Дизайн на мухъл
Кукса А.В. Чугунени форми за разливане на стомана: монография / Kuksa A.V. - М.: Металургия, 1989. - 151 с.
При проектирането на чугунени форми за разливане на стомана техните конструктивни параметри се избират в съответствие с препоръките, дадени в [32,48-53].
Съотношението на масата на формата (I) към масата на слитъка (S) - I/C за домашни растения е приблизително 1,0 - 1,2. През последните години се наблюдава намаление (в чужбина - I / C = 0,9).
Намалената страна (среден диаметър D) и височината на изливане на метала H, използвани при проектирането на формите, определят критерия HID, свързан с качеството на метала на блока.
Стойностите на D за различни форми на напречното сечение се изразяват чрез зависимостите [71]:
за сортове D = asr
за полиедър D= (0.94. 0.96) aсr;
за кръглите D = 0,89 (2 Rav), където аср и bср са средните разстояния между вътрешните противоположни тесни и широки лица; R е средният радиус на кръглата форма.
В квадратни и правоъгълни форми за слитъци с тегло до 6,0 тона, съотношението H >
Висококачествените и листови форми в местните заводи имат конус от 2,6. 4,2%, в чужбина - 2,3%.
За секционни и листови форми се прилагат съответно формулите за изчисляване на конусността:
Обратната конусност на проходните форми за варене на стомана е избрана от удобството за отстраняване на блоковете и варира в рамките на 0,9. 1,3%, в чужбина - 0,9. 1,04%.
Конусността на стените на формите улеснява изваждането на слитъка от формата, както и получаването му с плътна структура на централната зона и плитка кухина за свиване.
Съотношението на страните на правоъгълните форми се определя от тяхната форма. Правоъгълни слитъци със същата площ на напречното сечениеквадратните слитъци се втвърдяват по-бързо във формата, загряват се по-бързо в ямките и изискват по-малко проходи при валцоване при разцъфване. Разликата между по-голямата и по-малката страна се приема средно 100. 120 mm.
Дебелината на стената S варира в рамките на (0,19-0,25) D при леярски форми за спокойна стомана и (0,18-0,23) D при леярски форми за кипяща стомана. На практика при избора на дебелината във всеки конкретен случай се вземат предвид условията за производство и експлоатация на матрици в дадено предприятие.
В [49], въз основа на анализа на конструктивните параметри на голям брой стандартни размери на матрици за блокове с тегло около 10 тона, които се използват главно в металургичните заводи в Украйна, са дадени съотношенията между параметрите, които осигуряват значително облекчаване на формите (намаляване на I/C до 1,0) със същото съпротивление по отношение на броя на запълванията и намаляване на потреблението на тон стомана:
Sc = 0,2 D - дебелина на стената в средата на формата, mm;
SB = Sav - дебелина на стената в горния отворен край, mm;
Sd = 0,9asr - дебелина на стената в долната част, mm;
Hd = (0,08. 0,10) H - дебелина на дъното, mm;
rcr = (0.08. 0.13) D- радиус на кривина в ъглите, mm;
Sb = 0,2 SB; hb \u003d (0,10. 0,15) N - дебелина и височина на рамото, mm.
A. N. Alimov [12] и малко по-късно J. Przhibyl [3] предложиха принципа на проектиране на формите, който се състои в придаването на стените им на такава външна форма, която да отговаря на условието за равномерно нагряване в радиална, хоризонтална и вертикална посока, т.е. осигури създаването на хоризонтални изотермични пояси, плавно преминаващи вертикално един в друг - принципът на термичното равновесие.
В. В. Абрамов и сътрудници [50, с. 124-130], за разлика от Банките, те предлагат да се вземе предвидтемпературните разлики по височината на формата и дебелината на стената трябва да бъдат променливи както по ширина, така и по височина на термично балансираната форма, въз основа на следното равенство:
където dT е температурната разлика между вътрешната и външната повърхност на стената във всяка част на формата, °C; Тv - стойността на средната температура °С; S - дебелина на стената в същото сечение на формата, mm; (dTTav)max- се избира за участъка на формата с максимална стойност на продукта по време на неговата работа.
Разработена е техника за проектиране на термично балансирани форми:
предварително определяне на дебелината на стената на матрицата съгласно емпиричната формула
където A и B са размерите на кухината на формата;
върху експериментална форма (модел) със същата дебелина на стената и с дадени размери и форма на напречното сечение се определя температурната разлика dT, както и стойностите на средната температура Tav;
дебелина S във всяко място на формата се определя по формулата
Формите, проектирани по този метод (фиг. 17) за завода в Запорожстал, показаха повишена издръжливост.