PL222793B1 - Sposób ukierunkowanej krystalizacji odlewów łopatek turbin gazowych oraz urządzenie do wytwarzania odlewów łopatek turbiny gazowej o ukierunkowanej i monokrystalicznej strukturze - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób ukierunkowanej krystalizacji odlewów łopatek turbin gazowych oraz urządzenie do wytwarzania odlewów łopatek turbiny gazowej o ukierunkowanej i monokrystalicznej strukturze.

Wynalazek dotyczy dziedziny technologii produkcji odlewniczej, w szczególności obróbki stopionej masy w formie odlewniczej poprzez jej chłodzenie, i może znaleźć zastosowanie w produkcji odlewów ze stopów żaroodpornych do produkcji roboczych i kierowniczych łopatek turbin gazowych.

Znane są metody wytwarzania odlewów łopatek turbiny gazowej o ukierunkowanej i monokrystalicznej strukturze, oparte na procesie ukierunkowanej krystalizacji stopionej masy stopu żaroodpornego w formie odlewniczej zostały przedstawione w rosyjskich opisach patentowych nr RU2152844 (B22D27/04, publik 20.07.2000); RU2157296 (B22D27/04, publik. 10.10.2000); RU2211746 (B22D27/04, publik. 26.12.2001) oraz opisie amerykańskim nr US 6,311,760 (B22D27/04, publik. 06.11.2001).

Znane sposoby przewidują przemieszczenie próżniowej ceramicznej formy odlewniczej z krystalizującym się stopem ze strefy ogrzewania do strefy chłodzenia przy jej chłodzeniu strumieniami gazu obojętnego, przy tym strumienie gazu obojętnego są wytwarzane przez eżektory z dyszami kierującymi chłodzące strumienie głównie promieniowo do osi i/lub wzdłuż osi strefy chłodzenia z góry na dół.

Najbardziej zbliżoną w zakresie istoty technicznej i osiąganego wyniku technicznego jest przedstawiona w amerykańskim opisie patentowym nr US 5,921,310 (B22D27/04; publik. 13.07.1999) metoda produkcji odlewu łopatki turbiny o ukierunkowanej i monokrystalicznej stru kturze, obejmująca przemieszczenie formy odlewniczej dla napełnienia jej stopioną masą do strefy ogrzewania, wlanie z tygla stopionej masy stopu żaroodpornego, której temperatura jest wyższa od temperatury likwidusu stopu, przemieszczenie odlewniczej formy próżniowej ze stopioną masą ze strefy ogrzewania do strefy chłodzenia przez otwór ekranu termoizolacyjnego i ukierunkowaną krystalizację stopu żaroodpornego poprzez chłodzenie formy odlewniczej strumieniami chłodzącego gazu obojętnego w górnej części strefy chłodzenia, w odległości nie większej niż 40 mm od górnej części strefy chłodzenia, poprzez otwory lub dysze skierowywane w dół i wzdłuż zewnętr znych powierzchni formy odlewniczej.

Wadami znanych sposobów są trudności w zapewnieniu stabilnych optymalnych warunków chłodzenia form podczas odlewania łopatek o różnej szerokości cięciwy w celu osiągnięcia maksymalnego podłużnego i minimalnego poprzecznego gradientu temperatury na froncie krystalizacji. To prowadzi do pojawienia się wad strukturalnych w odlewie, szczególnie w okolicach przejść od jednej grubości odlewu do drugiej, zmniejszenia odsetka produktów nadających się do użycia, nadmiernego zużycia gazu.

