Литниковая система для обработки жидкого металла присадками

 

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано , в частности при отливке прокатных валков. Цель изобретения - повышение равномерности распределения присадки при изготовлении крупных отливок. Жидкий .металл через стояк 3 и подводящий канал 4 поступает в реакционную камеру 5, в которой перед сборкой размещается модифицирующая добавка. В центральной части камеры поток меняет направление. Сегментообразная форма порога 6 способствует спокойному протеканию металла над присадкой , предотвращает разрущение формы. Выполнение реакционной камеры в виде кольцевого сегмента исключает возможность образования застойных зон, создает б.тагоприятные условия усвоения модификаторов, повышает равномерность их распределения. В результате, предложенное устройство позволяет получить отливки более высокого 3 качества, улучшать экологические условия производства. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3945681/22-02 (22) 19.08.85 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) А. А. Маслов, А. А. Долуда и Н. С. Филипченко (53) 621.746.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 776739, кл. В 22 С 9/08, 1980.

Заявка ФРГ № 3010623, кл. В 22 С 9/00, 1981. (54) ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА ПРИСАДКАМИ (57) Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано, в частности при отливке прокатных валков. Цель изобретения — повышение

„.30„„1284681 (su e В 22 С 9/08, В 22 D 27/20 равномерности распределения присадки при изготовлении крупных отливок. Жидкий металл через стояк 3 и подводящий канал 4 поступает в реакционную камеру 5, в которой перед сборкой размещается модифицирующая добавка. В центральной части камеры поток меняет направление. Сегментообразная форма порога 6 способствует спокойному протеканию металла над присадкой, предотвращает разрушение формы. Выполнение реакционной камеры в виде кольцевого сегмента исключает возможность образования застойных зон, создает благоприятные условия усвоения модификаторов, повышает равномерность их распределения.

В результате, предложенное устройство пози воляет получить отливки более высокого ® качества, улучшать экологические условия производства. 1 ил.

128468!

2О

3Î

Формула изобретения

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано преимущественно при отливке прокатных валков.

Цель изобретения — повышение равномерности распределения присадки при изготовлении крупных отливок.

На чертеже изображена литниковая система литейной формы, вертикальное сечение.

Устройство для обработки жидкого металла присадками состоит из нижней 1 и верхней 2 полуформ, стояка 3, подводящего канала 4, реакционной камеры 5 с отклоняющим порогом 6, выполненной в вертикальном сечении в форме кольцевого сегмента, образованного наружной и внутренней окружностями с радиусами R и r, шлакоуловителя 7 и канала 8 для отвода металла. Сегментообразная форма реакционной камеры 5 позволяет устранить образование застойных зон металла при заливке, а отклоняющий верхний порог 6, также имеющий сегментообразную форму, предназначен для изменения направления потока металла и обеспечения его плавного безвихревого движения внутри камеры.

Устройство работает следующим образом.

Жидкий металл через стояк 3 и подводящий канал 4 поступает в реакционную камеру 5, в которую перед сборкой помещена модифицирующая присадка. В связи с увеличенной площадью поперечного сечения камеры по отношению к сечению подводящего канала средняя скорость потока при движении вдоль камеры снижается.

В центральной части камеры поток изменяет направление, причем отклоняющий порог в виде сегмента не создает дополнительных завихрений и способствует более спокойному протеканию металла над присадкой. Изменение направления потока металла в вертикальной плоскости обеспечивает более интенсивное усвоение модификатора в центральной части камеры, содержащей относительно большее его количество. Сегментообразная форма донной части камеры исключает возможность образования «карманов» с пониженной интенсивностью движения металла и неблагоприятными условиями усвоения модификаторов, что также способствует более равномерному их усвоению во времени.

Размеры камеры выбираются в зависимости от массы отливки и типа модификатора. Соотношение размеров стрел сегментообразной реакционной камеры выбраны, исходя из технологических, экриомических и конструктивных соображений. При соотношении Н/h более четырех не обеспечивается необходимая степень искривления потока, что приводит к снижению интенсивности усвоения модификатора в центральной и донной частях камеры. В случае, если отношение Н/h менее трех, существенно уменьшается размер зазора между сегментообразным порогом и верх1 ними слоями присадки, что способствует выносу нерастворйвшихся гранул модификатора в начале заливки металла (при том же объеме присадки). В случае увеличения размеров камеры для обеспечения свободного протекания металла уменьшается полезный объем камеры, предназначенный для размещения модифицирующей присадки, что снижает выход годного литья.

Отливают валковые заготовки массой

200 кг из чугуна следующего состава,%:

С 34 — 35; Si 08 — 09; Мп 05 — 07;

Cr 0,3 — 0,5, Ni 0,9 — 1,0, Р 0,025 — 0,035, S 0,03 — 0,04. Металл модифицируют в форме дробленой лигатуры ЖКМ-1 фракции

3 — 5 мин. Расход лигатуры составляет

1 7% от массы чугуна. Заливку форм производят сифоном. Массовая скорость заливки 15 кг/с. Из полученных отливок на расстоянии 50, 300 и 500 мм от места подвода питателя вырезают образцы для определения формы графита и остаточного содержания магния в металле. Результаты, полученные в опытах, приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что неравномерность в содержании магния по длине отливки для опытов

1 — 5 составляет 37, 7,5, 43 и 47% соот ветст ве н но.

Наиболее равномерное усвоение модификатора имеет место при соотношении

Н/Ь=З вЂ” 4.

Предлагаемое устройство в сравнении с известным обеспечивает более равномерное усвоение модификатора в процессе заливки.

Неравномерность содержания магния по длине отливки для известного устройства 47%, для предлагаемого устройства 5 — 7%.

Предлагаемое устройство для обработки жидкого металла присадками позволяет получать отливки более высокого качества.

Использование устройства не увеличивает вредных выбросов в атмосферу и в целом улучшает экологические условия производства.

Литниковая система для обработки жидкого металла присадками, содержащая стояк, литниковые каналы, реакционную камеру, расположенную в нижней полуформе, и шлакоуловитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности распределения присадки при изготовлении крупных отливок, реакционная камера в вертикальном сечении имеет форму кольцевого сегмента, образованного концентрическими окружностями, при этом соотношение радиусов внешней и внутренней окружностей составляет 3 — 4.

1284681

СоотношеОпыт

Место отбора пробы (расстояние

Остаточный магний, 7

Форма графита ние

Hjh от питателя,мм) Предлагаемый

ГФ12 (907), ГФ6 (10X) 50

0,025

300 ГФ12 (90X), ГФ6 (10X) 0,027

0,040

0,040

0,039

0,042

0,039

0,040

0,038

0,039

0,032

500

ГФ12-13

ГФ12-13

ГФ) 2-13

300

500

ГФ12-13

ГФ1 2-1 3

ГФ1 2-13

ГФ12-13

300

500

50 ГФ12-13

300 ГФ12

500 ГФ12 (80Z), ГФ6 (20X) 0,022

Известный

ГФ12-13

0,038

0,034

ГФ12(907.), ГФ6 (202) 300

ГФ12 (807), ГФ6 (207), 500

0,020

Составитель Е. Гендлина

Редактор Н.Марголин Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 7496/11 Тираж 739 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4