Способ непрерывного литья полых заготовок

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к неприрывному литью полых заготовок. Способ непрерывного литья полой заготовки включает заливку расплава в кристаллизатор и затвердевание движущейся заготовки. Полость заготовки выполняют стержнем из сыпучего огнеупорного наполнителя путем выдавливания его через мундштук. Одновременно вакуумируется сыпучий огнеупорный наполнитель. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к непрерывному литью полых заготовок.

Известен способ непрерывного литья полых заготовок, включающий заливку расплава в кристаллизатор, затвердевание движущейся заготовки, образование в заготовке полости посредством формообразующего песчаного элемента путем изготовления его выдавливанием в расплав через перфорированный мундштук и отсасывание газов из формообразующего песчаного элемента.

Однако в этом способе не предусмотрено получение полых заготовок с использованием песчаного стержня, уплотненного вакуумированием, например, по способу вакуумно-пленочной формовки (ВПФ).

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в экономии материалов и повышение качества отливок за счет дегазации металла.

Указанная цель достигается тем, что полость заготовки, получаемой в кристаллизаторе, выполняют стержнем из сыпучего наполнителя (песка) путем выдавливания его через мундштук с перфорированным соплом в расплав, залитый в кристаллизатор, с одновременным вакуумированием песка.

На фиг. 1 представлена схема кристаллизатора в продольном разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Установка для непрерывного получения отливки 1 трубы с полостью, выполняемой стержнем 2, имеет кристаллизатор 3, в который заливается металл 4 через металлопровод или желоб 5. Внутри кристаллизатора 3 установлен мундштук 6 с перфорированным соплом 7, в верхнюю часть которого подают песок 8 и уплотняют, например, шнеком 9. Мундштук 6 имеет кольцевую полость, сообщаемую через клапан 10 с источником вакуума.

Способ осуществляют следующим образом.

Отливку 1 (трубу) с полостью, выполняемой стержнем 2, получают в кристаллизаторе 3, для чего заливают в кристаллизатор жидкий металл 4 по металлопроводу 5 (желобу). Стержень 2 выполняют выдавливанием через мундштук 6 с перфорированным соплом 7 песка 8, уплотняя его, например, с помощью вращающегося шнека 9. Мундштук 6 имеет полость, которую сообщают через клапан 10 с источником разрежения величиной порядка 60-40 кПа, обычно применяемого для ВПФ.

При изготовлении отливки 1 в кристаллизатор постоянно заливают металл 4, поддерживая выходное отверстие сопла мундштука 6 ниже зеркала металла 4. Отливка 1 постоянно движется сверху вниз (по фиг.1), причем обеспечивают равные скорости движения отливки 1 и стержня 2; при выходе стержня 2 из перфорированного сопла, через отверстия которого он вакуумируется, поверхность стержня 2 соприкасается жидким металлом, который герметизирует стержень аналогично пленке при ВПФ. Прочность на сжатие уплотненного вакуумированием песка стержня составляет 0,3-0,4 МПа, что обеспечивает формирование высококачественной поверхности полости отливки.

Распространение разрежения в толще песка 8 стержня 2 эффективно осуществляется на расстоянии 0,3-0,4 м. При этом слой песка в мундштуке выше перфорированного сопла и в стержне ниже сопла поддерживают высотой не ниже 1,3-1,5 м, чтобы такой слой песка служил герметизатором, создавая значительное сопротивление для подсасываемого в стержень атмосферного воздуха. В другом варианте возможна герметизация расходного бункера для подачи песка в мундштук 6, а длина стержня 2 ниже сопла 7 весьма велика, что препятствует падению разрежения в зоне сопла.

Для получения внутренней поверхности отливки 1 без дефектов поддерживают скорость движения отливки 1 и стержня 2 такой, чтобы зона контакта жидкого металла со стержнем ниже сопла не превышала 0,3-0,4 м. Ниже этой зоны на стержне образуется корка, которая способна удерживать форму отливки.

Кристаллизатор 3 может быть как подвижным, так и кристаллизатором скольжения.

Вакуумирование стержня способствует эффективной дегазации отливки, предотвращающей ее газовые дефекты, отсутствие синтетической пленки при литье значительно улучшает экологичность производства.

Формула изобретения

1. СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК, включающий заливку расплава в кристаллизатор, затвердевание движущейся заготовки, образование в заготовке полости посредством формообразующего песчаного элемента путем изготовления его выдавливанием в расплав через перфорированный мундштук и отсасывание газов из формообразующего песчаного элемента, отличающийся тем, что формообразующий песчаный элемент изготавливают вакуумной формовкой, отсасывание газов производят через перфорированный мундштук при поддержании разрежения на границе контакта мундштука с формообразующим элементом величиной 60 - 40 кПа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длину зоны контакта формообразующего песчаного элемента с расплавом поддерживают величиной не более 0,4 м.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что толщину слоя песчаного наполнителя формообразующего элемента, отстоящего от перфорированной части мундштука, поддерживают величиной не менее 1,5 м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2