Способ литья

 

1. СПОСОБ ЛИТЬЯ, включающий накопление металла под слоем жидкого шлака н заполнение литейной формы расплавом металла и шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла и производительности способа , литейную форму погружают в расплав и зачерпывают ею расплав металла и шлака. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что литейную форму заполняют в процессе накопления металла.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3426155/22-02

,22) 16.04.82 (46) 30.10.88. Бюл. № 40 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) Б. Е. Патон, Б. И. Медовар, Ю. В. Орловский и В. В. Лупан (53) 669.187.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 759227, кл. В 22 D 23/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 548149, кл. В 22 D 15/00, С 21 С 5/56, 1976.

4 .

„„SU„„085252 g 4 С 22 В 9 18, В 22,0-23 04 (54) (57) 1. СПОСОБ ЛИТЬЯ, включающий накопление металла под слоем жидкого шлака и заполнение литейной формы расплавом металла и шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла и производительности способа, литейную форму погружают в расплав и зачерпывают ею расплав металла и шлака.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что литейную форму заполняют в процессе накопления металла.

10852;)2

Изобретение относится к области литейной технологии и может быть использовано в спецэлектрометаллургии для полую ния фасонных отливок их элекрошлаконого металла.

Известен способ литья, включающий наK()il è ние металла и заполнение литейной формы погружением ее в жидкий металл. ! !едостатком способа является низкая производительность процесса в связи с необходимостью выдержки литейной формы в жилком металле, по крайней мере до кристаллизации металла в верхней части вертикального канала, проходящего через форму.

3а прототип принят известный способ литья, включающий накопление металла под слоем жидкого шлака и заполнение литейной формы расплавом металла и шлака.

Недостатком способа является контакт струи металла с атмосферой в процессе его слива, что понижает качество металла, способствует увеличению содержания в нем неметаллических включений и газов.

Кроме того, в процессе слива струя металла со шлаком, обладая высокой кинетической энергией, затягивает шлак в нижнюю часть литейной формы, затрудняя

его всплывание. В результате образуются экзотенные глобулярные шлаковые включения в наружных слоях отливки. Способ характеризуется низкой производительнос тьюю и ро цесс а.

Целью изобретения является повышение качества металла и производительности способа.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе литья, включающем накопление металла под слоем жидкого шлака и заполнение литейной формы расплавом металла и шлака, согласно изобретению, литейную форму погружают в расплав и зачерпывают ею расплав металла и шлака.

Литейную форму заполняют в процессе накопления металла.

На фиг. 1, 2, 3 и 4 показаны этапы заполнения формы при черпании расплава поворотом формы; на фиг. 5, 6, 7 и 8— этапы заполнения формы при черпании расплава вертикальным перемещением формы.

Сущность способа заключается в следующем.

При погружении формы 1 в расплав (фиг. 1), состоящей из шлака 2, наведенного на поверхности металла 3, форма 1 вначале проходит через жидкий шлак. При этом ее поверхность изнутри и снаружи покрывается слоем шлакового гарнисажа 4.

Толщина этого слоя зависит от температуры шлака, температуры литейной формы и скорости прохождения формы через шлак.

Теплоизолирующий слой шлакового гарни5 !

О

40 са.ка lid наружной поверхности формы предотвращает перегрев ее корпуса и приварку к нему жидкого металла. Гарнисаж на внутренней поверхности литейной формы исключает взаимодействие ее материала с металлом отливки и образование в последней поверхностных дефектов. Далее форму погружают в жидкий металл (фиг. 2) и набирают в нее порцию металла, соответствующую высоте отливаемого изделия.

Величина зачерпнутой порции металла определяется глубиной погружения формы в жидкий металл. И, наконец, при извлече. нии формы с металлом из расплава эта форма снова проходит через шлак (фиг. 3), который заполняет остаток ее объема над металлом.

После извлечения формы из расплава (фиг. 4) металл в ней кристаллизуется направленно, благодаря наличию градиента температуры между стенкой формы и обогревающей шлаковой надставкой.

При погружении формы 1 в шлак 1 (фиг. 5) ее наружная поверхность покрывается слоем шлакового гарнисажа 4. После того, как верхний край формы опустится ниже уровня шлаковой ванны, в форму начинает заливаться шлак (фиг. 6), образуя гарнисаж на ее внутренней поверхности.

Количество шлака, пс павшего в форму, зависит от скорости ее погружения. При опускании формы в металл 3. (фиг. 7) последний вытесняет жидкий шлак и занимает полость формы. Величина порции металла зависит от времени пребывания формы в металлической ванне, После набора требуемой порции металла форму поднимают вверх (фиг. 8), зачерпывая порцию шлака, объем которого равен остатку объема формы после заполнения последней металлом.

В данном случае, также как и в случае черпания с поворотом формы, металл попадает в нее без контакта с окружающей атмосферой и затвердевает в шлаковом гарнисаже и под утепляющим действием шлаковой надставки.

Таким образом, заявляемый способ позволяет полностью защитить литой металл от контакта с окружающей атмосферой и стенкой литейной формы при заполнении последней. Шлаковая надставка позволяет сформировать плотные отливки без усадочных дефектов. Все это обеспечивает получение отливок высокого качества.

Сущность и эффективность способа поясняется на примере отливки прошивного дорна из высокопрочной стали.

Вес отливки 5 кг. В качестве копильника используется электрошлаковая печь с огнеупорным плавильным пространством.

Размеры плавильного пространства 750)(150, В электрошлаковой печи ведут переплав расходуемого электрода диаметром 120 мм

1085252 с производительностью 500 кг/ч. Для плавки используют флюс марки АН-295, который подают в плавильное пространство с помощью дозатора. Расход флюса — 5 кг/ч.

Электрошлаковую плавку ведут по прямой схеме на жидком старте. Черпание металла 3 и шлака 2 формами 1 осуществляют одновременно с плавкой металла.

Глубина погружения форм в металл — 80 ммподдерживается постоянной с помощью системы слежения. Охлаждение форм производят воздухом в процессе их поступательного перемещения. Извлечение отливки осуществляют при повороте формы. Производительность литья равна производительности плавки и составляет 500 кг/ч или 100 отливок в час.

Использование способа позволяет получить за счет шлакового гарнисажа гладкую поверхность отливок, а за счет утепляющей шлаковой надставки — плотную структуру без усадочных дефектов. Отказ от прибылей и дополнительной обдирки отливок повышает выход годного, в частности при производстве прошивных дорнов, в

2 раза (с 0,4 до 0,8). В 2 раза снижаются потери металла и в 1,5 раза

10 трудоемкость механическои обработки литых заготовок.

Высокая чистота металла, полученного по заявляемому методу, повышает механические свойства литой стали в среднем в

15 1,2 — 1,4 раза и долговечность работы изделий в 1,5 раза.

1085252

Редакто р H. Снльнягина Техред И. Верее Корректор H. Король

Заказ 4899 Тираж 595 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

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