Устройство для получения полого слитка

 

Использование: литейное производство , в частности изготовление полых слитков литьем. Сущность: устройство содержит изложницу 1, установленную с надставкой 2 на поддоне 3, выполненном с сифонным каналом 4. В изложнице размещена полая обечайка 5 с гранулированным материалом 6 и конусообразным сердечником 7, который расположен вершиной в сторону поддона 3 и по высоте гранулированного материала 6 выполнен с непрерывной винтовой канавкой 8 на его конусообразной поверхности. Расплавленный металл 9 при затвердевании формирует полый слиток 10. В поддоне 3 выполнены аксиальные отверстия 11. Между поддоном 3 и нижней частью конусообразного сердечника 7 предусмотрен зазор 12. Поверхность расплавленного металла 9 покрыта слоем шлака 13. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

llPI ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4821547/02 (22) 26.02.90 (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) Краматорский металлургический завод (72) В.И.Коваленко и А.А.Задирка (53) 621,746.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1266645, кл, В 22 D 7/04, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОГО СЛИТКА (57) Использование, литейное производство, в частности изготовление полых слитков литьем, Сущность: устройство содержит изложницу 1, установленную с надставкой 2 на

Изобретение относится к области литейного производства. а именно к изготовлению полых слитков литьем.

Известно устройство. содержащее наружную форму, установленную в ней полую обечайку с сердечником и гранулированным материалом, привод перемещения сердечника, который выполнен с горизонтально расположенными ступенями под частицы гранулированного материала и наклонными образующими, Однако с использованием такого устройства возможны случаи получения полых слитков невысокого качества, Это связано с отсутствием условий замены сердечника, когда он нагревается до температуры гранулированного материала, Конкретно такая потребность возникает при отливке крупногабаритных полых слитков, Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее изложницу. полую обечайку с гранулированным матери„., Ы2„„1731410 А1 поддоне 3, выполненном с сифонным каналом 4. В изложнице размещена полая обечайка 5 с гранулированным материалом 6 и конусообразным сердечником 7, который расположен вершиной в сторону поддона 3 и по высоте гранулированного материала 6 выполнен с непрерывной винтовой канавкой 8 на его конусообразной поверхности.

Расплавленный металл 9 при затвердевании формирует полый слиток 10. В поддоне

3 выполнены аксиальные отверстия 11.

Между поддоном 3 и нижней частью конусообразного сердечника 7 предусмотрен зазор 12. Поверхность расплавленного металла 9 покрыта слоем шлака 13. 1 ил. алом и конусообразным сердечником, установленным основанием на поддоне.

Однако известное устройство не позволяет получать качественные полые слитки высотой более одного метра в связи с тем, что высокий столб гранулированного матеIÃ 1 риала оказывает на его нижерасположенные слои такое большое давление, которое приводит к заклиниванию, т.е. затрудняет перемещение гранулированного материала а вверх при усадке затвердевающего металла,(") полого слитка, это связано с образованием трещин в полом слитке. тъ

Опасность возникновения трещин является также неизбежной при получении полых слитков конусообразного профиля, поскольку в этом случае полую обечайку изготавливают с конусообразным суживающимся кверху профилем, который создает дополнительное сопротивление перемещению гранулированного материала вверх, что усугубляет недостаток.

1731410

Цель изобретения — повышение качества полых слитков.

Цель достигается тем, что в устройстве для получения полого слитка, содержащем установленнчю на поддоне изложницу. в которой размещена полая обечайка с гранулированным материалом и конусообразным сердечником, конусообразный сердечник расположен вершиной в сторону поддона и по высоте гранулированного материала в полой обечайке выполнен с непрерывной винтовой канавкой на его конусообразной поверхности.

Благодаря вращению конусообразного сердечника, его расположению вершиной в сторону поддона и выполнению винтовой канавки на его конусообразной поверхности обеспечивается непрерывное перемещение частичек гранулированного материала снизу — вверх, Этим исключается не только ситуация заклинивания, но и становится возможным заменить нагретый сердечник на холодный, Благоприятно и то. что в качестве гранулированного материала могут приниматься не только шары одинакового диаметра, но произвольного. В частности, среди шаров могут быть ролики или другие близкие по форме элементы.

Отмеченные особенности позволяют повысить качество полых слитков, независимо от массы, высоты и профиля (цилиндрического, конусообразного). Положительно, что вращение конусообразного сердечника с винтовой канавкой позволяет постоянно изменять контакт между частицами гранулированного материала. А это обеспечивает изменение пути движения хладагента в меняющемся лабиринте частиц гранулированного материала, Такое охлаждение является весьма эффективным и позволяет уменьшить расход хладагента, что существенно компенсирует наличие привода.

