Устройство для модифицирования чугуна

 

Использование: получение высокопрочных чугунов с шаровидным и вермикулярным графитом. Сущность изобретения: устройство содержит последовательно соединенные литниковую чашу (ЛЧ) 1, реакционную камеру (РК) 7 и расширительную камеру (РК) 8, съемный шлакосборник 2, соосно установленный на (ЛЧ) 1, выполненный в виде кольцеобразной емкости, полость которой сообщается с полостью ЛЧ 1 посредством щелевых проемов 4, которые выполнены во внутренней стенке 3 шлакосборника 2, соотношение объемов 04 1 со шлакосборником, реакционной камеры РК7 и расширительной камеры РК 8 соответственно равно (3,0-3,5): 1,0:(1,5-2,0); в днище ЛЧ 1 установлена быстропроплавляемая пластина. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГО СУДА Р СТВ Е ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕдОмстВО сссР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4828170/02 (22) 22.05.90 (46) 15.01.93, Бюл. ¹ 2 (71) Камское объединение по производству большегрузных автомобилей (72) С.П.Дмитриев, А.Л,Алабин, В,В.Венгер, А.И.Якобсон, Е,А.Ерышканов и О.M,Àáäóëлин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1382857, кл. С 21 С 1/10, В 22 С 9/08, 1986.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1330165, кл. С 21 С 1/10, В 22 С 9/08, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА

A-A

4.

Ю Ы 1788025 А1 (я)5 С 21 С 1/10, В 22 D 27/20 (57) Использование: получение высокопрочных чугунов с шаровидным и вермикулярным графитом, Сущность изобретения: устройство содержит последовательно сое- . диненные литниковую чашу (ЛЧ) 1, реакционную камеру (PK) 7 и расширительную камеру (РК) 8, съемный шлакосборник 2, соосно установленный на (ЛЧ) 1, выполненный в виде кольцеобразной емкости, полость которой сообщается с полостью ЛЧ 1 посредством щелевых проемов 4, которые выполнены во внутренней стенке 3 шлакосборника 2, соотношение объемов ОЧ 1 со шлакосборником, реакционной камеры РК7, и расширительной камеры РК 8 соответст- . венно равно (3,0 — 3,5):1,0:(1,5-2,0); в днище

ЛЧ 1 установлена быстропроплавляемая пластина. 1 з,п. ф-лы, 1 табл„2 ил.

1788025 плане,, 55

Устройство для модифициравания содержит литниковую чашу 1 с установленным на ней соосно сьемным шлакосборником 2, имеющим внутреннюю стенку 3 с вертикальными щелевыми проемами 4, быстроИзобретение относится к литейному производству, в частности к получению высокопрочных чугунов с шаровидным или вермикулярным графитом.

Известно устройство для модифицирования, содержащее литниковую чашу, реакционную камеру и сливной канал, Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает равномерного и полного усвоения модификатора, так как металл, загрязненный шлаковыми включениями, не задерживаясь в литниковой чаше, попадает в реакционную камеру, где вступает во взаимодействие с модификаторам, зашлаковывая ее.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для мадифицирования, содержащее литниковую чашу, центробежник, реакционную камеру с верхним и нижним отверстиями для выхода металла и сливной канал, Недостатком данного устройства является то, что металл, загрязненный шлаковыми включениями, через входной канал и центробежник попадает в реакционную камеру, где вступает во взаимодействие с верхним слоем модификатора, ошлаковывая его. Шлак осаждается на стенках устройства, что приводит к преждевременному выводу его из эксплуатации. Наличие шлаковых включений значительно снижает усвоение модификатора, Целью изобретения является повышение степени усвоения модификатора и увеличение срока службы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее последовательна соединенные литниковую чашу, реакционную и расширительную камеры, снабжено сьемным шлакосборником, соасно установленным í" литниковой чаше и выполненным в виде кольцеобразной емкости, полость которой сообщается с полостью литниковой чаши посредством щелевых проемов во внутренней стенке кольцеобразной емкости, при этом соотношение обьемов литниковой чаши со шлакосборником, реакционной и расширительной камер соответственно равно (3,0-3,5): 1,0: (1,5-2,0) кроме того в днище литниковой чаши установлена быстропроплавляемая пластина.