Z kolei, z opisów patentowych nr US 3,690,367 (B22D41/00, publik. 12.09.1979), RU2152844 (B22D27/04, publik. 20.07.2000), RU2157296 (B22D27/04, publik. 10.10.2000), US 6,311,760 (B22D27/04, publik. 06.11.2001) oraz RU2211746 (B22D27/04, publik. 26.12.2001) znane są urządzenia do wytwarzania odlewów łopatek turbiny gazowej o ukierunkowanej i monokrystalicznej strukturze ze stopów żaroodpornych, opartych na krystalizacji ukierunkowanej. Najbardziej efektywnymi dla realizacji metod krystalizacji ukierunkowanej są urządzenia do wytwarzania odlewów, w postaci umieszczonej w obudowie próżniowej cylindrycznej komory pionowej, rozdzielonej ekranem termoizolacyjnym z centralnym otworem pomiędzy strefą ogrzewania i strefą chłodzenia. Komora w strefie ogrzewania zawiera urządzenia do topienia stopu i wlewania jego stopionej masy do formy odlewniczej, a w strefie chłodzenia - dysze doprowadzające środek chłodzący, przeważnie schłodzone gazy obojętne, do powierzchni formy odlewniczej, która przemieszczana jest ze strefy ogrzewania do strefy chłodzenia obok dysz.

Wspólną wadą znanych urządzeń są trudności w zapewnieniu stabilnych optymalnych parametrów ogrzewania i chłodzenia formy odlewniczej ze stopioną masą do formowania ukierunkowanej i monokrystalicznej struktury odlewu na całej wysokości formy odlewniczej.

W amerykańskim opisie patentowym nr US 5,921,310 (B22D27/04, publik. 13.07.1999) zostało przedstawione najbardziej zbliżone do istoty technicznej i osiąganego rezultatu technicznego urządzenie do wytwarzania odlewu łopatki turbiny o ukierunkowanej i monokrystalicznej strukturze, zawierające usytuowaną w obudowie próżniowej komorę cylindryczną podzieloną za pomocą ekranu termoizolacyjnego z centralnym otworem pomiędzy strefą ogrzewania i strefą chłodzenia. Nad komorą zoPL 222 793 B1 stało umieszczone urządzenie do wytopienia i wlewania stopionej masy do formy odlewniczej, które ma obrotowy piec indukcyjny, tygiel do topienia i lej zalewowy. Ponadto, określone urządzenie zawiera napęd, przemieszczający do góry i na dół chłodzony wodą krystalizator, na którym znajduje się forma odlewnicza.

Komora określonego urządzenia w strefie ogrzewania ma induktor, warstwę termoizolacyjną oraz muflę grafitową w strefie chłodzenia - schładzaną wodą obudowę i urządzenie doprowadzające strumienie gazu obojętnego w postaci komory z dyszami, a część otworu centralnego ekranu termoizolacyjnego jest zamknięta zamknięciem pierścieniowym, utworzonym przez elastyczne płatki z materiału termoizolacyjnego.

Ponadto urządzenie doprowadzające strumienie chłodzącego gazu obojętnego zapewnia chłodzenie formy odlewniczej w obszarze już stwardniałej części stopionej masy, w odległości nie większej niż 40 mm od górnej części urządzenia chłodzącego, przy czym dysze kierują strumień gazu obojętnego w dół i wzdłuż zewnętrz nej powierzchni formy odlewniczej po niezmiennych trajektoriach.

Opisane urządzenie realizuje metodę wytworzenia odlewu łopatki turbiny o ukierunkowanej i monokrystalicznej strukturze, obejmującą przenoszenie formy odlewniczej dla wlania stopionej masy do strefy ogrzewania komory próżniowej, wlanie z tygla stopionej masy żaroodpornego st opu, którego temperatura jest wyższa od temperatury likwidusu stopu żaroodpornego, przemies zczenie formy odlewniczej ze stopioną masą ze strefy ogrzewania do strefy chłodzen ia przez centralny otwór ekranu termoizolacyjnego i ukierunkowaną krystalizację stopu żaroodpornego przy chłodzeniu formy odlewniczej strumieniami gazu obojętnego w górnej części strefy chłodzenia w odległości nie większej niż 40 mm od górnej części strefy chłodzenia.

Wadami opisanego urządzenia, które obniżają jakość odlewu i zmniejszają odsetek produktów nadających się do użycia, są nieoptymalne rozwiązania elementów konstrukcji komory, które:

- ograniczają możliwości technologiczne urządzenia z powodu niemożności osiągnięcia maksymalnej efektywności chłodzenia formy odlewniczej przy produkcji łopatek o różnych konfiguracjach i o różnych szerokościach cięciwy;

- nie zapewniają wystarczająco wysokich podłużnych i niskich poprzecznych gradientów temperaturowych na froncie krystalizacji dla stabilnego uniknięcia wad strukturalnych w odlewie.

