Устройство для определения времени растворения гранул в расплаве

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (u>991264

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 170881 (2!) 3335015/22-02 (ф!) Кп 3

С 01 и 13/00

В 22 0 27/20 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР. ио делам изобретений и открытий (23) Приоритетf33) УДК 621 ° 746 °.58(088.8) Опубликовано 2 301.83, Бюллетень NP 3

Дата опубликования описания йнский

Б.A. Кириевский, В.Л. Черкасский, A.Â. Зази и А.Ф.Цимбал (72) Авторы изобретения

Институт проблем литья АН Украинской CCP ЬЕ:=:"";. (7! ) Заявитель (54) УСТРОйство ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ

РАСТВОРЕНИЯ ГРАНУЛ В РАСПЛАВЕ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к суспенэионной заливке, и может быть использовано для определения параметров суспензионной заливки, в частности времени растворения гранул.

Получение высококачественного металла суспензионной заливки возможно лишь при выборе оптимальных параметров процесса заливки. Важной величиной, определяющей параметры суспензионной заливки, является время прогрева и растворения гранул в расплаве.

Известно устройство для определения вязкости пластических и тестообразных масс, состоящее из корпуса, стержня, предназначенного для вдавливания в испытуемое тело, соединенного со стержнем секундомера с системой его включения при движении стержня ° Вязкость определяется по времени вдавливания стержня в испытуемое тело. Данное устройство может быть применено для определения времени расплавления гранул. Для этого стержень приводится в соприкосновение с гранулой, после чего гранула со стержнем погружается в расплав.

По мере оплавления гранулы стержень опускается и, следовательно, длитель ность расплавления гранулы равна времени движения стержня (1j.

Однако при применении описанного устройства для определения времени растворения гранул в железоуглеродистых расплавах в условиях высоких температур и высокой коррозионной активности расплавление стержня про-!

О исходит с той же скоростью, что и гранулы. В связи с этим возникает значительная погрешность. эксперимента.

Конструкция устройства позволяет проводить исследования времени растворения лишь при неподвижных гра-!

5 нулах. Однако результа nposepeSmx исследований показали, что гранулы, введенные в расплав при суспензионной заливке, находятся в состоянии непрерывного хаотического движения.

При этом происходит дополнительная, по сравнению с неподвижной гранулой,, передача тепла от расплава по механизму конвективного теплообмена.

Поэтому в зависимости от интенсив25 ности конвективных потоков движу-: щаяся гранула растворяется в 2-3 раза быстрее, чем неподвижная.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для определения коэффи9912б4

Формула изобретения

1. Устройство для определения времени растворения гранул в расплаве, содержащее вертикально установленный в подшипнике основания держатель, связанный с приводом вращения, установленный под держателем тигель с расплавом и средства измерения времени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено стержнем, установленным параллельно держателю, держатель ""íàáæåê полочкой для размещения гранулы, при этом нижний конец стержня размещен над полочкой, а верхний электрически связан со средствами измерения времени.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что держатель циента диффузии методом вращающегося диска, содержащее основание, цилиндрический образец, закрепленный на алундовом держателе, вращающий привод и тигель с расплавом. Для определения коэффициента диффузии 5 измеряют количество. вещества цилиндрического образца, перешедшего в расплав (растворившегося) за заданный промежуток времени $ 2).

Недостатком этого устройства яв- fp ляется невозможность определения времени полного (окончательного)растворения испытуемого образца.

Целью изобретения является повышение точности измерения времени раство1 рения гранул в расплаве.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения времени растворения гранул в распла-, ве, содержащее вертикально установленный в подшипнике основания держатель, связанный с приводом вращения, установленный под держателем тигля с расплавом и средства измерения времени, снабжено стержнем, установленным параллельно держателю, держатель снабжен полочкой для размещения гранулы, при этом нижний конец стержня размещен над полочкой, а верхний электрически связан со средствами 30 измерения времени.

При этом держатель и стержень выполнены из тугоплавкого материала, преимущественно молибдена.

На чертеже представлено предлага- $5 емое устройство.

Устройство содержит держатель 1, стержень 2, секундомеры 3, соединенные со стержнем при помощи системы реле 4, корпус 5, подшипник б, при- 4g вод вращения 7 и тигель с расплавленным металлом 9. Исследуется гранула 8.

Подшипник б закреплен на основании установки 10. Электрическая связь стержня 2 с системой реле 4 осуществляется при помощи токосъемных контактов 11, неподвижных контактов

12, подвижного контакта 13 и контактных колец 14.

Устройство работает следующим образом.

Гранула исследуемого материала помещается на полку держателя 1. В соприкосновение с гранулой приводится стержень 2. Затем держатель с гранулой помещают в тигель с расплав-5 ленным металлом 9. Растворение гранулы фиксируется перемещением стержня 2 электрическими, секундомерами 3, связанными со стержнем 2 через неподвижные контакты 12 при помощи 60 системы реле 4. Для определения зависимости времени растворения от скорости движения гранулы в расплаве приводят во вращение корпус 5, установленный в подшипнике б. Вращение корпуса осуществляется электродвигателем при помощи привода 7.

Электрическая связь при этом осуществляется через токосъемные контакты 11 и контактные кольца 14. Набор шкивов позволяет осуществлять вращение корпуса 5 и, следовательно, держателя 1 с регулируемой скоростью.

Таким образом, осуществляется непрерывное перемещение гранулы в процессе плавления с заданной скоростью.

Меняя скорость перемещения гранулы, определяют зависимость времени расплавления от скорости движения гранулы.

Данное устройство использовалось при исследовании расплавления стальных гранул в расплаве чугуна. Гранула из стали 35Л диаметром 3 мм помещается на держатель, изготовленный из молибдена и теплоизолированный асбестом. Затем в соприкосновение с гранулой приводится молибденовый стержень,и держатель со стержнем и гранулой помещается в расплав чугуна, имеющего температуру 1350 С.

Влияние скорости перемещения гранулы на время растворения оценивали вращением втулки с держателем и стержнем со скоростями 1,2, 2,б и 3,4.м/с..

Установлено, что размеры и форма держателя и стержня, изготовленных из молибдена, не меняются после

50-б0 погружений в чугун, нагретый до 1350-1400 С, при выдержках в течение 5-10 с.

Применение данного устройства позволяет получить точные значения времени расплавления гранул, и соответственно, уточнить параметры суспензионной заливки. Вследствие этого брак по нерасплавлению вводимых гранул снижается на 70%, пластические свойства металла повышаются на 5%.

9912б4

ЮФГМ УЮРигфжмю

Составитель М. Ершов

Редактор И. Николайчук Техред А.Вабинец КорректорГ. Решетник

Заказ 120/59 Тираж 871 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и стержень выполнены из тугоплавкого материала, преимуцественно молибдена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 22331, кл. G 01 и 1/10, 1929.

2. Лингевский В ° В. Техника металлургического эксперимента. M., "Ме.таллургия", 1979, с. 127.