Устройство для подачи модификатора в жидкий металл

 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для подачи модификатора на струю жидкого металла преимущественно при заливке литейных форм на автоматических заливочных установках. Цель изобретения - повышение стабильности модифицирования жидкого металла при использовании автоматических заливочных установок. Устройство содержит бункер для порошкообразного модификатора , смесительную камеру с газовым соплом и выходным соплом-трубкой и канал для подачи модификатора с регулирующим элементом. При этом газовое сопло и выходное сопло-трубка выполнены с проходными каналами, соотношение диаметров которых равно 1 : (3 - 5). 2 ил. It (Л С ON О Ю VI О О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 27/20, 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706526/02 (22) 16.06.89. (46) 23.12.91. Бюл. hh 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (72) H.É.Êoáåëåâ, А.В.Козлов, А.А.Романович и Д.Д.Крылов (53) 621.746.58(008.8) . (56) 61еззеге1, 1984, 71, t4 11; с.461-465.

Заявка Японии М 55 75856, кл. В 2 О

27/20, 1980, » 5U 1699706 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ МОДИФИКАТОРА В ЖИДКИЙ МЕТАЛЛ (57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для подачи модификатора на струю жидкого металла преимущественно при заливке литейных форм на автоматических заливочных установках. Цель изобретения — повышение стабильности модифицирования жидкого металла при использовании автоматических заливочных установок. Устройство содержит бункер для порошкообразного модификатора, смесительную камеру с газовым соплом и выходным соплом-трубкой и канал для подачи модификатора с регулирующим элементом. При этом газовое сопло и выходное сопло-трубка выполнены с проходными каналами, соотношение диаметров которых равно 1: (3 — 5). 2 ил.

1699706

20

Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для подачи модификатора на струю жидкого металла и в форму преимущественно при заливке литейных форм на автоматических заливочных установках.

Цель изобретения — повышение стабильности модифицирования жидкого металла при использовании автоматических заливочных установок.

На фиг.1 показано устройство для подачи модификатора в жидкий металл, продольный разрез; на фиг.2 — схема ввода модификатора на струю заливаемого в форму жидкого металла.

Устройство для подачи модификатора в жидкий металл содержит штуцер 1 для подсоединения к трубопроводу сжатого газа, пневмоклапан 2 с электромагнитным приводом для открытия и закрытия подачи сжатого газа, газовое сопла 3, бункер 4 порошкообразного модификатора, регулирующий элемент (сменный шиберный затвор) 5 с калиброванными отверстиями 6, соединенный с электромагнитным приводом для дозированной подачи и отсечения подачи порошкообраэного модификатора, корпус 7 с полостями разрежения 8 и смешения 9 и каналом 10 для подачи модификатора из бункера в смесительную камеру 9, выходное сопла-трубку 11 для подачи порошкообразного модификатора непосредственно в струю жидкого металла и накидную гайку 12.

Газовое сопло 3 и выходное сопло-трубка 11 имеют проходные каналы, диаметры которых находятся в соотношении 1:(3 — 5), Устройство работает следующим образом.

После подачи литейной формы под заливочную установку одновременно с включением заливочной установки и началом заливки жидкого металла в литейную форму включаются электромагнитные приводы пневмоклапана 2 и шиберного затвора 5 на впуск сжатого газа и подачу порошкообразного модификатора.

Сжатый газ из трубопровода по штуцеру 1 через пневмоклапан 2 поступает в газовое сопло 3, по выходе из которого сформировавшаяся его струя создает разрежение в полости 8 разрежения корпуса 7 и устремляется в смесительную камеру 9. Из бункера 4 через калиброванное отверстие 6 сменного шиберного затвора 5 и канал 10 в корпусе 7 порошкообразный модификатор под действием собственного веса и создавшегося разрежения поступает в смесительную камеру 9, откуда подхватывается струйным потоком газа и по выходному соплу-трубке 11.транспортируется и направляется непосредственно в струюэаливаемоro в форму жидкого металла, По окончании заливки жидкого металла в форму после выключения заливочной установки срабатывают пневмоклапан 2 и шиберный за вор 5 на закрытие, отсекая подачу сжатого газа и порошкообразного модификатора и тем самым прерывая работу устройства.

По поступлении под заливочную установку очередной незалитой литейной формы и включении заливочной установки цикл работы устройства повторяется.

При этом необходимая по технологии массовая скорость подачи порошкообразного модификатора в струю жидкого металла обеспечивается установкой приводного шиберного затвора с калиброванным отверстием соответствующего диаметра.

