Фильтрующее устройство для расплавленных металлов

 

ФИЛЬТРУЮШрЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛОВ , включающее литниковую систему, нижнюю и верхнюю керамические сетки и распопоженный между сетками филь1 « рующий зернистый слой, о т ли ч а ющ ее с я тем, что, С делью повышения качества металла, снижениятрудоемкости и энергозатрат, вер,хняя керамическая сетка вьшопнишпошвижной, фильтрующий слой помещен в швшнари ческкй кожух, выпопненнь1й из металла с температурой плавления ниже температуры обрабатываемого расплавленного металла и установлеаполй между керамическими сетками, причем, отгаошение диаметра кожуха к диаметру литниковой системы Находится в пределах 0,6-0,8.

СОЮЗ СЯВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСЮФЛИй (19> (ll>

SU уд) С 22 В 9/02

9 б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ б б б б

r б б б ° б б (° б б ° б C б б б б °

$ б б б б (° ° ° б

° ° б

° б

r б б °

° б

° ° б б бб б °

° ° б

° ° °

° l

° ° °

1 ° б °

° °

° б б

° б б °

° б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) .3315690/2202 (22) 07.07.81 (46) 23.05.83, Бюп. Щ 19 . (72-) С. А.. Глацышев, А. В, Овчинников, М;. М, Самецовог,пы, В. Д. Пав-. лов,. В. В. Шербаков и, B. И. Жемчугов (53.) 66.067.2: 669.046.54/55 (088.8) (56) 1. Патент Англии % 134,2732, кл. В 3;Э, опублик. 1974.

2. Авторское свицетепьство СССР . М 188629,. кл. С 22 В 9/02, 1966.

3. Курцюмов А. В. и- цр. Лаборатор:ные работы по технологии литейного произвоцства. N,9 Машиностроение, 1970, с. 89. (54) (57) ФИЛЬТРУЮШДЕ. УСТРОЙ

СТВО ДЛЯ РАСПЛАВЛЕННЫХ МЕТАЛЛОВ, включающее лнтниковую систему, нижнюю и верхнюю керамические сетки и расположенный межцу сетками фильт рующий зернистый слой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше ния качества металла, снижения труцоемкости и знергоэатрат, верхняя кера- мическая сетка выполнена поцвижной, фильтрующий слой помещен в щипннцриу. ческий кожух, выполненный иэ металла с температурой плавления ниже температуры обрабатываемого расплавленного металла и установленный межцу керами ческимн сетками, причем, отношение диаметра кожуха к циаметру литнико вой системы нахоцится в прецелах О, 6 О, 8.

1018992

1I0

Изобретение относится к металлур гии, в частности к устройствам цля очи« отки расплавов металлов фильтрованием.

Известно фильтрующее устройство

5 цля расплавленных металлов, прецставляющее собой тигель цля расплавления металла, внутри котрого в свобоцном состоянии плавает емкость с. зернистым фильтром внутри.

Расплавленный металл проходит через зернистый фильтр, собирается в плавающей емкости, откуда забираеъся ложной и заливается a формы, ко:кили Р13 .

Иэвеэтна также установка механизированной заливки форм с оцновременной фильтрацией расплава при изготовлении отливок иэ магниевых сплавов, состоящая из электрической нагревательной печи, емкости цля металла .(вакуумковша), вакуумной и напорной систем н заборно-сливной трубы, в которую встроен фицьтр 2 .

Наиболее близким по технической

25 сущности к изобретению является усч ройство, предназначенное цля фильтрс вания металла в форме, соцержащее фильтрующий зернистый слой иэ огнеупорного материалла, распределительную воронку, печь подогрева, перфорирован

30 ную плиту и тигель 3 .

В известных фильтрующих устройствах относительное расположение зерен фильм ра произвольное и не изменяется в процессе фильтрования. Жесткая фиксация 35 зерен обеспечивается горизонтальными перегороцками.. Такой фильтр прецстав» ляет собой жесткое .-ористое тело, в котором межзеренные пространства (каналы) имеют самую раЭнообраэную 40 форму и их,. размеры определяются зер-. нистостью материала фильтра. В процессе фильтрования форма и размеры каналов фильтра не изменяются..Поа-. тому все известные фильтрующие устрой- 45

graa не обеспечивают требуемой степе —, . ни очистки металлических расплавов от газовых и неметаллических включений, Известные устройства недостаточно 50 качественно произвоцят очистку рапслава от шлака и неметаллических включений при фильтровании металла. Кроме того, при использовании известных устройств цля получения качественного металла необхоцимо фильтрующий слой нагревать выше температуры ликвицуса сплава, что привоцит к повышению aaw рат энергии.