Zadaniem i wynikiem technicznym wynalazku jest stworzenie metody ukierunkowanej krystalizacji odlewów łopatek turbin gazowych, zapewniającej optymalne warunki dla kształtowania ukierunkowanej i monokrystalicznej struktury metalu, niezależnie od szerokości cięciwy łopatek, a także usunięcie wad w odlewie w okolicach przejść od jednej grubości odlewu do drugiej.

Istota sposobu według wynalazku, obejmującego pionowe przemieszczenie ze strefy ogrzewania do strefy chłodzenia próżniowej skorupowej ceramicznej formy z krystalizującą się stopioną masą i jej chłodzenie strumieniem gazu obojętnego, skierowywanego na formę w górnej części strefy chłodzenia, polega na tym, że chłodzenie odlewu łopatki prowadzi się przy wykorzystaniu co najmniej jednego ponaddźwiękowego strumienia gazu obojętnego, z zużyciem na dyszę 0,5-2 g/s, który kieruje się na formę, w obszar krystalizacji odlewu łopatki.

Korzystnym jest gdy chłodzenie odlewu łopatki z cięciwą do 50 mm prowadzi się przy wykorzystaniu jednego ponaddźwiękowego strumienia gazu obojętnego, z zużyciem na dyszę 0,5-2 g/s, który kieruje się na formę, w obszar krystalizacji najbliższej krawędzi odlewu łopatki.

Korzystnym jest także gdy chłodzenie odlewu łopatki z cięciwą 50-70 mm prowadzi się przy wykorzystaniu dwóch ponaddźwiękowych strumieni gazu obojętnego, z zużyciem na dyszę 0,5-2 g/s, które kieruje się na formę, odpowiednio w obszary krystalizacji grzbietu i koryta odlewu łopatki.

Ponadto korzystnym jest gdy chłodzenie odlewu łopatki z cięciwą ponad 70 mm prowadzi się przy wykorzystaniu trzech ponaddźwiękowych strumieni gazu obojętnego, z zużyciem na dyszę 0,5-2 g/s, które kieruje się na formę, odpowiednio w obszary krystalizacji najbliższej krawędzi, grzbietu i koryta odlewu łopatki.

Z kolei istota urządzenia według wynalazku, zawierającego umieszczoną w obudowie próżniowej pionową komorę technologiczną, nad którą jest usytuowane urządzenie do wytopu stopu i wlewania stopionej masy do usytuowanej wewnątrz formy odlewniczej, przy czym komora jest podzielona poziomym ekranem termoizolacyjnym w postaci tarczy z centralnym otworem na strefę grzania i strefę chłodzenia, w obudowie której znajduje się urządzenie doprowadzające strumienie schłodzonego gazu, polega na tym, że ekran termoizolacyjny umieszczony jest na pierścieniu oporowym, umocowa4

PL 222 793 B1 nym w ściance cylindrycznej, pomiędzy strefą ogrzewania i dwuczęściową strefą chłodzenia w odległości od podstawy ścianki wynoszącej co najmniej 0,25, korzystnie 0,30-0,55, jej wysokości, przy czym w obudowie komory w strefie chłodzenia jest osadzony pierścieniowy kolektor gazowy, doprowadzający strumienie gazu chłodzącego, wyposażony w dwukierunkowe eżektory gazowe, które są usytuowane w odległości co najmniej 40 mm, korzystnie 45-75 mm, od dolnej powierzchni ekranu termoizolacyjnego.

Korzystnym jest gdy pod komorą umieszczony jest napęd, przemieszczający do góry i na dół chłodzony wodą krystalizator, na którym umieszczona jest forma odlewnicza.

Korzystnym jest także gdy komora w strefie ogrzewania zawiera induktor i muflę grafitową, oddzielone warstwą termoizolacyjną.

