Устройство для разливки металла

 

УСТРСЙ1СТВО ДНЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, содержащее корпус, прибыльную надставку, размещенную на ней крышку-отражатель, полую шт.ангу, расположенную вдоль вертийальной оси устройства, вогнутый отражатель. установленный на штанге, и нагреватель , отличающееся тем, что, с целью повышения качества слитков путем регулируемого натфавленного обогрева вдоль фронта затвердевания , устройство снабжено дополнительно двут плоскими наклонньЛи отражателя в1 , одаи из установлен над Biepxmm концом агганги, а другой закреяяея на ее нижнем конце, при зтом итанга имеет центробежтай регулят ч :И вьюолнена с зеркальной обргйоткой внутренней поверхности и установлена с возможностью вращения относительно крыюш, а вогнутый отражатель вюряирно закреплен на штанге и посредством подвижной втулки и шар1шр ной тяги связан с центробежным регулятором.,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СИИ ЛЮ\ (%

РЕСПУБЛИН

4(5t) В 22 D 7/t2

ГОСУДФ ОТВЕИНЫЙ НОМИТЕТ СССР а м а 9 а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЕЛ"ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(23) 3585259/22-02 (22) 26.04.83 (46) И;О1.85. Бюп. У 2 (?2) А.А.Скворцов, В.Н.Гущин, В.И.Тригуб и Е. И.Китаев . (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Зйамени. политехнический институт им. А.А.Жданова (53) 521.746.393 (688.8) (56) t Àâòîðñêîå свидетельство СССР

У 4677tÎ, кл. В 22 9 7/12, t973. . 2.Авторское свидетельство СССР .У 934371, кл.,В 22 9 7/t2, 3980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДНЯ РАЗЛИВКИ

ИКТАЛЛА, содержащее корпус, прибыльную надставку, размещенную на ней крышку-.отражатель, палую an;a»ry расположенную вдоль вертикальной оси

«стройства, вогнутый отражатель,,SU„„1134285 А установленный на штанге, и нагреватель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества слитков -путем регулируемого направленно-. го обогрева вдоль Фронта затвердевания, устройство снабжено дополнительно двумя Влоскими наклонными От ражателяж, адин из которых установлен над верхним концом штанги, а другой закреилеи на ее нижнем конце, нри зтом штанга имеет центробежный регулятор-и ваеолнеиа с зеркальной обработкой внутренней поверхности и установлена с. возможностью вращения относительно крышки, а вогнутый отражатель шарнирно закренле» на штанге и посредством подвижной втулки и шарнирной тяги связан с центробежнъи ре1 уля.тором .. шарнирных тяг связан с центробежным регулятором.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1

Устройство содержит корпус 1 с прибыльной надставкой 2, на которой размещена крьппка-отражатель 3, выполненная в виде усеченного конуса.

В верхней части 4 крьппки-отражателя 3 в подшипниках 5 установлена полая штанга 6 с внутренней зеркальной поверхностью, связанная с электродвигателем 7, снабженным блоком

8 питания и регулирования числа его оборотов.

Нагреватель 9, представляющий собой оптический квантовый генератор, установлен горизонтально вне крышки-отражателя 3. У верхнего конца штанги 6 на кронштейне 10 установлен плоский отражатель 1 1, а на ее нижнем конце на кронштейне 12 закреплен плоский отражатель 13. Вогнутый отражатель 14 закреплен на штантанге 6 посредством шарнирного соединения 15 и соединен посредством шарнирной тяги 16 и подвижной вт.-пки 17 с центробежным регулятором 18, снабженным рруэами 19. Между втулкой 17 и регулятором 18 установлена пружина

20 растяжения.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 с прибыльной надставкой

2 заполняют жидким металлом. По окончании разливки на прибыльную надставку 2 устанавливают крышку-отражатель 3. Затем включают нагреватель

9 и электродвигатель 7. Скорость вращения задается блоком 8.

На чертежах тонкой сплошной линией показан ход луча от нагревателя 9 к поверхности зеркала металла, на которой при постоянной скорости вращения штанги он описывает окружность, а при плавном изменении ее скорости вращения движется по спирали. Режим обогрева выбирают с учетом особенностей затвердевания каждого слитка (размеров, скорости затвердевания).

