PL169288B1 - Uszczelniajacy pierscien posredniczacy w urzadzeniu do odlewania stopów metali PL - Google Patents

Abstract

1. Uszczelniajacy pierscien posredniczacy w urza- dzeniu do odlewania stopów metali o kierunku prze- plywu z dolu do góry do form piaskowych, znamienny tym, ze sklada sie z pierscienia (7) o plaskiej podstawie w dolnej czesci, cylindrycznej tulei (8) z materialu ogniotrwalego usytuowanej koncentry- cznie w otworze pierscienia (7) o wiekszej srednicy niz zewnetrzna srednica tulei (8) 1 warstwy ubijanego betonu (18), znajdujacej sie w przestrzeni pierscienio- wej pomiedzy wewnetrzna sciana pierscienia (7) a zewnetrzna scianka tulei (8), przy czym powierzchnie górna 1 dolna tulei (8) leza w tej samej plaszczyznie co powierzchnie górna i dolna pierscienia (7), które sty- kaja sie odpowiednio z czescia dolna formy piaskowej (1) 1 z górna czescia wylotu odlewniczego (4) dyszy, zas uszczelniajacy pierscien (3) znajduje sie w otwo- rze (11) koncentrycznie z rura doprowadzajaca (5) 1 z otworem (12) w formie (1). F ig. 1 F ig 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest uszczelniający pierścień pośredniczący w urządzeniu do odlewania stopów metali, zwłaszcza do odlewania pod niskim ciśnieniem o kierunku przepływu z dołu do góry do form piaskowych.

Rozwiązanie według wynalazku wiąże się szczególnie z montowanym rozłącznie urządzeniem pośredniczącym do realizowania procesu odlewania pod niskim ciśnieniem elementów ze stopów metalowych o wysokiej temperaturze topnienia takich jak surówka, stal, stopy złożone. Odlewanie dokonywane jest z pieca odlewniczego lub kadzi odlewniczej do formy piaskowej pod ciśnieniem gazu, a forma jest wypełniana od dołu do góry.

Znanajest z francuskiego opisu patentowego nr 1 187 724 rura zasilająca formę pod ciśnieniem. Końcówka górna rury zasilającej jest zamocowana w obudowie. Mieszanina wypełnia przestrzeń między obudową a rurą zasilającą zapewniając tym połączenie. Pierścień jest zamocowany na części wyższej obudowy.

Urządzenie pośredniczące wykonane według opisu patentowego FR-A-1 187 724 nie zmniejsza naprężeń termicznych i mechanicznych, którym poddana jest rura zasilająca. W rezultacie urządzenie to, mimo że jest umieszczone w części wysokiej, otacza rurę, która sięga tak wysoko jak i urządzenie. Ochładzanie metalu rozpoczyna się od góry. Tak więc rura narażona jest na udary termiczne gwałtowniejsze niż urządzenie, które jest oddalone od metalu na grubość rury.

Ponadto, w trakcie ochładzania metal krzepnie w rurze doprowadzającej. Zastygły metal jest usuwany mechanicznie, co powoduje udary mechaniczne w rurze.

Sprzężenie udarów termicznych i mechanicznych prowadzi do szybkiego zużycia rury, w której najpierw uszkadza się jej powierzchnia, co powoduje wycieki, a następnie zmusza do jej wymiany. Taka naprawa jest uciążliwa i wymaga dużo czasu.

169 288

W rezultacie trzeba zatrzymać piec, później go wysuszyć, co unieruchamia wspomniany piec odlewniczy lub kadź odlewniczą i formę.

Celem przedstawionego wynalazku jest zapobieżenie niedogodnościom i wprowadzenie korzystnych zmian polegających na zmniejszeniu zużycia rury doprowadzającej lub kanału spustowego, podającego ciekły metal do formy, przez zmniejszenie udarów mechanicznych i termicznych w rurze lub kanale.

Ponadto celem wynalazku jest zmniejszenie ryzyka strat wyciekowych płynnego metalu.

