанной.

Качество воронок определяется отсутствием повреж­ дений и искривлений поверхности корпуса или фланца.

4*

ГЛАВА IV

КАЧЕСТВО ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОТЛИВКИ ЧУГУННЫХ ВАЛКОВ

Повышение качества валков может быть достигнуто только при систематическом улучшении условий произ­ водства, совершенствовании технологических процессов и строгом техническом контроле за соблюдением всех технологических операций по изготовлению каждого вал­ ка, а также за качеством шихтовых и формовочных ма­ териалов и топлива.

Контроль производства нужно начинать с контроля качества исходных материалов.

Качество поступающих на завод исходных ма­ териалов является одним из основных условий, опре­ деляющих качество выпускаемой продукции. Прибыв­ ший материал после маркировки нужно складывать в определенном месте, отведенном для этого вида мате­ риала.

После контрольной лабораторной проверки соответ­ ствия качественных характеристик материала указанным в документах полноценные исходные материалы должны использоваться в соответствии с требованиями техноло­ гических инструкций.

Очень важным и ответственным является контроль и организация ритмичного снабжения необходимым и до­ статочным количеством качественных исходных матери­ алов, обеспечивающих нормальные условия производст-

44

ва при соблюдении технологических процессов по всему циклу изготовления валков.

Небрежность при погрузке, транспортировке и раз­ грузке и неудовлетворительная организация складского хозяйства обязательно приводят к излишним потерям, ухудшению качества материалов при хранении и увели­ чению количества брака. Поэтому в вопросах складиро­ вания и хранения всех видов исходных материалов дол­ жен соблюдаться образцовый порядок.

ФОРМОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И СОСТАВЫ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ

Большое влияние на свойства формовочных смесей и красок оказывает качество исходных формовочных ма­ териалов. Качественные характеристики материалов должны соответствовать ГОСТам или ТУ. На качество смесей влияют условия хранения. На местах хранения формовочных материалов и смесей должна быть исклю­ чена возможность смешивания или загрязнения их. Крат­ кие характеристики качественных формовочных материа­ лов, используемых при отливке чугунных прокатных вал­ ков, приведены ниже.

Гу с а р о в с к и й песок. ГОСТ2138—56. Марка Т 30/50. Крупнозернистый желтого цвета с угловатой формой

зерна и содержанием глинистых до 10%. Прочность всы-

рую 5,8—9,-8 кн/лё (0,06—0,1 , кГ/см2). Повышает газо­ проницаемость смесей.

Ч а с о в - я р с к и й песок. ГОСТ 2138—56. Марка П 70/140.

Мелкозернистый желтого цвета с содержанием глини­ стых 10—20%. Прочность всырую 29,4—49,0 кн/м2 (0,3— 0,5 кГ/см2). Повышает прочность смесей.

Г л и н а ф о р м о в о ч н а я . ГОСТ 3226—57.

45

ера. Применяется для приготовления формовочных масс.

Г р а ф и т с е р е б р и с т ы й . ГОСТ 5279—61.

Мелкий порошок серебристого цвета. Зольность не более 18%. Повышает огнеупорность формовочных кра­ сок.

Г р а ф ит черный . ГОСТ 5420—50.

Очень мелкий порошок черного цвета. Желательно применять первый сорт с содержанием золы до 18%. По­ вышает огнеупорность формовочных красок.

Д р е в е с н ы й уголь .

Качественные угли применяются как противопригар­ ная добавка или присыпка для утепления прибыльной части. Лучшими для этой цели являются березовые или ольховые угли.

Л и т е й н ы й кокс. ГОСТ 3340—60.

Отбираются мелкие куски хорошего отожженного кокса без ржавых пятен и недопала. Используется для формовочных смесей и красок как противопригарная до­ бавка.

Д е к с т р и н . ГОСТ 6034—51.

Однородный мелкий порошок желтого цвета. Приме­ няется как крепитель для кокильной краски. Не должен иметь затхлого запаха.

Па т о к а . ГОСТ 5194—50.

Тягучая жидкость темно-коричневого цвета. Применя­ ется как крепитель для литейных красок. Качественная

46