Литниковая система для модифицирования металла в форме

 

1. ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА В ФОР включающая стояк, входной канал, реакционную камеру и установленн в ней перпендикулярно ее донной части перфорированную трубку, о личающаяся тем, что, с целью повышения качества литья, эффективности растворения и сокращения расхода модификатора путем интенсификации массообмена между модификатором и расплавом, перфорированная трубка снабжена коленом, изогнутым под прямым углом и установленным во входном канале открыть м концом в сторону стояка. 2. Литниковая система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения гидравлических потерь при входе металла в перфорированную трубку, концевая часть колена вьтолнена в виде диффузора, обращенного в сторону стояка. 8 3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU 11 852 А (5I)4 В 22 С 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,",., g /

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 m 8 3 (2!) 3729619/22-02 (22) 21. 04. 84 (46) 15.09.85. Бюл. Ф 34 (72) Н.М. Галди н (53) 621. 746. 56(088.8) (56) Патент США Л"- 3746078, кл. 164-363, 1973.

Авторское свидетельство СССР

В 846063, кл. В 22 С 9/08, 1979. (54)(57) 1. ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА

ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА В ФОРМЕ, включающая стояк, входной канал, реакционную камеру и установленную в ней перпендикулярно ее донной части перфорированную трубку, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества литья, эффективности растворения и сокращения расхода модификатора путем интенсификации массообмена между моцификатором и расплавом, перфорированная трубка снабжена коленом, изогнутым под прямым углом и установленным во входном канале открытым концом в сторону стояка.

2. Литниковая система по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения гидравлических потерь при входе металла в перфорированную трубку, концевая часть колена выполнена в виде диффузора, обращенного в сторону стояка.

1 11785

Изобретение относится к литейному производству, а именно к конструкции литниковых систем, обеспечивающих модифицирование. металла в форме.

Цель изобретения — повышение качества литья, эффективности растворения и сокращение расхода модификатора путем интенсификации массообмена между модификатором и расплавом.

На чертеже изображена литейная 1О форма, вертикальный разрез.

В литейной форме, состоящей из верхней 1 и нижней 2 полуформ, размещена рабочая полость 3 и литниковая система, включающая стояк 4, вход- 15 ной канал 5, реакционную камеру 6, перфорированную трубку 7 и питатель

8. Перфорированная трубка 7 имеет отверстия 9 для прохода металла и снабжена коленом 10, выполненным в виде диффузора 11 и установленным во входном канале 5 открытым концом в сторону стояка 4. Площадь наибольшего поперечного сечения колена

10 составляет 0,6-0,8 от площади по- 25 перечного сечения входного канала 5, благодаря чему металл имеет возможность не только протекать через колено 10, но и, минуя его, проходить непосредственно по каналу 5 в пита- З0 тель 8.

Для изготовления перфорированной трубки и колена используется стержневая смесь, керамическая или огнеупоРная масса, а также металлический материал более тугоплавкий, чем металл отливки. Количество, размеры, месторасположение отверстий в трубке, размеры колена, диаметр трубки и ее высота определяются в зависимости от размеров реакционной камеры, тига модификатора, марки отрабатываемого сплава, его исходной температуры и других факторов.

Литниковая система для модифици- 45 рования металла в форме работает следующим образом.

При изготовлении формы в реакционной камере перпендикулярно ее донной части устанавливают и закрепляют 50 перфорированную трубку 7 таким образом, чтобы колено 10 было расположено во входном канале 5, не касаясь его

4 стенок и металл мог входить как в полость колена, так и проходить мимо 55 него по каналу 5. После этого в реакционную камеру загружают модификатор заданного состава. В процессе залив32 2 ки поток расплава по стояку 4, входному каналу 5 под действием динами- ческого (скоростного) напора поступает через колено 10, трубку 7, ее отверстия 9 в реакционную камеру 6 и, проходя через нее, постепенно растворяют модификатор, а обработанный металл опять поступает во входной канал 5. Одновременно часть металла, проходя по каналу 5 и омывая колено 10 снаружи, взаимодействует с поверхностью модификатора, находящегося в реакционной камере 6, и, проходя ее, встречается в канале 5 с с первым потоком металла, который прошел перфорированную трубку. Оба . потока перемешиваются в канале 5 и обработанный таким образом металл поступает через питатель 8 в рабочую полость формы 3. Выполнение концевой части канала 10 в виде диффузора 11, обращенного в сторону стояка, уменьшает гидравлические потери потока при входе в колено 10 и тем самым способствует сохранению величины его скоростного напора.

Поскольку в предлагаемой литниковой системе поток металла в колено 10 и трубку 7 входит под действием своего скоростного напора, это исключает образование в трубке 7 застойных зон и способствует интенсивному взаимодействию металла со слоем модификатора, вследствие чего повышается степень усвояемости модификатора, сокращается его расход и повышается качество отливок.

Предлагаемая литниковая система опробована при изготовлении производственных партий отливок из высокопрочных модифицированных марок чугунов.

Из группы марок СЧЗО, СЧО, и СЧ45 отливали детали типа плит, крышек, оснований, станин, массой 20-250 кг с толщиной стенок 12-40 мм. При изготовлении формы в реакционную камеру устанавливали перфорированную трубку с коленом, изогнутым под прямым углом. Трубку изготавливали из огнеупорной массы на основе шамота. Внутренний диаметр трубки был в пределах

25-35 мм при диаметре отверстий в боковых стенках 8-12 мм, высота трубки составляла 80-100 мм. Колено трубки имело длину 30-40 мм, а диаметр диффузора составлял 35-45 мм, что обеспечивало его конуснос-.ь

178532

Составитель Е.Ноткин

Редактор Т.Парфенова Техред А.Бабинец Корректор О.Луговая

Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5587/10

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 в пределах 5-10 . Наибольшее поперечное сечение изогнутой части трубки, т.е. диффузора, составляло примерно 0,7 от площади поперечного сечения входного канала. После установки трубки с коленом в реакционную камеру засыпали кусочки модификатора ФС75 размером 5-12 мм в количестве 0,1-0,12 от массы жидкого металла. Заливку форм производили из печи

ИСТ-0,4 при температуре чугуна 13401370 С.

Исследования отливок показали, что структура чугуна хорошо модифицированная, перлитная, механические свойства и твердость соответствуют нормам ТУ.

Предлагаемая литниковая система, позволяет уменьшить отбел на технологической пробе в 1,5-2,0 раза, снизить расход модификатора на

30-40 по сравнению с базовым вариантом и получить стабильную перлитную основу чугуна (96-98 перлита)чего не было достигнуто при литье днталей по базовой технологии.

l0 Применение предлагаемой литниковой системы целесообразно во всех литейных цехах при вводе в жидкий металл легирующих и модифицирующих добавок, особенно при получении

15 модифицированных марок чугуна, а ,также чугуна с шаровидных н вермикулярньм графитом, при изготовлении фасонных отливок, преимущественно металлоемких с массой 20-300 кг.