Устройство для непрерывного получения полосы из расплава

 

Изобретение относится к литейному производству , в частности к устройству для непрерывного получения полосы из расплава, содержащее полый барабан с перфорированной обечайкой, приводом его вращения и систему подачи расплава, которое дополнительно снабжено приспособлениями для наложения синтетической пленки и подачи и удаления огнеупорного сыпучего материала на поверхность барабана, при этом приспособление для наложения синтетической пленки расположено за приспособлением для подачи сыпучего материала в направлении вращения барабана, а его полость соединена с источником вакуума. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к непрерывному получению полосы из расплава. Целью изобретения является расширение технологических возможностей. На фиг. 1 показана установка, общий вид; на фиг. 2 барабан, разрез. Устройство содержит ванну 1 с расплавом, систему поддержания 2 заданного уровня погружения барабана в расплав, барабан 3, соединенный с приводом вращательного движения 4. Барабан 3 имеет корпус с полостью 5 и перфорированные стенки с отверстиями 6, а также футеровочный слой 7 без связующего. Получаемый непрерывный продукт имеет форму ленты 8. Устройство имеет трубу для отсоса песка 9, под этой трубой расположен плужок (нож) 10 для срезания слоя песка 7 и облегчения его попадания в трубу 9. Плужок может быть связан с вибратором и подвергаться вибрации для усиления эффективности срезания слоя песка. Труба 11 служит для засыпки песка, она как и труба 9 имеет раструб, захватывающий всю ширину барабана 3. Барабан покрывается синтетической пленкой 12, сматывается с рулона 13. Пленка настилается при помощи валка 14. Для сообщения с источником вакуума (источник не показан) имеется канал 15 аналогично прототипу, где имеется канал для подключения к источнику сжатого газа. Устройство работает следующим образом. Заданный уровень погружения в ванну 1 барабана 3 поддерживает система 2. Барабан 3 приводится во вращение с помощью привода вращательного движения по часовой стрелке (см.фиг.1). Барабан, футерованный методом ВПФ, контактирует с расплавом. При этом синтетическая пленка 12 испаряется, а продукты испарения всасываются через песок 7 и отверстие 6 в полость 5, а затем через канал 15 к источнику вакуума (насосу). Применяются вакуумные насосы, обычно используемые для ВПФ и позволяющие обеспечить разрежение до 0,8 х 10⁵ Па. Как только пленка испарилась при контакте с металлом, сразу поверхность песка расположенного на барабане, герметизируется металлом, который прижимается к зернам песка с давлением, равным сумме металлостатического (зависящего от глубины погружения) и разрежения. Это избыточное давление (в отличие от применения барабана без вакуумирования) уменьшает зазор контакта металла с холодным песком и вызывает ускоренное образование корки металла-полосы. Этот процесс происходит при контакте в течение от долей до 1-2 с. Разрежение 0,5 х 10⁵ Па равноценно давлению металлостатического столба чугуна 707 мм. Ускорению охлаждения также способствует испарение пленки. Затвердевшая корка металла, герметизирующая барабан вместо синтетической пленки, указанным давлением плотно прижата к барабану. Охлажденная на воздухе, она отводится от барабана (по мере его вращения). Для охлаждения поверхностного слоя песка он отсасывается трубой 9, связанной с пневмотранспортом. Плужок 10, который может подвергаться вибрации, срезает этот слой, и попадает слой песка в трубу 9. Сразу же за плужком расположена труба 11 для засыпки охлажденного слоя песка по толщине, равной убранному слою. На этот слой накладывается валком 14 пленка 12 с рулона 13, причем валок 14 может производить виброуплотнение налагаемого слоя песка. В песке 7 создается разрежение, удерживающее его вокруг барабана. Получают ленту из различных марок (преимущественно жаропрочных) сталей также из других высокотемпературных сплавов (вольфрам и др.). В качестве песка применяют как кварцевый типа ОбК01, так и из более огнеупорного материала. Песок находится в обороте с потерями до 1,5% за оборот. Участки поверхности барабана после снятия с него полосы 9 до наложения пленки 12 оказываются разгерметизированными. Для уменьшения поверхности разгерметизированного песка трубы 9, 11 и валок 14 размещают как можно ближе друг к другу. При этом открытая поверхность барабана составляет не более 12-14% Слой песка 7 имеет толщину не менее 0,3-0,4 м. Он в какой-то мере играет герметизирующую роль, т.к. при фильтрации песка толщиной 0,3 мм происходит падение разрежения примерно вдвое (см.Минаев А.А. и др. Вакуумная формовка, с.10, рис.8). Незагерметизированная поверхность песка аналогична разгерметизации формы при ВПФ при заливке, песок не обсыпается, однако происходит подсос воздуха, который можно несколько уменьшить, уменьшив размеры зерна песка. Открытые участки поверхности песка могут герметизировать "скользящей" полосой с низким коэффициентом трения о песок, например, металлической жестью со специальным покрытием. Остальная поверхность барабана загерметизирована пленкой, жидким металлом и полосой-продуктом литья. Толщина полосы регулируется скоростью вращения барабана, величиной разрежения в полости барабана и температурой поверхностного слоя песка. Использование изобретения расширит технологические возможности литья полос тем, что позволит получать полосу толщиной от нескольких микрон до нескольких миллиметров, преимущественно из сплавов с высокой температурой плавления (ограничивается уровнем огнеупорности выбранного песчаного наполнителя). Наполнитель можно всегда заменить, как по крупности зерна, так и по его минералогическому составу. Чистота поверхности ленты регулируется крупностью зерна песка. Верхний слой песка равномерно охлажден (тогда как в известных решениях обычно затруднительно выполнить охлаждение барабана, применяя водяное охлаждение). Равномерная температура песка позволяет получать равномерную толщину полосы.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОСЫ ИЗ РАСПЛАВА, содержащее полый барабан с перфорированной обечайкой, привод вращения барабана и систему подачи расплава, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено приспособлениями для наложения синтетической пленки на поверхность барабана и для подачи и удаления огнеупорного сыпучего материала, при этом перфорированная обечайка покрыта снаружи огнеупорным материалом, а приспособление для наложения синтетической пленки расположено за приспособлением для подачи сыпучего материала в направлении вращения барабана, полость которого соединена с источником вакуума. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление для наложения синтетической пленки выполнено в виде валка и рулона с синтетической пленкой. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление для подачи и удаления огнеупорного материала выполнено в виде труб для засыпки и отсоса огнеупорного материала и валка для его уплотнения.