Обосновать технологические указания на изготовление отливки «Барабан» по чертежу 3-579791 из стали марки Ст30Л-1.

Выполнить расчёт прибылей и элементов литниковой системы.

Заливка форм осуществляется из стопорного ковша. Высота напора жидкого металла 1000 мм.

Определить массу жидкого металла и выход годного.

Разработать предложения по уменьшению расхода жидкого металла на питание отливки за счёт замены обычных прибылей на закрытые экзотермические.

Определить снижение расхода жидкого металла и повышение выхода годного за счёт замены обычных прибылей на экзотермические.

Приложение

Чертёж детали «Барабан» с технологическими литейными указаниями.

Литература

1. Технология литейного производства: Литьё в песчаные формы: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.П. Трухов, Ю.А. Сорокин, М.Ю. Ершов и др.; под ред. А.П. Трухова.- М.: Издательский центр «Академия», 2005.

2.Беляков А.И., Жуков А.А., Маццарелли Д., Беляков А.А. Производство отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом – М., Машиностроение, 2010.

3. Теория и технология литейного производства: учебник / Д.М.Кукуй, В.А.Скворцов, Н. В. Андрианов. В 2 ч. – Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2013.

4. Г.А.Кузнецов Технологические расчёты литья в песчаные формы. Учебное пособие. Электросталь. 2012.

Литература

4. Г.А.Кузнецов Технологические расчёты литья в песчаные формы. Учебное пособие. Электросталь. 2012.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАМИ)» / УНИВЕРСИТЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ / Кафедра «Машиностроительных и металлургических технологий» Направление: 22.03.02 «Металлургия» Группа: ДМЧ-14 ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 1. Тема курсовой работы Обоснование технологических указаний на изготовление отливки «Валок» из стали Х12МЛ по чертежу №2-313743. 2. Срок сдачи студентом завершённой работы 3. Необходимые данные для выполнения работы Чертёж детали «Валок»№22-313743 с технологическими указаниями. 4. Содержание пояснительной записки (перечень вопросов для разработки 4.1. Выполнить расчёт элементов литниковой системы и прибылей для данной отливки 4.2. Разработать предложения по замене обычных прибылей на экзотермические. 4.3. Определить снижение расхода жидкого металла и повышение выхода годного при замене обычных прибылей на экзотермические. 5. Список графического материала (блок-схемы, чертежи, графики, диаграммы) 5.1. Чертёж отливки «Валок» с указаниями элементов литейной формы. 6. Дата выдачи задания- ______________________________________________________ Руководитель___________________________________________________________ Задание принял для выполнения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАМИ)» / УНИВЕРСИТЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ / Кафедра «Машиностроительных и металлургических технологий» Направление: 22.03.02 «Металлургия» Группа: ДМЧ-14 ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 1. Тема курсовой работы АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ СТАЛЬНОГО СЛИТКА В ИЗЛОЖНИЦЕ ПРИ ЗАЛИВКЕ СИФОНОМ И СВЕРХУ 2. Срок сдачи студентом завершённой работы 3. Необходимые данные для выполнения работы 3.1. Чертёж изложницы для слитков Θ 1300 кг № 0101297 4. Содержание пояснительной записки (перечень вопросов для разработки 4.1. Описание процессов формирования слитков при заливке сифоном и сверху. 4.2. Оценить преимущества и недостатки заливки слитков сифоном и сверху 4.3. Дать предложения по повышению качества слитков за счёт технологических приёмов при заливке слитков сверху и сифоном. 5. Список графического материала (блок-схемы, чертежи, графики, диаграммы) 5.1. Схемы формирования слитков при заливке сверху и сифоном, иллюстрирующие преимущества и недостатки каждого способа 6. Дата выдачи задания- ______________________________________________________ Руководитель___________________________________________________________ Задание принял для выполнения Курсовая работа ЗАДАНИЕ № 5 Выполнить анализ процессов формирования стального слитка в изложнице при заливке сифоном и сверху.