Dalej korzystnym jest gdy część otworu centralnego ekranu termoizolacyjnego zamykają elastyczne płatki termoizolacyjne zamknięcia w postaci sektorów koła uzyskane poprzez promieniowe nacięcia w ekranie.

Również korzystnym jest gdy urządzenie jest wyposażone w wymienne ekrany termoizolacyjne o zmiennej średnicy otworu centralnego, odpowiednio do średnicy formy odlewniczej.

Dalej korzystnym jest gdy pierścień oporowy ekranu termoizolacyjnego wykonany jest z kompozytu węglowego, a ścianka cylindryczna ekranu termoizolacyjnego - z prasowanego filcu grafitowanego.

Korzystnym jest także gdy obudowa komory w strefie chłodzenia wyposażona jest w chłodzenie wodne.

Dalej korzystnym jest gdy w wewnętrznej ścianie pierścieniowego kolektora gazowego wykonane są otwory dla umieszczenia eżektorów gazowych.

Ponadto korzystnym jest gdy eżektory gazowe pierścieniowego kolektora gazowego wyposażone są w dysze ponaddźwiękowe o średnicy krytycznej dyszy 0,7-1,5 mm i kącie rozwarcia 10-15° z zużyciem gazu na dyszę 0,5-2 g/s przy ciśnieniu gazu w przekroju krytycznym dyszy 3-10 bar.

Wynalazek zostanie bliżej opisany na postawie przykładowego wykonania urządzenia pokazanego na rysunku, które poszczególne figury przedstawiają:

fig. 1 - urządzenie według wynalazku w osiowym przekroju wzdłużnym, fig. 2 - schemat chłodzenia odlewu łopatki z wykorzystaniem jednego ponaddźwiękowego strumienia gazu obojętnego, który jest skierowywany na formę w obszar krystalizacji najbliższej krawędzi odlewu łopatki, fig. 3 - schemat chłodzenia odlewu łopatki z wykorzystaniem dwóch ponaddźwiękowych strumieni gazu obojętnego, które kierowane są na formę odpowiednio w obszar krystalizacji grzbietu i koryta odlewu łopatki, fig. 4 - schemat chłodzenia odlewu łopatki z wykorzystaniem trzech ponaddźwiękowych strumieni gazu obojętnego, które są skierowywane na formę odpowiednio w obszar krystalizacji najbliższej krawędzi, grzbietu i koryta odlewu łopatki.

Produkowane były odlewy łopatek turbin gazowych z zamkiem pryzmatycznym (końcówką) i cięciwami profilu pióra 45 mm, 62 mm i 74 mm. Do ich produkcji były używane skorupowe ceramiczne formy odlewnicze o stałej grubości ścianki 12 ± 1 mm. Powierzchnia zewnętrzna formy była gładka, bez posypki.

Formę odlewniczą 1, wykonaną w postaci skorupy ceramicznej, umieszcza się w obudowie próżniowej 2 na krystalizatorze 3 chłodzonym wodą, za pomocą napędu przesuwa się do strefy ogrzewania 4 komory pod urządzenie do wytopu stopu i wlewania jego stopionej masy do formy odlewniczej 1. Obudowa próżniowa 2 jest połączona z systemem opróżniania przez króćce 5. Po wytopieniu w urządzeniu wytapiania i zalewania go w temperaturze wyższej od temperatury likw idusu, z tygla 8 stop żaroodporny jest wlewany do formy odlewniczej 1, a następnie przemieszczany przez ekran termoizolacyjny 9 z centralnym otworem do strefy chłodzenia 10 komory.

W celu zapewnienia wymaganej temperatury stopionej masy w formie odlewniczej 1, komora w strefie ogrzewania 4 zawiera induktor 11 z termoizolacją 12 i muflę grafitową 13.

