Устройство для модифицирования расплавленного металла в литейной форме

 

Союз Сов втскнн

Соцналнстнческнн

Республнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 971910 (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 06.08.80 (21) 2969570/22-02 (51) М. Кд.

В 22 0 27/20 с присоединением заявки .%

111сударстеснный кокитет

СССР (23) Приоритет но делан изобретений и открытйй

Опубликовано 07 11.82 Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 07 11 82 (53) УДК 621.746..58 (088.8) ({ т { 11{ ю

Е. А. Таран и А. Ф. Прохода - -. !

) 1

Л -"- ВЛ11 Я :.-.:; (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО,{1{,11Я МОДИФИЦИРОВАНИЯ РАСПЛАВЛЕННОГО

МЕТАЛЛА В ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЕ

Изобретение относится к литейному производству и касается конструкциилитейныхформ, предназначенных для получения отливок преимущественно из чугуна с шаровидным графитом путем модифицирования непосредственно в процессе заливки расплава в полость формы.

Известны различные конструкции устройств; и литейных форм для изготовления отливок из модифицированного чугуна, Известно устройство для модифицированная, включающее литейную форму и ковш, прилегающий к литииковой системе. В стенке ковша, контактирующей с литниковой системой, имеется участок пониженной прочности или прожигаемый расплавляемым металлом примерно

15 к моменту окончания реакций между модификатором и залитым в ковш расплавленным металлом (11.

Недостаток известной конструкции — слож20 ность изготовления и подготовки к работе.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству по технической сущности н достигаемому результату является литейная форма, содержащая литниковую систему с полостью для размещения модификатора, донная часть которой выполнена в виде подвижного элемента, на котором размещен модификатор. По мере растворения струей расплава модификатора донная часть перемещается вверх приводом.

Перемещение подвижного элемента обеспечивает равномерное введение всей порции модификатора в целях повышения выхода годного (21.

Недостаток этой конструкции заключается в том, что она может быть эффективно использована главным образом в условиях массового и крупносерийного производства. В условиях серийного и особенно мелкосерийного производства ее применение затруднительно, так как необходимо каждую форму снабжать приводом, штоком привода, и др. Это усложняет конструкцию формы. Кроме того, наличие привода способствует увеличению энергозатрат при изготовлении отливок.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей модифицирования в литейной форме.

971910

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для модифицирования расплавленного металла в литейной форме содержащем реакционную камеру, расположенную под литниковым каналом, и контейнер с 5 размешенным на нем модификатором, находящийся в реакционной камере и имеющий возможность вертикального перемещения, контейнер в реакционной камере установлен с зазором по боковым и нижней своим по- 10 верхностям и выполнен по крайней мере из двух частей, нижняя часть которого изготовлена из материала с плотностью, меньшей плотности модифицируемого расплава, а верхняя — изготовлена из материала, растворимого в заливаемом расплаве.

Причем в боковых стенках реакционной камеры установлены ограничители подъема подвижного контейнера.

На чертеже показано устройство для моди- 20 фицирования расплавленного металла в литейной форме, Устройство состоит из верхней 1 и нижней

2 полуформы и содержит литниковую воронку

3, стояк 4, реакционную камеру 5. Реакцион- 25 ная камера Sсоед,инена со стояком 4 каналом 6, В полости 7 формируется отливка.

Реакционная камера 5 соединена с полостью

7 >;аналом 8. В реакционной камере 5 расположен подвижный контейнер 9 с помещенным 50 па вего модификатором 10. Нижняя ««эсть контейнера изготовлена из материала с плотностью, меньшей плотности модифицируемого расплава. В зависимости от типа модификатора и заливаемого в форму сплава, температуры заливки и других факторов нижняя часть .контейнера изготавливается из различных огнеупорных материалов. Например, для изготовленля чугуна с шаровид,ным графитом может бь«ть изготовлена иэ шамота, графита, магнезита, стержневых смесей и др. г случае необходимости возможно произвести облицовку изнугри и снаружи различными покрытиями, в том числе термитными и экэотермическими. Верхняя часть 11 подвижного кон45 тейнера 9 выполнена из расплавляемого материала: например, может бьггь изготовлена из жести. На нее могут быть нанесеньг огнеупорные покрытия с различными теплофизическими свойствами для регулирования скорости растворения. Ограничители 12 (материал

50 шамот, магнезит, графит и др.) предотвращают перемещение контейнера 9 выше заданного уровня. Упоры 13, 14, 15 исключают прижатие контейнера 9 к стенкам и дну реакционной камеры 5.

Изготсвление отливок с использованием лредложечшого устройства осуществляется следующим образом.

После изготовления нижней полуформы 2 в полость реакционной камеры 5 помещают с зазором контейнер 9 с соответствующей дозой модификатора 10. Над контейнером укрепляют ограничители 12, устанавливают верхнюю полуформу 1, скрепляют (нагружают) форму и начинают заливку.

В первоначальный момент заливки образуются два потока жидкого металла; часть жидкого металла (по стояку 4 и каналу 6) поступает через зазор в полость реакционной камеры 5, а .÷àñòü протекает по верху контейнера 9, смывает и растворяет верхний слой модификатора 10 и поступает в полость 7, где формируется отливка. Часть жидкого металла, которая поступила в зазор под подвижный контейнер 9 с модификатором 10, служит и своеобразным нагревателем для дозы модификатора. Омывая контейнер 9 со всех сторон, жидкий металл отдает часть тепла, прогревая его, а следовательно, и находящийся в HOM модификатор 10, что способствует улучшению массообмена между мо. дификатором и жидким металлом, поступающим в форму в процессе за«п«вки. Подбирая соответствующую тол«цину стечок частей контейнера 9, величину зазора, можно получить требуемый рс>и.м нагрева модификатора 10. По мере заполнения полости реаксион; ной камеры 5 контейнер 9 (с модификатором 10) всплызает на высоту, которая определяется расположением ограничителей t2.

Под действием >«а дкого металла верхняя часть

11 растворяется, и контейнер 9 вместе с находящимися в нем модификатором 10 постепенно поднимается вверх, все время приближаясь к по-оку жидкого металла, что обеспечивает эффективный теплообмен модификатора и жидкого металла.

Применение предложенного устройства позволяет повысить эффективность модифици,=ван«гя сплавов в известной литейной форме в цехах с мелкодисперсным и единичным характером производства.

Формула изобретения

1. Устройство для модиф«гчирования расплавленного металла в литейной форме, содержащее реакционную камеру, расположенную под литниковым каналом, и рас««сложенный в ней контейнер для модификатора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей модицицирования, контейнер в реакционной камере размещен с зазором относительно ее стенок и дна и выполнен по крайнер мере иэ двух частей, причем нижняя часть -- из материала плотностью, меньшей плотности обрабатывае971910 мого расплава, а верхняя — из материала, растворимого в этом расплаве.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю гц ее с я тем, что в верхней части на стенках реакционной камеры установлены ограничители подъема контейнера.

Составитель В. Николаев

Техред А.Бабинец

Корректор М, !!!ароши

Редактор О. Лерсиянцева

Тираж 852

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8494/11

Подписное

Филиал ППП "Патент", г..Ужгород, ул. Проектная, 4

12

Ф

1, 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии N 51 — 47406, кл. 10 J 155.1., 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

N 2882856/22-02, кл. В 22 0 27/20, 1979.