На фиг.1 изображено устройство, разрез А — А на фиг,2; на фиг.2 — устройство в

50 проплавляемую металлическую пластину 5, установленную в днище литниковой чаши 1, подводящий канал 6, реакционную камеру 7 с верхним и нижним выходными отверстиями, расширительную камеру 8 и сливной канал 9, Шлакосборник 2 выполнен в виде кольцеобразной емкости, полость которой сообщается с полостью литниковой чаши 1 посредством щелевых проемов 4 во внутренней стенке 3 кальцеобразной емкости; в днище шлакосборника выполнено круглое отверстие, равное верхнему диаметру литниковой чаши 1. Высота внутренней стенки равна высоте шлакосбарника 2, а высота щелевых проемов 4 равна высоте внутренней стенки 3. Количество щелевых проемов дол>кно быть таким, чтобы обеспечить эффективный напор металла, очищенного от шлаковых включений, на входе s реакционную камеру 7. Литниковая чаша 1 со шлакос- . борником 2, реакционная камера 7 и расширительная камера 8 выполнены с соотношением объемов соответственно (3,03,5): 1,0 °: (1,5 — 2,0). Такое соотношение объемов способствует равномерному и эффектйвному процессу модифицирования, повышает степень усвоения модификатора, что было установлено опытным путем (табл,1), Установка быстрапроплавляемой пластины 5 способствует тому, что первая порция металла из раздаточного ковша (а она имеет наибольшее количество шлаковых вкл очений), не попадает сразу из заливочной чаши в реакционную камеру 7, а позволяет более легким шгакавым вклю ениям всплыть на поверхность, откуда они потоком заливаемого металла через щслевые проемы 4 во внутренней стенке 3 выносятся к стенкам шлакосборника 1, Пример, Для обработки 500 кг исходного чугуна при производстве высокопрочного чугуна используется устройство с объемом реакционной камеры 18000 см .

Общая площадь поверхности внутренней стенки вокруг отверстия шлакосборника составляет снаружи 1400 см, внутри 1300 см .

При этом суммарная площадь 6 проемов составляет снаружи 700 см, изнутри — 650 см, Проемы имеют в плане трапецию с размерами па наружному диаметру 5 см, внутреннему диаметру 4 см, Обьем расширительной камеры 36000 см . В днище литникавой чаши устанавливается пластина иэ стали Ст35 толщиной 5 мм, которая праплавляется через б с после подачи в чашу исходного чугуна с температурой 1400 С, При использовании этого устройства степень усвоения магния из модификатора

1788025 составляет 75, количество циклов до зарастания выходного отверстия — 28.

Работа устройства для модифицирования

Расплавленный исходный чугун из раздаточного ковша заливается в литниковую чашу 1 с установленным на ней шлакосборником 2. Быстропроплавляемая пластина 5 препятствует попаданию расплава в реакционную камеру 7, куда предварительно помещен модификатор. Когда чаша и шлакосборник наполняются жидким металлом, находящийся в чугуне шлак отбрасывается потоком металла к стенкам шлакосборника. При проплавлении пластины очищенный металл поступает в подводящий канал 6. Одновременно производится непрерывная доливка расплава, поддерживающая уровень зеркала металла выше нижней кромки проемов 4, что обеспечивает постоянное удаление шлаковых включений, поступающих во время заливки.

Таким образом на протяжении всего цикла обработки шлаковые включения не попадают в подводящий канал, а оса>кдаются на стенках шлакосборника или плавают на поверхности металла между внешней стенкой чаши и внутренней стенкой в шлакосборнике. После окончания заливки уровень металла в литниковой чаше понижается и шлак, скопившийся нэ зеркале металла, осаждается на стенках шлакосборника, а остатки металла стекают через щелевые проемы 4 в подводящий канал.

Через подводящий канал металл поступает в реакционную камеру 7, где вступает во взаимодействие с верхним слоем модификатора и через верхнее выходное отверстие сливается в расширительную камеру

8, где происходит накопление обработанного металла и усреднение его по химическому составу, Из расширительной камеры металл сливается через сливной канал в заливочный ковш.

При прохождении через реакционную

5 камеру последних порций металла модификатор в реакционной камере 7 кончается и остаток металла выливается в расшири.тельную камеру 8 через нижнее выходное отверстие, что обеспечивает очистку реак10 ционной камеры от остатков модификатора и продуктов реакции модификатора и металла. Днище расширительной камеры выполнено наклонным в сторону сливного отверстия, что обеспечивает полное удале15 ние металла из устройства по окончании цикла обработки.

Использование заявляемого устройства в производстве позволит повысить степень усвоения модификатора и увеличить срок 0 службы устройства.

Формула изобретения

1, Устройство для модифицирования чугуна, включающее последовательно соединенные литниковую чашу, реакционную и

25 расширительную камеры, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, целью повышения степени усвоения модификатора и увеличения срока службы устройства, оно снабжено съемным. шлакосборником, соосно установленным на

30 литниковой чаше и выполненным в виде кольцеобразной емкости, полость которой сообщается с полостью литниковой чаши посредством щелевых проемов во внутренней стенке кольцеобразной емкости, при

35 этом соотношечие объемов JiMTHMKoBQA чаши со шлакосборником, реакционной и рас1, ширительной камер соответственно равно " (3,0 — 3,5): 1,0 (1,5:2,0).

2. Устройство по п.1, отл ича ю щее40 с я тем, что в днище литниковой чаши установлена быстропроплавляемая пластина.

1788025

Составитель Л.Ганина

Техред ММоргентал Корректор Н.Ревская

Редактор

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

Заказ 49 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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