Zmniejszenie wymiany ciepła pomiędzy strefami 4 i 10 jest osiągane poprzez umieszczenie pomiędzy nimi ekranu termoizolacyjnego 9, przy czym ekran 9 jest umieszczony na cienkim pierścieniu oporowym 14, który jest wprasowany w ściankę cylindryczną 15 z materiału termoizolacyjnego, na przykład z prasowanego filcu grafitowanego. Cienki pierścień oporowy 14 jest wykonany z materiału żaroodpornego, na przykład z kompozytu węglowego. Ekran 9 może także być częściowo wprasowany w ściankę cylindryczną 15. Ponieważ ekran termoizolacyjny jest wykonaPL 222 793 B1 ny jako zdejmowany, pozwala to łatwo i szybko wymieniać go przy przejściu do produkcji odlewów łopatek innego typu. Ekran 9 może być instalowany na pierścieniu oporowym 14 ręcznie lub w sposób zautomatyzowany bez konieczności zapowietrzania obudowy próżniowej.

Niezawodna izolacja termiczna strefy ogrzewania 4 od strefy chłodzenia 10 komory jest osiągana przy minimalnej dopuszczalnej odległości pomiędzy nimi, przy umieszczeniu pierścienia oporowego 14 w odległości od podstawy ścianki cylindrycznej 15 wynoszącej 0,30-0,55 jej wysokości, a także przy zamknięciu części otworu ekranu termoizolacyjnego 9 elastycznymi płatkami termoizolacyjnymi zamknięcia w postaci sektorów koła. Przy przemieszczeniu formy odlewniczej 1, elastyczne płatki odginają się i przyjmują pozycję, przy której powierzchnia otwartego przekroju centralnego otworu ekranu termoizolacyjnego 9 jest minimalna.

W celu poszerzenia możliwości technologicznych urządzenia i zapewnienia optymalnych warunków krystalizacji ukierunkowanej stopionej masy, obudowa 16 komory w strefie chłodzenia 10 jest wyposażona w chłodzenie wodne i wykonana z dwóch części, pomiędzy którymi umieszczone jest urządzenie doprowadzające strumienie gazu chłodzącego 20. Urządzenie doprowadzające strumienie gazu chłodzącego wykonane jest w postaci pierścieniowego kolektora gazowego 17, wyposażonego w eżektory gazowe 18, które wykonane są z możliwością zmiany kierunku przepływu gazu chłodzącego i umieszczone są w rzędzie w odległości 45-75 mm od dolnej powierzchni ekranu termoizolacyjnego 9.

Dla zapewnienia możliwości wykorzystania różnych wariantów rozmieszczenia eżektorów 18, w wewnętrznej ściance kolektora pierścieniowego 17 są wykonane otwory 19 dla eżektorów, które mogą być zamknięte korkami uszczelniającymi.

Istotną cechą charakterystyczną eżektorów 18 jest możliwość zmiany kierunku przepływu gazu chłodzącego 20, podawanego na przemieszczającą się formę odlewniczą 1 z ponaddźwiękową prędkością przepływu gazu. Do tego celu mogą być wykorzystane znane gazowe eżektory z dyszami ponaddźwiękowymi. Optymalnymi parametrami pracy eżektora 18 z dyszą ponaddźwiękową o krytycznej średnicy 0,7-15 mm i kącie rozwarcia 10-15° jest zużycie gazu na dyszę 0,5-2 g/s przy ciśnieniu gazu w krytycznym przekroju dyszy 3-10 bar. Zmiany kierunku przepływu gazu chłodzącego są osiągane dzięki zamontowaniu ich w odpowiednich otworach 19 i/lub poprzez obracanie samych eżektorów, np. na przegubach kulowych i/lub poprzez obracanie dyfuzora.

Możliwość zmiany kierunku przepływu gazu chłodzącego pozwala zrealizować optymalne tryby krystalizacji stopionej masy podczas produkcji łopatek o różnych konfiguracjach i różnej szerokości cięciwy. Poprzez zmianę przepływu w pionie (głównie w dół) i w poziomie jest osiągane minimum gradientów podłużnych temperatury. Przy tym do chłodzenia odlewu łopatki z cięciwą 45 mm wystarczy wykorzystać jeden eżektor z ponaddźwiękowym strumieniem gazu obojętnego z zużyciem na dyszę w zakresie 0,5-2 g/s, który to strumień kieruje się na formę 1, obejmując obszar krystalizacji najbliższej (np. wyjściowej) krawędzi odlewu łopatki (fig. 2).