Uszczelniający pierścień pośredniczący w urządzeniu do odlewania stopów metali według wynalazku o kierunku przepływu z dołu do góry do form piaskowych, charakteryzuje się tym, że składa się z pierścieni o płaskiej podstawie w dolnej części, cylindrycznej tulei z materiału ogniotrwałego, usytuowanej koncentrycznie w otworze pierścienia o większej średnicy niż zewnętrzna średnica tulei i warstwy ubijanego betonu, znajdującej się w przestrzeni pierścieniowej pomiędzy wewnętrzną ścianą pierścienia a zewnętrzną ścianką tulei, przy czym powierzchnia górna i dolna tulei leżą w tej samej płaszczyźnie co powierzchnia górna i dolna pierścienia, które stykają się odpowiednio z częścią dolną formy piaskowej i z górną częścią wylotu odlewniczego dyszy, zaś uszczelniający pierścień znajduje się w otworze koncentrycznie z rurą doprowadzającą i z otworem w formie.

Korzystnie gdy górna i dolna powierzchnia pierścienia są płaskie i leżą w płaszczyznach równoległych do siebie, przy czym płaska górna powierzchnia uszczelniającego pierścienia pośredniczącego, równoległa do jego dolnej powierzchni, leży w tej samej płaszczyźnie poziomej co powierzchnia dolna formy, a tuleja mająca przekrój regularny, stanowi przedłużenie rury doprowadzającej i jest połączona z otworem zasilającym formę.

Ponadto korzystne jest, że uszczelniający pierścień pośredniczący zamontowany jest w urządzeniu do odlewania stopów metalu w sposób rozłączny.

W przypadku wycieku wymienia się jedynie pierścień według wynalazku, ponieważ jest on usuwalny i jest rozłącznie mocowany w stosunku do wylotu dyszy.

Ponadto uszczelniający pierścień pośredniczący posiada połączenie szczelne i ogniotrwałe między tuleją a wyprawą ogniotrwałą kanału wylotu dyszy. Uzyskane to jest dzięki wałkowi masy wykładzinowej, ściśniętemu przy instalowaniu pierścienia, przy czym wspomniany wałek tworzy połączenie.

Celem ograniczenia udarów termicznych i mechanicznych tak, by nie osiągały one kanału spustowego, uszczelniający pierścień pośredniczący według wynalazku wewnętrzna jego część jest wydrążona po dokonaniu odlewu i zawiera w swej górnej części cały metal zakrzepły i wszystkie żużle.

Rura doprowadzająca, tworząca kanał odlewniczy niskociśnieniowy zasilający ślepą wnękę formy piaskowej posiada co najmniej jeden otwór odlewniczy otwarty ku dołowi. Metal jest doprowadzany do wnęki za pośrednictwem otworów odlewniczych przez działanie gazu wyżej zgromadzonego, będącego pod ciśnieniem atmosferycznym, na swobodną powierzchnię metalu płynnego, zawartego w zamkniętej przestrzeni.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w przekroju pionowym uszczelniający pierścień pośredniczący według wynalazku, a fig. 2 - pierścień pośredniczący według wynalazku, utworzony przez połączenie tulei i pierścienia, w widoku perspektywicznym z częściowym wyrwaniem.

Urządzenie odlewnicze z fig. 1 zawiera formę piaskową 1, spoczywającą na płycie formy 2, uszczelniający pierścień pośredniczący 3, który stanowi zakańczanie rury doprowadzającej 5, zatopionej w wylocie odlewniczym pieca.

Uszczelniający pierścień pośredniczący 3 jest stosowany przy odlewaniu wstępnym przy niskim ciśnieniu stopu złożonego. Stop ten jest taki jak przedstawiono we francuskim opisie patentowym nr 2 534 167. Rozwiązanie według wynalazku ma zastosowanie, zwłaszcza do odlewania wstępującego surówki pod niskim ciśnieniem (surówki szarej lub żeliwa sferoidalnego) lub stali.

