Крышка для изложницы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ei ц 768543

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.06.78 (21) 2626023/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл.з

В 22D 7/12

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 по делам изобретений (53) УДК 621.746.393 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

Е. В. Кук и В. А. Игнатьев (71) Заявитель Государственный научно-исследовательский и проектный институт сплавов и обработки цветных металлов (54) КРЫШКА ДЛЯ ИЗЛОЖНИЦЫ

Изобретение относится к литью металлов и сплавов, в частности к литью слитков в изложницы.

Известны крышки, устанавливаемые сверху изложниц после заливки металла и за- 5 крывающие литейную полость во время затвердевания слитка. Теплоотвод при затвердевании происходит главным образом через поддон, а крышка должна сохранять при этом в жидком состоянии верхнюю часть 10 слитка, Утепляющие крышки (тепловые насадки) выполняются из огнеупорного материала, размещенного в корпусе, или содержат специальные нагреватели,(1).

Наиболее близким по техническому суще- 15 ству к предлагаемому изобретению является конструкция утепляющей крышки для изложницы, выполненная из огнеупорного изолирующего материала. Применяются легковесные материалы, в частности окислы 2р металлов, например, MgO. Эти сыпучие материалы используют, наполняя ими коробки или контейнеры, выполненные из фольги, в частности алюминиевой, Полученные блоки укладываются в один или несколько слоев в каркас, образуя утепляющую крышку. Эта крышка после заливки металла в изложницу помещается сверху на расплавленный металл, при этом нижний слой алюминиевой обвертки плавится и растворяет- 30 ся в жидком металле, а крышка прогревается от тепла залитого металла и изолирует слиток при кристаллизации от окружающего воздуха (2).

Известное техническое решение имеет тот недостаток, что значительная часть тепла слитка теряется для прогрева огнеупорной массы футеровки крышки. По расчету, используя справочные данные теплотехнических характеристик, для нагрева материала крышки такой конструкции площадью 1 м и высотой 0,2 м в среднем на 1 С, выполненной из распущенного асбеста, необходимо затратить около 11% тепла, излучаемого слитком; для крышки, выполненной из MgO, потери составляют около 38%.

Кроме того, при расплавлении и растворении металлической обвертки искажается химический состав слитка, что для большинства сплавов недопустимо.

Цель изобретения — улучшение качества поверхностных слоев слитка.

Поставленная цель достигается тем, что пластины из фольги в крышке укреплены с зазорами, при этом ширину каждого зазора устанавливают из соотношения: h =

= (0,003 — 0,01) L, где h — ширина зазора, I — длина меньшей стороны или диаметр крышки.

768543 ч =е С, — — еп вв С

-(— "-" Л где в—

СО— степень черноты расплава, коэффициент излучения абсолютно черного тела, абсолютная температура расплава, Т— приведенная еприв— — +и — — 1

40 степень черноты системы: поверхность расплава — крышка, количество слоев фольги, степень черноты фольги, абсолютная температура воздуха 45 в помещении. и—

/ в

7 возд

Например, в качестве материала крышки при литье сплавов на основе цинка. может использоваться алюминиевая фольга с глад- 50 кой блестящей поверхностью толщиной

0,1 — 0,3 мм.

Тепло, отдаваемое с жидкой поверхности, имеющей постоянную температуру во всех точках во время затвердевания, отражается 55 поверхностью крышки, выполняющей роль экрана, и направляется обратно к слитку, Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен поперечный разрез крышки и закрываемой ею изложницы.

Устройство включает медный поддон 1, расположенный на кессоне 2 с водой, боковые стенки 3 и крышку, состоящую из рамки 4 и помещенных в ней параллельно друг другу горизонтальных листов фольги 5 с зазором между собой без заполнения зазора огнеупорным материалом. После заливки 10 металла в литейную полость изложницы крышка опускается и опирается на боковые стенки.

Плоскость листов при опущенном положении крышки горизонтальна и параллель- 15 на поверхности поддона 1. Крышка находится в таком положении до полной кристализации слитка 6.

Выполнение крышки такой конструкции основано на использовании тепла самого слитка для обогрева его поверхности.

Тепловой поток, направленный к поверхности слитка после отражения многослойной крышкой, можно подсчитать по формуле: 25

При применении нескольких слоев фольги тепловой поток возвращается к слитку почти полностью. Например, при использовании 4 — 7-слойной крышки из алюминиевой полированной фольги при кристаллизации цинкового слитка к нему возвращается от

96 до 97,5 % излучаемого тепла соответственно, Потери тепла составляют, следовательно, 2,5 — 4!%. При использовании крышки, количество слоев которой меньше 4, потери тепла возрастают, что снижает эффективность ее применения; увеличение количества пластин свыше 7 мало влияет на снижение тепловых потерь и является экономически нецелесообразным.

Наилучшие результаты при экспериментальной проверке достигаются при следующем соотношении толщины воздушного зазора и длины меньшей стороны или диаметра крышки (L): и = (0,003 — 0,01) L. При меньшем значении соседние листы фольги, деформируясь от нагрева, могут соприкасаться друг с другом, усиливая теплоотдачу в окружающий воздух, снижая эффективность использования крышки; при большем значении h увеличиваются йотери тепла на прогрев воздуха в прослойке конвекцией и теплопроводностью, что снижает эффективность использования крышки, а также неоправданно увеличиваются размеры и металлоемкость конструкции.

В настоящее время изготовлена и опробована изложница по предлагаемому изобретению для литья слитков из цинка марки

ЦМП размерами 700)(700)(80 мм на Московском заводе по обработке цветных металлов.

Формула изобретения

Крышка для изложницы, содержащая каркас-рамку с горизонтально укрепленными в ней пластинами из фольги, преимущественно алюминиевой, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью улучшения качества поверхностных слоев слитка, пластины из фольги укреплены с зазорами, ширина каждого из которых составляет 0,003 вЂ,01 длины меньшей стороны или диаметра крышки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Временная технология производства листов цинка с мелкозернистой структурой (микроцинк), изготовляемых способом рулонной прокатки, СТП вЂ” 08 — 12 № 2/ЗТ вЂ” 75, М3ОВМ, 1975.

2. Патент Великобритании № 1289316, кл. В 3F, 1972.

768543

/7юА7ча

Составитель Т. Королева

Редактор E. Братчикова

Техред О. Павлова

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2252/2 Изд. № 513 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4 5