Установка для получения отливок методом направленной кристаллизации

 

(72 } Авторы изобретения

Ф.В.Молчанов, Ю.В.Моисеев, А.В.Паршиков и IQ Д.Сеэоненко

Институт проблем литья АН Украинской (CP-.. !

) (7! } Заявитель!

1 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВОК

МЕТОДОМ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ с

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к литейному производству, к получению отливок с направленной кристаллизацией в условиях серийного и массового производства.

Известно охлаждающее устройство для непрерывно отливаемых заготовок, в котором непрерывно подаваемую заготовку охлаждают струями хнадагента, располакенными поперек заготовки на определенном участке ее дли. Ва.

В качестве прототипа взята установка для непрерывного получения отливок методом направленной кристал-: лизации, в которой дополнительный теплоотвод от непрерывно подаваемой отливки осуществляют через боковые стенки @орин путем обдувания их воздухом через сопла, расположен» яюе мекду зоной нагрева отливки и водоохлаждаежм крнсталлиэатором Ql

Для. условий массового и серийного производства интенсивность такого теплоотвода является недостаточной, так как поток воздуха имеет недостаточно низкую температуру. Охлаждение воздуха усложняет установку и делает процесс нерентабельнам.

Из-за недостаточной интенсивности охлаждения снижаегся производительность и ухудшаются условия для направленной кристаллизации.

Цель изобретения - создание интенсивного теплоотвода в зоне кристаллизации, повышение производительности и улучшение качества литья.

Поставленная цель достигается тем, что установка для получения отливок методом направленной кристаллизации, содержащая керамическую форму, водоохлаждаемый крист аллизатор с приводом вертикального пере° мещения, несущий каркас, s верхней части которого смонтированы нагреватели, снабжена кольцевой камерой

93321

3 охлаждения с пористым элементом и источником газа высокого давления причем кольцевая камера охлаждения установлена в нижней части несущего каркаса, а пористый элемент размещен в тракте подачи газа.

На чертеже изображена установка, продольный разрез.

Установка состоит из несущего каркаса 1, на котором смонтированы 1Е нагреватели 2, водоохлаждаемого кристалпиэатора 3 с керамической формой

4, камеры 5, выполненный в виде пустотелого кольца с внутренним диамет" ром, соответствующим диаметру кера- 15 мической формы 4 с редуктором 6 низкого давления и трубопроводом 7, в к отор ом установлен пористый эл емент 8. Трубопровод 7 подключен к источнику высокого давления газа 20 (на чертеже не показан) . Для залив" ки металла в керамическую форму служит воронка 9, Установка работает следующим образом. 25

Жидкий металл через воронку 9 заливают в форму 4, дном которой asляется водоохлаждаемый кристаллизатор

3. Часть металла в нижней части формы 4 кристаллизуется, образуя равноосную структуру, остальной металл йоддерживают в жидком состоянии нагревателем 2. При опускании кристаллизатора 3 с формой 4 над равноосной зоной металла образуется зона со столбчатой структурой. После прохождения нижнего торца формы 4 камеры охлаждения 5 в нее подают газ иэ рессивера, в котором поддерживают давление 80-100 ати. Газ при резком расширении в камере 5 охлаждения. Резкое расширение обеспечивают пористым элементом 8, а постоянное атмосферное давление поддерживают при помощи редуктора 6. Известно, что резкое расширение газа сопровождается его интенсивным охлаждением, Для создания более низкой температуры охлаждения газа необходим большой перепад давления. Для обеспечения перепада давления применяют пористую перегородку, которая поддерживает постоянное давление со стороны высокого давления, и редуктор низкого давления, который обеспечивает давление в камере I ати.

Применение камеры, соединенной с источником высокого давления через

5 4 пористую перегородку и снабженной редуктором низкого давления, позволит более интенсивно охлаждать отливки за счет того, что охлажденный гаэ имеет достаточно низкую температуру (-60 С). Причем, это охлаждение не требует значительных затрат и усложняет установки. Интенсификация охлаждения позволит ускорить процесс кристаллизации отливки, что повысит производительность установки íà 10X. Кро. ме того, повышение интенсивности охлаждения создает условия для направленности кристаллизации, что улучшает качество лить@.

Применение предлагаемого изобретения позволит создать интенсивный теплоотвод в зоне кристаллизации, повысить производительность установки на 10Х и улучшить качество литья.

&кидаемый экономический эффект по предварительным расчетным данным от внедрения на опытном заводе "Акустика" (r. Знаменка) составит 80 тыс.руб. в год за счет повышения производительности и улучшения качества литья.

Формула изобретения

Установка для получения отливок методом направленной кристаллизации, содержащая керамическую форму, водоохлаждаемый кристаллизатор с приводом вертикального перемещения, несущий .каркас, в верхней части которого смонтированы нагреватели, отличающаяся тем, что, с целью создания интенсивного теплоотвода в зоне кристаллизации, повышения производительности и улучшения качества литья, она снабжена кольцевой камерой охлаждения с пористым элементом и источником газа высокого давления, причем кольцевая камера охлаждения установлена в нижней части несущего каркаса, а пористый элемент размещен в тракте подачи газа. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

11- 1481220, кл. В 22 0 11/124, 1977.

2. Сб. "Новое в точном питье", Киев, 1972, -стр. 189 (прототип).

933215

Составитель В.Балашов

Редактор С.Титова Техред И.Гайду Корректор В.Бутяга

Заказ 4015 11 Тирак 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. У кгород» ул. Проектная, 4