Испытания предложенного струйного устройства проводили по следующей методике, Для испытания предложенного устройства изготовили 5 штук выходных сопел-трубок для подачи порошкообразного. модификатора непосредственно в струю жидкого металла длиной 0,6 м с проходными каналами диаметром 6, 9, 12, 15 и 18 мм, т.е. в 2, 3, 4, 5 и 6 раз больше диаметра проходного канала газового сопла (3 мм), и шиберный затвор с калиброванным отверстием 6мм, обеспечивающим массовую скорость подачи порошкообраэного модификатора, равную 6 г/с.

Устройство подключали к магистрали осушенного сжатого воздуха. Давление воздуха, подаваемого в струйное устройство, равное 0,2 МПа, устанавливали посредством газового редуктора и контролировали по манометру. Провели пять серий испытаний, При этом в каждой серии испытаний в устройстве устанавливали выходное соплотрубку с разным диаметром проходного канала.

Об эффективности модифицирования жидкого металла и работы устройства судили llo показаниям величины отбела технологических клиновых проб размером 65х 65 х х12. мм, получаемых в 3-ярусной литейной форме по 4 пробы в каждом ярусе с литниковой системой, обеспечивающей последовательное снизу вверх заполнение жидким металлом литейных полостей каждого яруса;

Металлоемкость форм 18,6 кг. Формы заливали чугуном с CE = 3,95 — 4,05, имеющим температуру 1380 — 1400 С, посредством заливочного устройства с массовой скоростью заливки 3 кг/с. В качестве модификатора использовали ферросилиций с бари1699706 ем марки ФС75Ба4 с частицами размером

0,32 — 1,0 мм.

Из результатов испытаний следует, что устройство эффективно работает при соотношении диаметров проходных каналов га- 5 эового сопла и выходного сопла-трубки, равном 1:(3-5), и дозированной подаче порошкообразного модификатора с заданной массовой скоростью в единицу времени, определяемой диаметром каиброванного от- 10 верстия в шиберном затворе, обеспечивая при этом высокую стабильность результатов модифицирования на протяжении всего времени заливки жидкого металла в литейную форму, о чем свидетельствует отсутст- 15 вие разброса показаний величины отбела клиновых проб, получаемых последовательно в 3-ярусной форме, и их соответствие. технологическим нормам (3 — 5 мм), при которых достигаются заданные структура и ме- 20 ханические свойства чугуна в отливках.

При увеличении величины соотношения диаметров проходных каналов газового сопла и выходного сопла-трубки для подачи порошкообразного модификатора потоком 25 газа непосредственно в струю жидкого металла более 1:3 устройство неработоспособно из-эа прекращения подачи. порошкообразного модификатора с заданной по технологии массовой скоростью 30 вследствие возникающего повышенного сопротивления в проходном канале соплатрубки, препятствующего транспортированию модификатора из полости смешения в струю жидкого металла: модификатор застревает 35 внутри устройства. Величина отбела клина значительно выше технологической нормы, что приводит к повышению брака отливок по твердости.

При уменьшении величины соотношения 40 диаметров проходных каналов газового сопла и выходного сопла-трубки. менее 1.5 понижается эффективность модифицирования, величина отбела клина выше технологической нормы вследствие имеющих место непроизводительных потерь модификатора, обусловленных резким падением давления и скорости газопорошковой струи на выходе из сопла-трубки и увеличением эоны рассеивания выбрасываемых частиц модификатора, что приводит к браку отливок по несоответствию структуры и механических свойств (в частности, твердости).

Использование устройства для введения порошкообраэного модификатора в струю жидкого металла обеспечивает повышение стабильности результатов модифицирования жидкого металла на протяжении всего времени заливки его в литейную форму, а также сокращение расхода сжатого газа в 2-3 раза.

Устройство может быть применено для введения порошкообраэного модификатора в струю жидкого металла при выдаче из плавильного агрегата в ковш, при переливе иэ раздаточного в разливочный ковш и при заливке литейных форм.

Наиболее целесообразно испольэовать устройство для введения порошкообраэного модификатора в струю жидкого металла при заливке литейных форм посредством автоматических заливочных установок в массовом и крунносерийном производстве отливок.

Формула изобретения

Устройство для подачи модификатора в жидкий металл, содержащее бункер для порошкообраэного модификатора, смесительную камеру с газовым соплом и выходным соплом-трубкой, канал для подачи модификатора с регулирующим элементом, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности модифицирования жидкого металла при испол ьзовании автоматических заливочных установок, газовое сопла и выходное сопла-трубка выполнены с проходными каналами, соотношение диаметров которых равно 1:(3-5), 1699706

Составитель Ю.Яковлев

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор, ИМуска

Заказ 4426 Тираж Подписное

В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Рауаская наб., 4/5, Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101