Способ производства фасонных электрошлаковых отливок и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения: способ производства фасонных электрошлаковых отливок включает заливку жидкого металла и дозированное количество шлака в литейную форму Заливку шлака производят двумя порциями, причем первую порцию шлака заливают до заливки металла при повороте плавильной емкости до совмещения уровня заливаемого шлака со сливным отверстием, заливку металла производят при дальнейшем повороте плавильной емкости до горизонтального положения, а вторую порцию шлака заливают при возврате плавильной емкости в исходное положение. Устройство для производства фасонных электрошлаковых отливок содержит плавильную емкость со сливным отверстием, выполненную с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси, и литейную форму, снабженную крышкой, выполненной в форме полусферы. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 23/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I»

5с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824740/02 (22) 14,05.90 (46) 30,09.92. Бюл. N- 36 (71) Производственное объединение "АзовM 8LU (72) А.Д.Чепурной, А.В.Литвиненко, В,И.Зайцев, С.ПЛысяная и Е.E.Óâàðîâ (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 548149, кл, В 22 D 23/07, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N . 634661, кл, В 22 D 23!07, 1977. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ФАСОННЫХ ЭЛЕКТРОШЛАКОВЫХ ОТЛИВОК И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Сущность изобретения, способ производства фасонных электрошлаковых отливок включает заливку жидкого металла и

Изобретение относится к области спецэлектрометаллургии, в частносТи к способам получения литых заготовок на основе электрошлаковой тигельной плавки.

Целью изобретения является улучшение качества металла, повышение экономичности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе производства фасонных электрошлаковых отливок, включающем заливку жидкого металла и дозированного количества шлака в литейную форму, согласно изобретению заливку шлака производят двумя порциями путем выдержки закрытой плавильной емкости с момента совмещения уровня заливаемого дозированное количество шлака в литейную форму, Заливку шлака производят двумя порциями, причем первую порцию шлака заливают до заливки металла при повороте плавильной емкости до совмещения уровня заливаемого шлака со сливным отверстием, заливку металла производят при дальнейшем повороте плавильной емкости до горизонтального положения, а вторую порцию шлака заливают при возврате плавильной емкости в исходное положение. Устройство для производства фасонных электрошлаковых отливок содержит плавйльную емкость со сливным отверстием, выполненную с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси, и литейную форму, снабженную крышкой, выполненной в форме полусферы. 2 с и. ф-лы, 2 ил. шлака со сливным отверстием в течение времени, необходимого для заливки порции, причем первую порцию шлака заливают до заливки металла при повороте плавильной емкости в сторону заливки, заливку металла производят при дальнейшем повороте плавйльной емкости до горизонтального положения, а вторую порцию шлака заливают на поверхность залитого металла при возврате плавильной емкости в исходное положения. Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для осуществления способа, содержащем плавильную емкость, снабженную сливным отверстием и выполненную с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси, и литейную форму, согласно изобретению

1764801 плавильная емкость снабжена съемной крышкой, выполненной в форме полусферы.

Способ производства фасонных электрошлаковых отливок согласно предлагаемому техническому решению 5 осуществляется следующим образом, Перед заливкой металла в литейную форму на плавильную емкость устанавливают крышку в форме полусферы, не перекрывающую сливное отверстие, и заливку 10 металла и шлака производят в несколько этапов. Сначала в литейную форму заливают шлак, для чего при повороте плавильной емкости вокруг горизонтальной оси в направлении заливки с момента совмещения 15 уровня шлака со сливным отверстием делают выдержку, достаточную для заливки в форму первой порции шлака (назйачается из условия обеспечения образования на rioверхности формы гарнисажного слоя тол- 20 щиной 0,5-5 мм в зависимости от марки стали и размеров отливки), после чего плавильную емкость резко поворачивают в том же направлении на угол 90 относительно ее исходного положения, При этом в литей- 25 ную форму заливается только жидкий металл, так как уровень шлака в этом положении плавильной емкости находится выше сливного отверстия. После заливки в литейную форму количества жидкого метал- 30 ла, необходимого для получения отливки, плавильную емкость возвращают в исходное положение с промежуточной выдержкой с момента совмещения сливного отверстия с уровнем шлака втечение време- 35 ни, необходимого для обеспечения заливки на поверхность жидкого металла отливки второй порции шлака, которая служит тепловой надставкой для предотвращения образования закрытой усадочнай раковины в 40 отливке. Оставшийся в плавильной емкости .жидкий металл и шлак могут быть использованы аналогичным способом для производства второй. третьей и т.д, отливок в свободные литейные формы, Количество 45 получаемых в этом случае отливок зависит от объема плавильной емкости и развеса (размера) отливки.

Раздельная заливка металла и шлака исключает загрязнение металла шлаковыми 50 включениями, а заливка шлака двумя flopциями (до и после заливки металла) обеспечивает своевременное участие шлака в процессе формирования фасонных электрошлаковых отливок. 55

При этом устройство не только обеспечивает проведение процесса; но и повышает его экономичность, исключая непроизводительные потери шлака и электроэнергии, необходимые для наведения шлаковой ванны для каждой следую- щей отливки.