Целью изобретения является повышение качества металла, уменьшение энергозатрат и трудоемкости его рафинирования, Поставленная цель цостигается тем, чтс в фильтрующем устройстве цля рао»плавленных металлов, включающем zurr» никовую систему, нижнюю и верхнюю керамические сетки и расположенный меж цу сетками фильтрующий зернистый слой, верхняя керамическая сетка выполнена подвижной, фильтрующнй слой помещен в цилинцрический кожух, выполненный из металла с температурой плавления ниже температуры обрабатываемого расплавленного металла и установленный межцукерамическими сетками, причем отношение циаметра кожуха к циаметру литниковой системы находится в прецелах 0,6-0,8.

На фиг. 1 прецставлено прецлагвемое фильтрующее устройство, обший виц, цо заливки металла, на фиг. 2 - то же, после заливки.

Фильтрующее устройство соцержит литниковую систему 1, поцвижную верх нюю керамическую сетку 2, металлический кожух 3, в котором размещен фильтрующий зернистый спой,4 и жест ко закрепленную нижнюю керамическую сетку 5.

Отношение циаметра металличес кого кожуха 3 к циаметру литниковой системы 1 выбрано 0,6-0,8. Толщина ,стенки металлического кожуха 3 выбирается экспериментально и относится к циаметру литниковой системы 1 как

1: 10.

Устройство работает слецующим образом.

При заливке формы металл протекает вокруг металлического кожуха 3 и оцновременно через плавающую сетку 2 поступает в полость кожуха 3, гце нахоцится фильтрующий слой 4. Металлический кожух 3 и фильтрующий слой 4 поц aekcrweM теплоты расплавленного металла начинают нагреваться, и че» рез 3-10 с металлический кожух 3 расплавляется. После расплавления кожуха 3 слой 4 фактически нагрет цо температуры металла и при встрече с жицким металлом уже не жнимае. у него тепло, а зерна фильтрующего слоя распределяют по всему объему литниковой системы между сетками 2 и 5.

Поцвижная керамическая сетка 2 прижимает зерна фильтрующего слоя 4

3 10189 к нижней керамической сетке 5, после чего начинается процесс фильтрования расплавленного металла.

В предлагаемом фильтрующем усгройстве упаковка зерен фильтра в

5 процессе фильтрования изменяется. В исхоцном (цо заливки металла) состоя нии она так же, как и в других фильм, рующих устройствах, произвольная, форма и размеры каналов также определя- 10 ются размерами зерен материала филыъра. В процессе фильтрования металлический.кожух,ограничиваюищй диаметр фильтра, расплавляется. Поц цействием металлостати. ческОГО напора верхняя керамическая сет кого напора верхняя керамическая cer» ка oriycmaerca, сокращая высоту, фильт» ра. Плотность упаковки зерен фильтра при этом увеличивается.

При отношении циаметра кожуха к диаметру литниковой системы более 0,8 температура прогрева фильтра недоста» точна цля расплавления кожуха. При уменьшении соотношения диаметров цо 0,6 температура прогрева фильтра возрастает, что увеличивает эффективность фильтрования. При соотношении циаметров кожуха и литниковой систе менее 0,6 объем фильтруюшего слоя недостаточен цля эффективной очистки. металла, Толщина стенки кожуха цолж на быть не более 0,1 циаметра литниковой системы, 92 4

При фильтровании с помощью прецла гаемого устройство улучшаются условия рафинирования металла от неметалличес ких включений и газов, так как после расплавления кожуха фильтруюише зерна, занимая объем литниковой системы межцу верхней и нижней керамичесяйи сетками, поц цействием потока расплавленного металла плотнее прижимаются цруг к другу, что привоцит к уменьшению размеров межзеренных засоров, а это в свою очерець - к более тщатеж ному рафинированию расплава.

Использование изобретения позволяет. повысить качество металла приблизительно на 5 %. Кроме того,. уменьшается труцоемкотсть установки фильч ра в литниковую систему перец заливкой„формы, Прецлагаемая конструкция фильтра позволяет экономить электроэнергию цо 106000 кВт/ч в гоц, так как использование данного фильтра не требует предварительного его поцогрева цо температуры ликвицуса обрабатываемо го металла.

Таким образом, использование пред лагаемого устройства не только позво»лит существенно улучшить качество металла за счет уцаления неметалличео ких включений и газов, но и устранить нагрев фильтра перец заливкой металлае ф

ВНИИПИ Заказ 3639/21 Тираж 62 7 Подписное

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