Do chłodzenia odlewu łopatki z cięciwą 62 mm wystarczą dwa eżektory, tj. dwa ponaddźwiękowe strumienie 20 gazu obojętnego z zużyciem na dyszę 0,5-2,0 g/s, które kieruje się na formę odpowiednio w obszar krystalizacji grzbietu i koryta odlewu łopatki (fig. 3).

Do chłodzenia odlewu łopatki z cięciwą 74 mm stosuje się trzy eżektory z ponaddźwiękowymi dyszami z zużyciem na dyszę 0,5-2,0 g/s, które kieruje się na formę odpowiednio w obszar krystalizacji najbliższej (np. wyjściowej) krawędzi grzbietu i koryta odlewu łopatki (fig. 4).

Urządzenie zgodnie z wynalazkiem zapewnia osiągnięcie założonego wyniku technicznego: zwiększenie możliwości technologicznych i zapewnienie optymalnych warunków ukierunkowanej krystalizacji stopionej masy przy produkcji łopatek o różnych konfiguracjach i różnej szerokości cięciwy z wysokim odsetkiem produktów nadających się do użycia.

Formy skorupowe zostały uzyskane w sposób standardowy z ceramiki na bazie elektrokorundu metodą modeli wytapianych. Po wlaniu do form stopionej masy typu CMSX-4 zostały one pionowo przemieszczone ze strefy ogrzewania do strefy chłodzenia z szybkością 4-8 mm/min. W strefie chłodzenia, głównie w odległości 60 mm od górnej granicy strefy chłodzenia, forma w obszarze krystalizacji pióra łopatki była chłodzona strumieniem gazu obojętnego - argonu - z na stałe zainstalowanych znanych eżektorów z ponaddźwiękowymi dyszami, zapewniającymi otrzymanie ponaddźwiękowego strumienia gazu obojętnego na wyjściu. Ciśnienie resztkowe gazu obojętnego w próżniowej strefie chłodzenia wynosiło 230 mbar.

Warianty metody w zakresie wynalazku można realizować niezależnie od miejsca rozmieszczenia formy odlewniczej na krystalizatorze, jednak podczas odlewu bloku z kilku łopatek najbardziej

PL 222 793 B1 wskazane jest rozmieszczenie cięciwy profilu pióra łopatki wzdłuż promienia krystalizatora i rozmieszczenie jednej z krawędzi pióra łopatki w pobliżu krawędzi krystalizatora. Wskazana krawędź pióra łopatki znajduje się najbliżej źródła strumienia (strumieni) gazu chłodzącego.