На чертеже изображено устройство для получения полого слитка. общий вид.

Устройство содержит изложницу 1, установленную с надставкой 2 на поддоне 3, выполненном с сифонным каналом 4. В изложнице 1 размещена полая обечайка 5 с гранулированным материалом 6 и конусообразным сердечником 7, который расположен вершиной в сторону поддона 3 и по высоте гранулированного материала 6, s полой обечайке 5 выполнен с непрерывной винтовкой канавкой 8 на его конусообразной поверхности.

Между изложницей 1 и полой обечайкой

5 залит расплавленный металл 9, затвердевшая часть которого формирует полый слиток 10. Для подачи хладагента через гранулированный материал 6 в поддоне 3 выполнены аксиальные отверстия 11. В качестве хладагента используется инертный или защитный газ, например аргон или азот.

B качестве гранулированного материала 6 используются шары диаметром 20 — 40 мм, среди которых может быть до 107, близких по форме металлических частиц, Между поддоном 3 и нижней частью конусообразного сердечника 7 предусмотрен зазор 12, величиной 6-10 мм, Поверхность расплавленного металла 9 покрыта шлаком 13.

Устройство работает следующим образом, Полый слиток 10 отливают с применением полой обечайки 5. B качестве гранулированного материала 6 используются шары диаметром 20 — 30 мм, а в качестве хладагента — азот под давлением 0,2 МПа. В нижней части конусообразного сердечника 7 винтовая канавка 8 выполнена с шагом 35 мм на

BblcoTó 150 мм, а выше — с шагом 40 мм.

Через сифонный канал 4 в промежуток между изложницей 1 и полой обечайкой 5 заливают расплавленную сталь 9 при темепературе 1540 С, а через гранулированный материал 6 от аксиальных отверстий

11 подают хладагент, Под воздействием высокой температуры расплавленной стали 9 полая обечайка 5 нагревается, но в полной мере не теряет механическую прочность, поскольку с внутренней стороны передает тепло гранулированному материалу 6 и проходящему через него газообразному хладагенту. С повышением уровня расплавленной стали 9 увеличивается ее металлическое давление на полую обечайку 5. Однако она не выпучивается внутрь. поскольку опирается на гранулированный материал 6, который своим весом создает противодавление. За счет охлаждения внутренней поверхности полой обечайки 5 на ее наружной поверхности образуется корка затвердевающего металла, т е. начинается формирование полого слитка 10, Через 7 мин, после заливки расплавленной стали 9 конусообразному сердечнику сообщают вращение со скоростью 0,5-60 об/мин, Вращение конусообразного сердечника со скоростью менее 0,5 об/мин не рекомендуется, поскольку сдерживается производительность, Вращение конусообразного сердечника со скоростью более 60 об/мин может усложнить работу устройства в связи с появлением вибрации. Ко IKppTH0 принятая скорость вращения — 10 об/мин.

Через 30 мин после заливки расплавленной стали 9 конусообразный сердечник 7 извлекают, поскольку он нагрет до той же темпе1731410

При температуре отлитого полого слитка 10, составляющей 840 С подачу хладагента прекращают. Одновременно прекращают вращение конусообразного сердечника 7 и извлекают его из полой обечайки 5. Гранулированный материал 6 удаляют из полой обечайки 5 электромагнитной шайбой.

Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в повышении качества отливаемого полого слитка. ратуры, что и гранулированный материал 6, В гранулированный материал 6 с вращением вводят другой конусообразный сердеч- ник 7, имеющий температуру окружающей среды, 5

Корка эатвердевающего металла непрерывно увеличивается, а с ее ростом возрастает Механическая прочность полой обечайки 5 и начинают проявляться силы усадки, под влиянием которых полая обе- 10 чайка сжимается в радиальном направлении, воздействуя в этом же направлении и на гранулированный материал 6, но он не препятствует силам усадки, поскольку медленно, но совершает движение внутри по- 15 лой обечайки 5 за счет вращения конусообразного сердечника 7, который непрерывно вытесняет гранулированный материал из нижерасположенных слоев в верхней, Это обеспечивает свободную усад- 20 ку отливаемого полого слитка 10 с предотвращением появления трещин, т,е. с повышением его качества.

Формула изобретения

Устройство для получения полого слитка. содержащее поддон, изложницу, пустотелую оправку с размещенными в ней сердечником и гранулированным материалом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества полых слитков, боковая поверхность сердечника на высоту пустотелой оправки выполнена с винтообразной канавкой с уменьшением диаметра витка в сторону поддона, 25

Составитель В.Коваленко

Редактор И,Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор О,Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород ул.Гагарина, 101

Заказ 1537 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5