При изменении скорости вращения электродвигателя 7 изменяются центробежная сила, действующая на грузы 19 и положение вогнутого отражателя 14, определяющее величину радиуса круга, описываемого лучом. При полной оста- нонке электродвигателя 7 луч направлен в осевую зону слитка.

1 1134285

Изобретение относится к литейному производству, а именно к вспомогательным устройствам для разливки металла.

Известно. устройство для разливки 5 металла, включающее корпус, прибыльную надставку, крышку-отражатель, размещенную на прибыльной надставке, и нагреватель j1) .

Однако данное устройство характе- 1О ризуется низким качеством слитков, обусловленным отсутствием возможности сконцентрировать тепловой поток от нагревателя вдоль фронта затвердевания, замедляя его продвижение в 15 прибыльной части слитка, в результате чего отсутствуют благоприятные условия для подпитки жидким металлом затвердевающих зон.

Наиболее близким к предлагаемому 20 по технической сущности и достигаемому результату является устройство для разливки металла, содержащее корпус, прибыльную надставку, размещенную на ней крышку-отражатель, 25 полую штангу, расположенную вдоль вертикальной оси устройства, дополнительный вогнутый отражатель, установленный на штанге,и нагреватель (2j .

Недостатком известного устройства 3п является низкое качество слитков, вызванное отсутствием возможности равномерного регулирования положения фронта затвердевания.

Цель изобретения — повьппение качества слитков путем регулируемого направленного обогрева вдоль фронта затвердевания. !

Поставленная цель достигается тЕм, что устройство для разливки 40 металла, содержащее корпус, прибыльную надставку, размещенную на ней крышку-отражатель, полую штангу, расположенную вдоль вертикальной оси устройства, вогнутый отражатель, 45 установленный на штанге, и нагреватель, снабжено дополнительно двумя плоскими наклонными отражателяжт, один из которых установлен над верхним концом штанги, а другой закреп- 5О лен на ее нижнем конце, при этом штанга имеет центробежный регулятор и вьнтолиена с зеркальной обработкой внутренней поверхности и установлена с возможностью вращения относи- 55 тельно крышки, а вогнутый отражатель шарнирно закреплен на штанге и посредством подвижной втулки и

1134285

Наличие дополнительного отражателя, способного направлять излучение от нагревателя по заданной траекто. рии, позволяет осуществить непрерывный регулируемый направленный обогрев вдоль фронта затвердевания, т.е. в области двухфазной зоны, где происзодит зарождение кристаллов, условия роста которых в значительной степени определяют структуру затвердевающих слитков и отливок.

Обогрев вдоль фронта затвердевания прибыпьной части, позволяет замедлить или, при достаточной мощности нагревателя, полностью остановить продвижение фронта затвердевания и развитие двухфазной зоны в верхней части отливок и слитков осуществляется направленное затвердевание), что способствует наиболее полному протеканию процессов подпитки жидким металлом затвердевающих объемов металла, перераспределению примесей и выделению газов, что приводит к значительному снижению усадочной рыхлости и нористости слитка.

Исследования показали, что создание направленного обогрева вдоль фронта затвердевания даже при использоваьии нагревателей одинаковой мощности позволяет уменьшить усадочную раковину на 15-20Х.

Пои оасположении нагревателя вне

5 плоскости коышки исключается действие на него высоких температур и выделяющихся при затвердевании слитков газов, что способствует значительному увеличению срока службы нагрева10 теля. Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет использовать в качестве нагревателеи мощные источники излучения, такие, например, как оптические квантовые генераторы,мощ15 ность которых в импульсном режиме может достичь десятков ИВт. При значительном увеличении мощности нагревателя можно отливать слитки практически без усадочных раковин. При на20 правленном обогреве по заданной траектории большая часть излучения от нагревателя падает на зеркало (крышка-отражатель здесь уже не является основным направляющим элементом), 25 т.е. значительно увеличивается эффективность обогрева.

Экономический эффект от использования изобретения составляет около 250 тыс. руб. в год.

1134285

Составитель А.Протасов

Редактор Н;Воловик Техред Т.Иаточка

Корректор М.Иаксимияынец

Филиал ППН "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 10003/9 Тираж 746.. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д.4/5