Конструкция устройства для осуществления способа производства фасонных. электрошлакавых отливок поясняется на фиг.1.

Устройство содержит плавильную емкость 1, в стенке которой выполнено сливное отверстие 2, и литейную форму 3.

Емкость 1 снабжена съемной крышкой 4, выполненной в виде полусферы. При установке крышки 4 на плавильную емкость 1 сливное отверстие не перекрывается.

Работает устройство следующим образам.

После накопления жидкого металла под . слоем шлака s плавильной емкости 1 на нее устанавливают крышку 4, выполненную в форме полусферы так, что сливное отверстие 3 остается открытым, При повороте плавильной емкости 1 вокруг горизонтальной аси, при совмещении сливного отверстия 2 с уровнем шлаковой ванны, в литейную форму 3 выливается шлак, а при совмещении с уровнем металла выливается металл. Регулируя режимы выдержки, наклон, последовательность и направление поворота емкости 1, можно осуществлять способ раздельной заливки шлака и металла в форму 3, При этом не заливаемый в определенный момент шлак остается в крышке, сферическая форма которой обеспечивает эту возможность, Поэтому шлак, полученный при электрошлаковам процессе, расходуется только в нужном количестве и практически без потерь может быть использован в жидком виде на получение нескольких отливок, а также для продолжения накопления металла в плавильной емкости электрошлаковым способом при съеме крышки 4 и установке электродов. На схеме действия устройства (фиг,2) показан принцип ега.работы при различных стадиях процесса получения отливки; а) исходное положение перед заливкой; б) при заливке первой порции шлака;

a) при заливке металла;

r) при заливке второй порции шлака; д) исходное положение перед последующим циклом отливки.

Пример. Методом центробежного электрошлакового литья изготавливают заготовки фланцев из ст. ЗОГ, имеющие форму полой трубы с размерами: наружный диаметр 500 мм; внутренний диаметр 400 мм; длина 250 мм, Вес одной заготовки 140 кг.

В плавильной емкости 1 цилиндрической формы с внутренним диаметрам 450 мм и высотой 600 мм, футерованной графитавыми блоками, накапливают 300 кгжидко5 1764801 6 го металла под шлаковой ванной глубиной

80 мм, объем шлака при этом составил 12,7 дм

Перед заливкой на литейную емкость 1 устанавливают и фиксируют футераванную графитовыми блоками крышку 4 в форме полусферы с внутренним диаметром; равным внутреннему диаметру плавильной емкости 1 (450 мм), при этом проход сливного отверстия с площадью просвета 40 см остается не прикрытым крышкой 4, а на остальной площади соединения крышки 4 с .плавильной емкостью I с помощью уплотнительного асбестового шнура диаметром

30 м достигается необходимая герметизация, исключающая боковые проливы шлака или жидкого металла. Затем плавильную емкость I поворачивают встаронулитейной формы 3 до совмещения уровня шлака со

cIINBHblM отверстием 2 и делают выдержку в течение 2 с. После заливки первой порции шлака в объеме 1,8 дм, обеспечивающем з образование шлакового гарнисажа As стенке формы 3 толщиной 4 мм, производят заливку металла путем резкого поворота плавильной емкости 1 в сторону формы 3 на угол 90 по отношению к исходному положео нию.

После заливки необходимого количества металла (140 кг) заливают вторую порцию шлака (2,2 дмз) при возврате плавильной емкости 1 в исходное положение, сделав выдержку в течение 2 — 3 с с момента совмещения уровня шлака са сливным отверстием 2, Данная порция заливаемого шлака обеспечивает образование защитного гарнисажа толщиной 7 мм на поверхности отливки, который после остывания

5 растрескивается и легко удаляется.

После замены литейной формы 3 на центробежной машине цикл повторяется, Формула изобретения

1. Способ производства фасонных элек10 трошлакавых отливоК включающий заливку жидкого металла и д6зированнаго количества шлака в литейную форму, а т л и ч а юшийся тем, чта, с целью улучшения качества отливки и повышения экономичности

15 процесса, заливку шлака производят двумя порциями, причем первую порцию шлака заливают да заливки металла при повороте травильной емкости до совмещения уровня заливаемого шлака со сливным отверстием, 20 заливку металла производят при дальнейшем повороте плавильной емкости до горизонтального положения, а вторую порцию шлака заливают при возврате плавильной. емкости в исходное полажение.

25 2. Устройство для производства фасонных электрашлаковых отливок, содержащее плавильную емкость со сливным отверстием, выполненную с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси, и литейную

30 форму, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества отливки и повышения экономичности процесса, оно снабжено съемной крышкой, выполненной в форме полусферы.

1764801 рОcгнО pc 1 о 0

Составитель В. Светличная

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор

Редактор

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

Заказ 3334 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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