Устройство для отсечки шлака при фасонном электрошлаковом литье

 

ОПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

>646759

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.03.77 (21) 2466463/22-02 с ггрисоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.12.81. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.81 (51) М.Кл. С 21 С 5/56

Государстеенный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.365.3 (088.8) (72) А вторы,изобретения Б. И. Медовар, И. И. Кумыш, В. И. Ус, Ю. В. Орловский, В. И. Велик, Ю. А. Медников, И. И. Сергеев, В. А. Жучаев и А. П. Ястребов (71) Заявитель Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени

Институт электросварки им. Е. О. Патона (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЕЧКИ ШЛАКА

ПРИ ФАСОННОМ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОМ ЛИТЬЕ

Изобретение относится к металлургии, в частности к оснастке для получения изделий методом фасонного электрошлакового литья (ФЭЛ), а также может быть использовано при выплавке слитков переменного сечения, например, литых валков методом

ЭШЛ.

Применяемые при ФЭЛ устройства для отливки различных фасонных изделий состоят из плавильного агрегата, промежу- 10 точной емкости (металлосборка) и литейной формы. Переплав расходуемого электрода в кристаллизатор-накопитель производится в довольно толстом слое расплавленного шлака, 15

При отливке изделия в формирующую изложницу по существующей схеме вместе с очищенным металлом неизбежно попадает все количество расплавленного шлака.

Заливка жидкого расплава (металл плюс 0 шлак) по обычной технологии не позволяет осуществить раздел жидкого металла от ненужного количества шлака. Неизбежно большое количество шлака, заливаемое вместе с металлом, не успевает всплыть в 25 процессе кристаллизации, что отрицательно сказывается на качестве отливаемого изделия, так как происходит .значительное загрязнение металла шлаковыми включениями. Кроме того, неоправданно увеличи- з0 ваются размеры формирующей изложницы на высоту слоя шлака.

Известно устройство для отсечки шлака при заливке жидкого металла из плавильных агрегатов в литейные формы. Такое устройство представляет собой разливочный ковш (промежуточную емкость), сливное отверстие которого перекрывается стопором. Заливка металла со шлаком осуществляется в ковш при закрытом стопоре. В процессе заливки шлак поднимается в верхнюю часть ковша и при открывании стопора в литейную форму попадает металл без шлака (lj.

Недостатками устройства является сложность и малый срок службы, т. е. их неэкономичность.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и увеличение срока его службы.

Цель достигается тем, что стопорный элемент промежуточной емкости выполнен из материала, удельный вес которого меньше удельного веса жидкого металла и больше удельного веса шлака. Кроме то- го, стопорный элемент выполнен в виде шара диаметром в 2 — 3 раза большим диаметра сливного отверстия. Для регулирования количества отсекаемого шлака в стопори ом элементе выполнено сквозное

646759 отверстие и он снабжен металлической вставкой, установленной IIo ocu cTonopHQго элемента, перпендикулярной оси сквозного отверстия.

На фиг. 1 представлено устройство в начальный момент заливки расплава; на фиг. 2 — то же, в конце заливки.

Устройство выполнено в виде промежуточной емкости 1, устанавливаемой между

;плавильным агрегатом и формирующей изложницей с отверстием в данной части.

Емкость, сужающая ся книзу, имеет впд усеченного конуса или пирамиды. Перед заливкой сливное отверстие 2 закрывается стопорным элементом 3 в виде шаровидной пробки. Пробка выполнена из материала, удельный вес которого меньше удельного веса металла и;больше уделного веса расплавленного шлака. Например, таким материалом может быть корунд, удельный вес которого равен 3,4 (удельный вес жидких шлаков, применяемых в ЭШП, находится в пределах 2,5—

2,8) . Шаровидная пробка может быть выполнена из графита с впрессованной в те- 25 ло пробки для увеличения удельного веса металлической вставкой 4. Диаметр проб,ки в 2 — 3 раза превышает диаметр сливного отверстия. В пробке, перпендикуляр но к оси, по которой впрессована металлическая вставка, выполнено сквозное отверстие 5.

Устройство .работает следующим образом.

Перед заливкой расплава (жидкого металла б и шлака 7) сливное отверстие закрывается пробкой, устанавливаемой таким образом, чтобы отверстие 5 в пробке совпадало со сливным отверстием. В начальный период заливки расплава в про- 4О межуточную емкость попадает преимущественно шлак, а затем и металл. Когда слой шлака превысит диаметр пробки шара, часть шлака через канал в пробке и сливное отверстие попадает в формирую- 45 щую изложницу. Количество шлака, попадающего в изложницу,,зависит от диаметра отверстия в пробке и скорости заливки расплава в промежуточную емкость. По мере заполнения промежуточной емкости расплавленным металлом шлак попадает в формирующую изложницу. Пробка, плавая на поверхности зеркала металлической ванны, отсекает попадание шлака. Под действием центра тяжести пробка занима- 55 ет положение, при котором ось канала в пробке расположена перпендикулярно к сливному отверстию, т. е. полностью исключает попадание шлака в формирующую изложницу. Регулируемая порция шлака, попадающая в начальный период заливки расплава в формирующую изложницу, необходима для защиты металлической ванны от контакта с атмосферой. Основное количество шлака, благодаря отсекающему устройству, остается в промежуточной емкости, т. е. при вытекании последней порции жидкого металла пробка перекрывает сливное отверстие.

Предлагаемое устройство испытано в процессе отливок методом ФЭЛ многих изделий, Применение указанного устройства дает возможность значительно упростить конструкцию стопора для отсечки шлака; понизить стоимость стопорных устройств; регулировать количество ылака,,попадаемого в форму при разливке металла со шлаком.

Формула изобретения

Устройство для отсечки шлака при фасонном электрошлаковом литье, содержащее промежуточную емкость со сливным отверстием и стопорный элемент, установленный над сливным отверстием, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения срока службы, стопорный элемент выполнен из материала, удельный вес которого меньше удельного веса жидкого металла и больше удельного веса шлака.

2. Устройство по п. 1, о тли ч а ю щ е ес я тем, что стопорный элемент выполнен в виде шара диаметром в 2 — 3 раза большим диаметра сливного отверстия.

3. Устройство по пп. 1, 2, о т л и ч а ющеес я тем, что, с целью регулирования количества отсекаемого шлака, в стопорном элементе выполнено сквозное отверстие и он снабжен металлической вставкой, установленной по оси стопорного элемента, перпендикулярной оси сквозного отверстия.

Источник информации, принятый во ,внимание при экспертизе:

1. Трубин К. Г. и Ойкс Г. Н. Металлургия стали. М., «Металлургия», 1964, с. 399.

646759

Фиг. 2

Составитель А. Кузнецова

Техред Л. Куклина Корректор И. Оснновская

Редактор Т. Кузнецова

Тип. Харьк. фил. пред. сПатенть

Заказ 1630/1227 Изд. № 601 Тираж 634 Подписное

НПО сПоискэ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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