Rura doprowadzająca 5 z materiału ogniotrwałego, którą podawany jest płynny metal do formy 1 jest zatopiona w wylocie odlewniczym dyszy 4 z masy wykładzinowej.

169 288

Połączenie między rurą doprowadzającą 5 a formą 1 jest dokonane przy pomocy uszczelniającego pierścienia pośredniczącego 3.

Część górna wylotu odlewniczego 4 jest płaska i pozioma. Na niej spoczywa uszczelniający pierścień pośredniczący 3.

Uszczelniający pierścień pośredniczący 3 zawiera pierścień 7 z podstawą w swej dolnej części, umieszczoną na wylocie odlewniczym 4. Podstawa ta pokrywa wylot odlewniczy 4. Ponadto, zawiera on tuleję ogniotrwałą 8 z masy wykładzinowej takiej jak z zasadowych związków glinowo-magnezoorganicznych, o tej samej średnicy wewnętrznej i zewnętrznej co rura 5, po to, by w ten sposób przedłużyć tę rurę 5. Połączenie między rurą 5 i tuleją 8 jest uzyskane dzięki wałkowi łączącemu 9. Uszczelniający pierścień pośredniczący 3 zgniata łącznik 9 w trakcie ustawiania. Łącznik 9 jest wykonany z masy wykładzinowej.

Z powodu swej podstawy pierścień 7 ma średnicę nieco mniejszą niż średnicę części dolnej.

Pierścień 7 jest wykonany z odlewniczej stali ogniotrwałej. Uszczelniający pierścień pośredniczący jest suszony, żeby utwardzić masę wykładzinową między pierścieniem 7 a tuleją 8.

Połączenie 10, płaskie podatne pierścieniowe i z materiału ogniotrwałego jest umieszczone w części górnej uszczelniającego pierścienia pośredniczącego. Połączenie 10, takie jak przedstawiono we francuskim opisie patentowym nr 2 295 808 zapewnia szczelność z formą 1.

Elastyczność połączenia 10 pozwala na to, że trzyma się ono pod wpływem ciśnienia, bez żadnej powłoki. To połączenie naciskane na powierzchni górnej przez formę 1, a na powierzchni dolnej przez pierścień 7 i tuleję 8.

Strony górna i dolna uszczelniającego pierścienia pośredniczącego 3 znajdują się w płaszczyznach równoległych do płaszczyzny dolnej formy 1. Dzięki takiej geometrii, ryzyko wycieku jest wyeliminowane, ponieważ forma 1 naciska jednolicie i nie może naciskać silniej z jednej strony, co powodowałoby wycieki. Szczelność jest uzyskana również dzięki dobremu stanowi powierzchni uszczelniającego pierścienia pośredniczącego, który będąc nieco uciążliwy i usuwalny, jest wymieniany często, począwszy od momentu, gdy pojawi się pierwsze ryzyko przecieku.

Uszczelniający pierścień pośredniczący wkłada się do wnętrza otworu 11 płyty podstawy formy 2, co pozwala wycentrować formę 1 i wprowadzić płynny metal w otwór 12, rozwierający się w części dolnej zaślepionej formy 1.

Forma piaskowa 1 jest utrzymywana przy pomocy podnośnika 13, kierowanego ku dołowi, którego trzpień tłoka 14 swym dolnym końcem jest wahliwie połączony z płytką dociskową 15.

W czasie działania instalacji, płynny metal podchodzi do góry rurą 5 do urządzenia pośredniczącego 3, a następnie do formy 1.

Przy końcu odlewania metal w formie 1 zastyga, by utworzyć formowany element. To zastygnięcie metalu zaczyna się na górze i zatrzymuje się na poziomie niższym w formie 1. Poziom ten jest przedstawiony jako kreska działkowa 6. Poniżej tego poziomu metal pozostaje płynny po zakończeniu odlewu i powraca do pieca.

Lżejsze od metalu żużle sięgają wszystkich poziomów pierścienia pośredniczącego 3.