Рис.1. Схема заливки слитков сверху (а) и сифоном (б) Оценить преимущества и недостатки заливки слитков сифоном и сверху на примере заливки слитков в изложницы по чертежу 0101297 для слитков θ 1300 кг. Дать предложения по повышению качества слитков за счёт технологических операций. Способы повышения качества слитков при заливке изложниц сифоном и сверху. Исходные данные. 1. Чертёж изложницы для слитков Θ 1300 кг. Литература 1. Ефимов В.А. Стальной слиток. Металлургиздат, 1961. 2. Зальцман Э.С. Искусственное охлаждение отливок. – Электросталь: ЭПИ МИСиС, 2005. 3. Зальцман Э.С. Изложницы для легированных сталей.- Электросталь: ЭПИ МИСиС, 2004

Дополнительная информация

При разливке сверху (рис. 1, а) происходит разбрызгивание металла, неравномерное охлаждение по зонам слитка, появляется большое количество дефектов поверхности слитка. Такие слитки имеют незначительную усадочную раковину.

При сифонной разливке (рис. 1, б) изложница заполняется через литник снизу без разбрызгивания; поверхность слитка получается чистой. Для уменьшения усадочной раковины, прибыльные надставки утепляют.

Величина обрези слитков составляет от 15 до 25 %.

Недостатки сифонной разливки:

1) сложность и повышенная стоимость разливки, обусловленные расходом сифонного кирпича, установкой дополнительного оборудования и значительными затратами труда на сборку поддонов и центровых;

2) дополнительные потери металла в виде литников (0, 7 – 2, 5 % от массы разливаемой стали) и возможность потерь при прорывах металла через сифонные кирпичи;

1) необходимость нагрева металла в печи до более высокой температуры, чем при разливке сверху, так как он дополнительно охлаждается в каналах сифонного кирпича.

Преимуществами разливки сверху являются:

Разливка сверху обеспечивает существенные преимущества по сравнению с разливкой сифоном:

1) Упрощается трудоемкая подготовка и конструкция поддонов, а также составов под разливку стали в целом.

2) Отсутствует загрязнение стали неметаллическими включениями от размывания огнеупоров центрового литника, сифонных проводок и донного стаканчика в изложнице.

3) Исключаются потери металла на литниковую систему и скрап, образующийся при прорывах сифонных проводок; значительно сокращаются потери на недолитые слитки, количество которых ниже чем при разливке сифоном. Обеспечивается более высокий выход годного, что позволяет снизить себес- тоимость слитков на 2-3 %.

4) температура металла перед разливкой может быть ниже, чем при сифонной разливке.

5) При разливке сверху сталь непосредственно из сталеразливочного ковша поступает в изложницы, устанавливаемые на чугунных плитах – поддонах (рисунок 1а). После заполнения каждой изложницы стопор или шиберный затвор сталеразливочного ковша закрывают, ковш транспортируют к следующей изложнице, вновь открывают стопор (шиберный затвор) и после заполнения сталью новой изложницы цикл повторяют.

6) Обеспечивается более благоприятное расположение усадочной раковины в слитках спокойной стали, прибыльная часть которых заполняется медленно в последнюю очередь при смещении теплового центра слитка вверх, а из-за более низкой температуры разливаемого металла сокращается и общий объем открытой усадочной раковины.

7) Создаются более благоприятные условия формирования наружной корки слитков (рисунок 2), что позволяет разливать сталь с большей скоростью, чем сифоном.

8)Разливка сверху обеспечивает последовательное перемещение зоны интенсивной циркуляции металла снизу вверх. При этом максимальное ферростатическое давление воспринимается более прочной коркой внизу слитка, которая формируется в условиях относительно спокойного состояния стали и не омывается потоками горячего металла. Это способствует более быстрому образованию зазора в нижней части слитка и устранению торможения усадки стали по его высоте, а, следовательно, и снижает вероятность образования горячих трещин, препятствующих повышению скорости разливки.

1 – ковш с металлом; 2 – изложница; 3 – поддон; 4 – центровой литник.

Разливке сверху присущи следующие недостатки:

1) образование плен на поверхности нижней части слитков, что является следствием разбрызгивания металла при ударе струи о дно изложницы. Застывшие на стенках изложницы и окисленные с поверхности брызги металла не растворяются в поднимающейся жидкой стали, образуя дефект поверхности – плены, которые не свариваются с металлом при прокатке, благодаря чему поверхность прокатанных заготовок не является качественной.