Efektem realizacji wszystkich wariantów metody zgodnie z wynalazkiem było uzyskanie odlewów łopatek turbin gazowych w różnych rozmiarach o monokrystalicznej strukturze metalu, w których nie występowały wady strukturalne, związane z kurczeniem się, w szczególności w obszarach przejść od pióra do zamka (końcówki) łopatki.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób krystalizacji ukierunkowanej odlewów łopatek turbin gazowych, obejmujący pionowe przemieszczenie ze strefy ogrzewania do strefy chłodzenia próżniowej skorupowej ceramicznej formy z krystalizującą się stopioną masą i jej chłodzenie strumieniem gazu obojętnego, skierowywanego na formę w górnej części strefy chłodzenia, znamienny tym, że chłodzenie odlewu łopatki prowadzi się przy wykorzystaniu co najmniej jednego ponaddźwiękowego strumienia gazu obojętnego, z zużyciem na dyszę 0,5-2 g/s, który kieruje się na formę, w obszar krystalizacji odlewu łopatki.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że chłodzenie odlewu łopatki z cięciwą do 50 mm prowadzi się przy wykorzystaniu jednego ponaddźwiękowego strumienia gazu obojętnego, z zużyciem na dyszę 0,5-2 g/s, który kieruje się na formę, w obszar krystalizacji najbliższej kr awędzi odlewu łopatki.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że chłodzenie odlewu łopatki z cięciwą 50-70 mm prowadzi się przy wykorzystaniu dwóch ponaddźwiękowych strumieni gazu obojętnego, z zużyciem na dyszę 0,5-2 g/s, które kieruje się na formę, odpowiednio w obszary krystalizacji grzbietu i koryta odlewu łopatki.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że chłodzenie odlewu łopatki z cięciwą ponad 70 mm prowadzi się przy wykorzystaniu trzech ponaddźwiękowych strumieni gazu obojętnego, z zużyciem na dyszę 0,5-2 g/s, które kieruje się na formę, odpowiednio w obszary krystalizacji najbliższej krawędzi, grzbietu i koryta odlewu łopatki.
5. 5. Urządzenie do wytwarzania odlewów łopatek turbiny gazowej o ukierunkowanej i mon okrystalicznej strukturze, zawierające umieszczoną w obudowie próżniowej pionową komorę tec hnologiczną, nad którą jest usytuowane urządzenie do wytopu stopu i wlewania stopionej masy do usytuowanej wewnątrz formy odlewniczej, przy czym komora jest podzielona poziomym ekranem termoizolacyjnym w postaci tarczy z centralnym otworem na strefę grzania i strefę chłodzenia, w obudowie której znajduje się urządzenie doprowadzające strumienie schłodzonego gazu, znamienne tym, że ekran termoizolacyjny (9) umieszczony jest na pierścieniu oporowym (14), umocowanym w ściance cylindrycznej (15) pomiędzy strefą ogrzewania (4) i dwuczęściową strefą chłodzenia (10), w odległości od podstawy ścianki wynoszącej co najmniej 0,25, korzystnie 0,30-0,55, jej wysokości, przy czym w obudowie komory w strefie chłodzenia (16) jest osadzony pierścieniowy kolektor gazowy (17), doprowadzający strumienie gazu chłodzącego, wyposażony w dwukierunkowe eżektory gazowe (18), które są usytuowane w odległości co najmniej 40 mm, korzystnie 45-75 mm, od dolnej powierzchni ekranu termoizolacyjnego (9).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że pod komorą umieszczony jest napęd, przemieszczający do góry i na dół chłodzony wodą krystalizator (3), na którym umieszczona jest forma odlewnicza (1).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 5 albo 6, znamienne tym, że komora w strefie ogrzewania (4) zawiera induktor (11) i muflę grafitową (13), oddzielone warstwą termoizolacyjną.
8. 8. Urządzenie według zastrz. 5 albo 6 albo 7, znamienne tym, że część otworu centralnego ekranu termoizolacyjnego (9) zamykają elastyczne płatki termoizolacyjne w postaci sektorów koła uzyskane poprzez promieniowe nacięcia w ekranie (9).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 5 albo 6 albo 7, znamienne tym, że jest wyposażone w wymienne ekrany termoizolacyjne (9) o zmiennej średnicy otworu centralnego, odpowiednio do średnicy formy odlewniczej (1).
10. 10. Urządzenie według jednego z zastrz. 5 do 9, znamienne tym, że pierścień oporowy (14) ekranu termoizolacyjnego (9) wykonany jest z kompozytu węglowego, a ścianka cylindryczna (15) ekranu termoizolacyjnego (9) - z prasowanego filcu grafitowanego.

    PL 222 793 B1
11. 11. Urządzenie według jednego z zastrz. 5 do 10, znamienne tym, że obudowa komory w strefie chłodzenia (10) wyposażona jest w chłodzenie wodne.
12. 12. Urządzenie według jednego z zastrz. 5 do 11, znamienne tym, że w wewnętrznej ścianie pierścieniowego kolektora gazowego (17) wykonane są otwory dla umieszczenia eżektorów gazowych (18).
13. 13. Urządzenie według jednego z zastrz. 5 do 12, znamienne tym, że eżektory gazowe (18) pierścieniowego kolektora gazowego (17) wyposażone są w dysze ponaddźwiękowe o średnicy krytycznej dyszy 0,7-1,5 mm i kącie rozwarcia 10-15° z zużyciem gazu na dyszę 0,5-2 g/s przy ciśnieniu gazu w przekroju krytycznym dyszy 3-10 bar.