Литниковая система для модифицирования жидкого чугуна

 

Изобретение относится к литейному производству и предназначено для получения высококачественного чугуна с шаровидным, вермикулярным и пластинчатым графитом. Литниковая система содержит две полуформы. В этих полуформах размещены приемная воронка со стояком, реакционная камера, шлакоуловитель, стержень-вставка и камера-отстойник. Все элементы связаны между собой литниковыми каналами. Подводящий и отводящий каналы реакционной камеры расположены тангенциально и напротив друг друга. Подводящий канал расположен выше уровня разъема полуформ, а отводящий - ниже. Стержень-вставка расположена под шлакоуловителем, а камера-отстойник - под стержнем-вставкой. Литниковый канал стержня-вставки выполнен в виде кольцевой щели на части его окружности. Реакционная камера соединена с шлакоуловителем посредством литникового канала, расположенного в верхней полуформе. При попадании чугуна в шлакоуловитель шлаки и включения всплывают вверх, а чистый чугун поступает в камеру-отстойник. Обеспечивается дополнительная очистка чугуна и тем самым повышение качества отливок. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к разработке конструкций литниковых систем для внутриформенного модифицирования высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Известна литниковая система для модифицирования высокопрочного чугуна, содержащая приемную воронку со стояком, реакционную камеру и шлакоуловитель, (см. SU а.с. N 1537372, кл. B 22 D 27/20, 90 г.). Указанная литниковая система не позволяет получить модифицированный чугун высокого качества.

Известна литниковая система для модифицирования чугуна, содержащая нижнюю и верхнюю полуформы и размещенные в них приемную воронку со стояком, реакционную камеру с подводящим и отводящим каналами и шлакоуловитель (см. SU а.с. N 1616773, кл. B 22 D 27/20, 90 г.). Эта система также не позволяет получать чугун высокого качества.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является литниковая система для модифицирования жидкого чугуна, содержащая нижнюю и верхнюю полуформы и размещенные в них приемную воронку со стояком, реакционную камеру с расположенным ниже уровня разъема полуформ отводящим и подводящим тангенциальными каналами, а также шлакоуловитель (см. SU а.с. N 1792799, кл. B 22 D 27/20, 93 г.). Данная литниковая система не позволяет получить высококачественный чугун с пластинчатым, вермикулярным и шаровидным графитом, т. к. тангенциальный выход жидкого чугуна из реакционной камеры, совпадающий с направлением вращения жидкого чугуна способствует формированию мощного потока жидкости, который неизбежно захватывает нерастворившиеся частицы модификатора и продукты его взаимодействия и выносит их в полость формы отливки.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является получение высококачественного чугуна с пластинчатым, вермикулярным и шаровидным графитом.

Техническим результатом - повышение качества отливок из чугуна.

Указанный выше технический результат достигается за счет того, что литниковая система для модифицирования жидкого чугуна содержит нижнюю и верхнюю полуформы и в них размещены приемная воронка со стояком, реакционная камера с расположенным ниже уровня разъема полуформ отводящим и подводящим тангенциальными каналами, а также шлакоуловитель.

Предложенная литниковая система отличается тем, что она снабжена стержнем-вставкой, расположенным под шлакоуловителем и выполненным с литниковым каналом в виде кольцевой щели, размещенной на части окружности и стержня-вставки, причем нижний его торец образует с дном выемки в нижней полуформе, в которой он установлен, камеру-отстойник, при этом отводящий канал реакционной камеры расположен напротив ее подводящего канала и соединен со шлакоуловителем дополнительным литниковым каналом, расположенным в верхней полуформе. Также подводящий канал реакционной камеры расположен в верхней полуформе. На фиг. 1 изображена в разрезе литниковая система; на фиг. 2 - разрез по А-А.

Литниковая система состоит из нижней 1 и верхней 2 полуформ. В этих полуформах размещены приемная воронка 3 со стояком 4, реакционная камера 5 с расположенным ниже уровня разъема полуформ отводящим 6 и расположенным в верхней полуформе подводящим 7 тангенциальными каналами, а также центробежный шлакоуловитель 8. Отводящий канал 6 реакционной камеры 5 расположен напротив ее подводящего канала 7. Литниковая система имеет также стержень-вставку 9, расположенную под шлакоуловителем 8. В стержне-вставке 9 выполнены литниковый канал в виде кольцевой щели 10, размещенной на части его окружности. Нижний торец стержня вставки образует с дном выемки в нижней полуформе, в которой он установлен, камеру-отстойник 11.

Отводящий канал 6 реакционной камеры 5 соединен с центробежным шлакоуловителем 8 дополнительным литниковым каналом 12, расположенным в верхней полуформе 2. Система может выполняться как непосредственно в литниковой форме, так и вне формы в отдельной опоке или стержне.

Чугун заливается через приемную воронку 3, проходит через стояк 4 и через подводящий канал 7, расположенный в верхней полуформе 2, по касательной попадает в верхнюю часть реакционной камеры 5, в которую предварительно помещен модификатор.

Отбор модифицированного чугуна из реакционной камеры 5 осуществляется через тангенциальный отводящий канал 6, выполненный в нижней полуформе 1. Его направление не совпадает с направлением вращения чугуна в реакционной камере 5, т.е. отбор чугуна осуществляют противопотоком. Такой отбор жидкого чугуна формирует отводящий поток только за счет сил металлостатического напора и центробежных сил и полностью исключает воздействие динамических сил вращающегося потока чугуна и тем самым уменьшает вынос модификатора и шлаков. Из канала 6 модифицированный чугун попадает в дополнительный литниковый канал 12, расположенный в верхней полуформе 2 и тангенциально подводит чугун к центробежному шлакоуловителю 8. Чугун в центробежном шлакоуловителе 8 приходит во вращательное движение и через литниковый ход, выполненный в виде кольцевой щели 10 в стержне-вставке 9, попадает в камеру-отстойник 11 и далее по системе каналов поступает в стояк и форму, если система установлена на форме, либо непосредственно к отливкам, если система выполнена непосредственно в форме.

Такая литниковая система позволяет получить высококачественный чугун за счет того, что отбор очищенного чугуна осуществляется из центробежного шлакоуловителя 8, в котором шлаки и неметаллические включения из-за разности плотностей удерживаются в центральной части шлакоуловителя 8 и всплывают вверх, а чистый чугун вследствие его более высокой плотности концентрируется у внешних стенок центробежного шлакоуловителя 8, откуда он поступает в камеру-отстойник 11. Камера-отстойник 11 обеспечивает дополнительную очистку чугуна.

Формула изобретения

1. Литниковая система для модифицирования жидкого чугуна, содержащая нижнюю и верхнюю полуформы, размещенные в них приемную воронку со стояком, реакционную камеру с подводящим и расположенным ниже уровня разъема полуформ отводящим тангенциальными каналами и шлакоуловитель, отличающаяся тем, что она снабжена стержнем-вставкой, установленным под шлакоуловителем в выемке, выполненной в нижней полуформе, и имеющим литниковый канал в виде кольцевой щели на части его окружности, при этом между нижним торцом стержня-вставки и дном выемки образована камера-отстойник, а отводящий канал реакционной камеры расположен напротив подводящего канала и соединен с шлакоуловителем дополнительным литниковым каналом, размещенным в верхней полуформе.

2. Литниковая система по п.1, отличающаяся тем, что подводящий канал реакционной камеры расположен в верхней полуформе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2