Устройство для получения частичнозатвердеющих расплавов

 

55407I

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 23.09.75 (21) 2174554/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 06.07.77 (51) М.Кл В 220 25/06

Гооударстввннв|й квинтам

Совета Министров СССР но делам нзобрвтвннй и откропнй (53) УДК 621.746. . 02 (088.8) С. Л. Бураков, И. С. Вавилов, И. И. Карбовскими, А. O . Ляпустий, Е. E. Микотин и P. Л. СнежноЯ-.

Научно-исследовательский институт специальных епособов,,-литья

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ЧАСТИЧНО ЗАТВЕРДЕВШИХ РАСПЛАВОВ

Изобретение относится к литейному производству и металлургии, а именно к устройствам для приготовления частично затвердевших ра сплавов для залив|ки в литейные формы.

Использование частично затвердевших распла вов в условиях заливки в литейные формы под избыточным давлением позволяет резко повысить качество отливок и производительность процесса литья, а также увеличить стойкость литейных форм.

Известен способ и устройство для лриготовления частично за"пвердевших расплавов, основанные на охлаждении жидкого сплава с регулируемой скоростью при измельчении образующихся частиц твердой фазы путем интенсивного леремешивания расплава при помощи погружных иешалок 11).

Недостатками известного устройства являются низкая производительность процесса приготовления частично затвердевшего расплава, связанная с малой скоростью, понижения темлературы, что необходимо для качествен ного измель чения частиц твердой,фазы, которые образуются во всем объеме расплава при его охлаждении. Например, при приготовлении частично затвердевшего расплава по известному способу скорость снижения температуры расплава рекомендуется принимать равной 20 С в час, т. е. если тем2, пература жидкого сплава снижается на 80 С, то время приготовления одной порции частично затвердевшего расплава составит 4 часа.

Так как рост частиц твердой фазы происходит во всем объеме расплава, то при измельчении этих частиц мешалками невозможно обеспечить получение частиц одинакового размера и регулировать величину этих частиц, а, следовательно, получать порции р асплава одинаковой вязкости при одном и том же содержании твердой фазы. Последнее обстоятельство не дает возможным поддерживать постоянными технологические параметры заJIHBKH частично затвердевших расплавов, а, 15 следовательно затрудняет их использование.

Существенным недостатком устройства для,приготовления частично затвердевших распла вов по . известному способу является трудность размещения большого количества

20 погружных мешалок в тигле с расплавом, что необходимо для его тщательного перемешивания, а также сложность вращения тигля с расплавом большой емкости.

Для повышения производительности в

25 предложенном устройстве механизм,перемешивания расплава выполнен в виде жестко закрепленных на штоке дисков с внутренними полостями, установленных с возможностью возвратно-посту|пательного перемещения в

З0 вертикальной плоскости, при этом в дисках и

554071 штоке выполнены каналы для циркуляции охлаждающего агента.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство в разрезе; на фиг, 2 — верхний диск устройства,;вид сверху.

Устройство состоит из электропечи 1 с крышкой 2, в которой помещен тигель 3 с расплавом 4. Внутри тигля с зазором раз|мещены диски 5 и 6, которые снабжены контактами 7, при этом диски у"становлены:на штоке 8 сооано. В штоке 8 выполнены каналы 9 и 10, .из которых канал 9 предназначен для подачи охлаждающего агента (например, воды), а канал 10 — для отвода охлаждающего агента. Охлаждающий агент подается в кольцевые полости 11 и 12 дисков 5 и 6 по каналам 13 и 14, сообщающимся с каналом 9, а отводится, из полостей 11 и 12 по каналам 15 и 16, сообщающимся с каналом 10.

С,помощью привода (на фиг. 1,и 2 привод ае показан) шток 8 совместно с диска|ми 5 и

6 может перемещаться возвратно-поступательно в вертикальной .плоскости относительно тигля с расплавом. Нагретый выше температуры лиивидус рааплав 4 заливается в тигель 3 и с помощью электропечи 1 тигель поддерживается при постоя|нной температуре, выше температуры солидус рааплава (обычно на 20 — 50 С). Затем в канал 9 подают охлаждающую воду и по каналам 13, 14, 15, 16 и 10 осуществляют циркуляцию воды в полостях

10 и 12 дисков 5 и 6, а с помощью приво да осуществляют возвратно-поступательное перемещение штока 8 с дисками с заданной скоростью. За счет охлаждающего агента поверхности 17 и 18 периферии дисков 5 и 6 охлаждаются ниже температуры солидус расплава и на этих поверхностях зарождаются и растут частицы твердой фазы расплава, Размеры этих частиц ограничены по высоте величиной кольцевых зазоров между поверхностями 17 и 18 и поверхностью тигля, нагретой выше температуры солидус расплава. При движении дисков 5 и 6 вверх-вниз поток жидкого расплава вследствие:местных сужений приобретает в кольцевых зазорах значительную скорость, смывает образующиеся частицы твердой фазы и вытесняет их в объем расалава, расположенный вне дисков 5 и б. В этих участках объема расплав та кже интенсивно перемешивается, просачиваясь че4 рез каналы 7 в дисках. Так как циркуляцию охлаждающей жидкости в полостях 11 и 12 осуществляют непрерывно, а возвратно-поступательное перемещение дисков 5 и 6 также производят непрерывно, то с поверхностей 17 и 18 в объем расплава непрерывно поступают частицы твердой фазы расплава, При достижении в расплаве заданного содержания частиц пвердой фазы (обычно

1р 30 — 50 /о) подачу охлаждающего агента арекращают и приготовленный частично затвердевший расплав подают на заливку. При этом перемещения штока 8 прекращают, либо удаляют шток с дисками из тигля с расплад вом. После разливки приготовленной порции частично затвердевшего расплава в тигель заливают новую порцию жидкого сплава и повторяют цикл:

Изменяя величину кольцевого зазора меж2р ду- дисками и тиглем, скорость и амплитуду возвратно-поступательного перемещения штока с дисками, а также температуры поверх настей 17 и 18, осуществляют регулирование величины получаемых частиц твердой фазы. Изменяя длительность процесса приготовления частично затвердевшего расплава по указанному способу, изменяют содержание частиц твердой фазы в приготовленном расплаве. зр

Формула изобретения

Устройство для получения частично затвердевших расплавов, включающее, помещен

ЗБ ный в тигель механизм перемешивания расплава, отл ич а ю щ е е ся тем, что, с целью повышения производительности,,механизм перемешивания расплава вьгполнен в виде жестко закрепленных на штоке дисков с внутрен- .

4р ними полостями, установлеыных с возможностью возвратно-аоступательного перемещения в вертикальной плоскости,,при это м в дисках и штоке выполнены каналы для циркуляции охлаждающего агента.

Источныки информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Экспресс-информация «Технология и оборудование литейного производства», ВИНИТИ., М., X> 10, 1974 r., стр. 1 — 10 (арототи,п) . 554071

1Â

1е 16 фиг. 1

Составитель Г. Кибовский

Техред И. Карандашова

-Редактор Т. Логинова

Корректор О. Тюрина

Подписное

МОТ, Загорский филиал

:.Заказ 3779 Изд. № 357 Тираж 992

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 l3035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5