2) Увеличение продолжительности разливки плавки, особенно при отливке мелких слитков. При этом чтобы предотвратить чрезмерное остывание металла и образование настылей в ковшах, увеличивают скорость разливки в ущерб качеству слитков. При большой скорости разливки кипящей стали не обеспечивается необходимое удаление зоны сотовых пузырей от наружной поверхности слитка, а в слитках спокойной и полуспокойной стали увеличивается пораженность горячими трещинами. Кроме того, при повышенной скорость разливки в слитках спокойной стали увеличивается заглубление усадочной раковины и подусадочной рыхлости. Для всех типов стали увеличивается брызгообразование и приваривание слитков.

3) С увеличением числа отливаемых слитков и продолжительности разливки ухудшаются условия работы стопора (шиберного затвора) – многократные перекрытия стопорных или шиберных затворов снижают их стойкость и надежность. Кроме того, растет количество переездов и центровок струи, увеличивая общую продолжительность разливки. Решением этой проблемы является разливка стали из 7 ковшей, оборудованных двумя дозирующими устройствами, одновременно через два стакана, или применение многостопорных промежуточных ковшей.

4) Приваривание донной части слитков к изложницам (поддонам при сквозных изложницах). При этом значительно снижается стойкость изложниц (поддонов), а из- за затрудненной усадки в корке слитка возникают дополнительные растягивающие напряжения и повышается вероятность образования поперечных горячих трещин, особенно при уширенных кверху изложницах. Размывание струей металла донной части изложниц (поддонов), сопровождается изменением химического состава металла в донной части слитка, а также снижением примерно в два раза сроков службы изложниц (поддонов). Защита дна изложниц (поддонов) обеспечивается вкладышами, листовой обрезью, обмазками, изолирующими засыпками и т.п.

5) При разливке сверху спокойной стали наблюдается более высокое, чем при сифонной разливке вторичное окисление и насыщение металла азотом. Это связано с большей длиной струи, обильным брызго- и пленообразованием. При этом более высокая скорость наполнения изложниц сверху затрудняет дегазацию металла из-за повышения гидростатического давления.

6) Таким образом, основными недостатками разливки сверху является ухудшение качества поверхности, а также увеличение продолжительности разливки плавки (при большом количестве слитков) и связанные с этим последствия.

7) С целью уменьшения напора струи и разбрызгивания металла на стенки изложниц разливку сверху начинают замедленно (неполной струей), снижают скорость струи металла у дна (уменьшая до минимума расстояние между дном ковша и изложницей), применяют изложницы со сферической формой днища и поддоны с кюмпельными углублениями, вкладыши и манжеты специальной формы, а иногда используют промежуточные устройства: промежуточные воронки или промежуточные ковши. Промежуточные емкости обеспечивают разливку при практически постоянном ферростатическом давлении. Промежуточные ковши, оборудованные дозирующими устройствами (2 – 6 шт), позволяют также в широких пределах регулировать скорость наполнения изложниц, значительно сокращать продолжительность разливки, улучшать качество поверхности слитков и увеличивать стойкость изложниц. Однако применение промежуточных ковшей требует повышения температуры металла, увеличения расхода огнеупоров и затрат труда, значительно усложняет оборудование и организацию работ в разливочном пролете.

Таким образом, рассмотренные способы разливки стали в изложницы имеют свои преимущества и недостатки, и, несмотря на бурное развитие непрерывной разливки, применяются в действующих сталеплавильных цехах. Благодаря простоте и отсутствию потерь металла с литниками часто предпочитают разливку сверху, особенно при отливке средних и крупных слитков углеродистых и низколегированных сталей. Несмотря на необходимость дополнительной зачистки поверхности проката, разливка сверху для рядовых марок является более экономичной, чем разливка сифоном. В то же время высококачественные в легированные стали, когда стремятся уменьшить потери дорогостоящего металла на зачистку, получить чистую поверхность слитка и минимальное количество неметаллических включений, разливают главным образом сифоном. Сифонной разливкой, как правило, получают также слитки массой менее 2, 5 т. Потери металла при разливке сифоном и сверху в виде скрапа и недоливов составляют 0, 6 – 1, 9 %; при разливке сифоном дополнительно теряется 0, 7 – 2, 5 % разливаемой стали в виде литниковой системы.

⇐ Предыдущая 12