Tak samo ślady metalu zakrzepniętego znajdują się na wszystkich poziomach pierścienia 3, który jest poddawany pierwszym udarom termicznym, prowadzącym do krzepnięcia metalu. Tak więc rura 5, w której nie ma metalu po odlaniu nie musi być czyszczona.

Z powodu odżużlenia i udarów termicznych, spowodowanych oziębieniem formy 1 uszczelniający pierścień pośredniczący 3 zużywa się szybko i jest usuwany celem wymiany, z częstotliwością, którą można ściślej określić niż częstotliwość wymiany rury ogniotrwałej 5. Pierścień pośredniczący 3 jest wymieniany często. Wymiana jest szybka, ponieważ nie wymaga całkowitego wyziębienia pieca. Jednakże jest konieczne, by rura 5 była zimna.

Połączenie 10 zużywające się szybciej niż pierścień 7 i tuleja 8 jest wymieniana jeszcze częściej.

Jak przedstawiono dokładniej na fig. 2, tuleja ogniotrwała 8 ma kształt wydrążonego cylindra. Ścianka wewnętrzna cylindra majednakową średnicę na całej swej wysokości. Ścianka zewnętrzna tulei 8 współpracuje ze ścianką wewnętrzną, cylindryczną i wydrążoną pierścienia 7 za pośrednictwem betonu ubijanego 18.

169 288

Wysokość tulei 8 jest taka sama jak wysokość pierścienia 7.

Przewidziane 17 w podstawie 16 pierścienia 7, na śruby mocujące pierścienia pośredniczącego 3.

Uszczelniający pierścień pośredniczący 3 może być umieszczany na powierzchni górnej 2k|na^łu wyposażonego w środki ogrzewające (patrz opis patentowy

Pierścień pośredniczący 3 może być również wykorzystany w instalacji do niskociśnieniowego odlewania z kadzi odlewniczej do formy pod działaniem gazu zasilającego formę od dołu do góry. Ciśnienie różnicowe jest zależne po stronie kadzi od ciśnienia innego niż to które panuje w formie. To zastosowanie pierścienia według wynalazku zmniejsza koszty utrzymania instalacji przedstawionej we francuskim opisie patentowym nr 2 556 996.

169 288

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 eg?

Cena 1,50 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Uszczelniający pierścień pośredniczący w urządzeniu do odlewania stopów metali o kierunku przepływu z dołu do góry do form piaskowych, znamienny tym, że składa się z pierścienia (7) o płaskiej podstawie w dolnej części, cylindrycznej tulei (8) z materiału ogniotrwałego usytuowanej koncentrycznie w otworze pierścienia (7) o większej średnicy niż zewnętrzna średnica tulei (8) i warstwy ubijanego betonu (18), znajdującej się w przestrzeni pierścieniowej pomiędzy wewnętrzną ścianą pierścienia (7) a zewnętrzną ścianką tulei (8), przy czym powierzchnie górna i dolna tulei (8) leżą w tej samej płaszczyźnie co powierzchnie górna i dolna pierścienia (7), które stykają się odpowiednio z częścią dolną formy piaskowej (1) i z górną częścią wylotu odlewniczego (4) dyszy, zaś uszczelniający pierścień (3) znajduje się w otworze (11) koncentrycznie z rurą doprowadzającą (5) i z otworem (12) w formie (1).
2. 2. Pierścień według zastrz. 1, znamienny tym, że jego powierzchnie górna i dolna są płaskie i leżą w płaszczyznach równoległych do siebie.
3. 3. Pierścień według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że płaska górna powierzchnia uszczelniającego pierścienia pośredniczącego (3), równoległa do jego dolnej powierzchni, leży w tej samej płaszczyźnie poziomej co powierzchnia dolna formy (11).
4. 4. Pierścień według zastrz. 1, znamienny tym, że tuleja (8) mająca przekrój regularny, stanowi przedłużenie rury doprowadzającej (5) i jest połączona z otworem (12) zasilającym formę (1).
5. 5. Pierścień według zastrz. 4, znamienny tym, że zamontowany jest w urządzeniu do odlewania stopów metalu w sposób rozłączny.