RU169603U1 - Smelting and casting crucible for vacuum furnace - Google Patents

Smelting and casting crucible for vacuum furnace Download PDF

Info

Publication number
RU169603U1
RU169603U1 RU2016110255U RU2016110255U RU169603U1 RU 169603 U1 RU169603 U1 RU 169603U1 RU 2016110255 U RU2016110255 U RU 2016110255U RU 2016110255 U RU2016110255 U RU 2016110255U RU 169603 U1 RU169603 U1 RU 169603U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crucible
melting
drain hole
melt
lid
Prior art date
Application number
RU2016110255U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Павлович Серебряков
Дмитрий Сергеевич Шестков
Александр Александрович Берстнев
Владимир Викторович Мусинов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева"
Priority to RU2016110255U priority Critical patent/RU169603U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU169603U1 publication Critical patent/RU169603U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B14/10Crucibles

Landscapes

  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области литейного производства, а именно к конструкциям плавильно-заливочных тиглей, и может быть использована в вакуумных индукционных плавильно-заливочных установках для производства отливок из жаропрочных сталей и сплавов на основе никеля (и кобальта) при порционной заливке-плавке.Техническим результатом указанного технического решения является повышение качества получаемых отливок за счет предупреждения засорения шлаковыми и другими неметаллическими включениями, присутствующими в жидком металле и проникающими в литейную форму в период ее заливки, а также продление срока эксплуатации крышки и самого тигля.Технический результат достигается тем, что в плавильно-заливочном тигле, содержащем корпус, на который установлена крышка в виде плоского сегмента со стрелкой, равной 0,7-1,3 от внешнего радиуса тигля, в которой выполнено сквозное прямоугольное или овальное сливное отверстие, внутренняя поверхность которого выполнена по касательной внутренней поверхности тигля, в сливное отверстие установлена керамическая пробка, которая извлекается из отверстия при наклоне тигля на слив расплава на угол, при котором свободная поверхность расплава находится на уровне, выше нижнего сечения сливного отверстия на величину не менее диаметра окружности, вписанной в сливное отверстие.The utility model relates to the field of foundry, namely to designs of melting and casting crucibles, and can be used in vacuum induction melting and casting plants for the production of castings from heat-resistant steels and alloys based on nickel (and cobalt) for portioned casting and melting. the result of this technical solution is to improve the quality of the castings obtained by preventing clogging with slag and other non-metallic inclusions present in liquid metal and sinking into the mold during its pouring, as well as extending the life of the lid and the crucible itself. The technical result is achieved by the fact that in the melting and pouring crucible containing the body, on which the lid is mounted in the form of a flat segment with an arrow equal to 0.7- 1.3 from the outer radius of the crucible, in which a through rectangular or oval drain hole is made, the inner surface of which is made tangent to the inner surface of the crucible, a ceramic plug is installed in the drain hole, which is removed Xia of holes of the crucible is tilted to drain the melt on an angle at which the free surface of the melt is at a level above the lower section of the drain opening by an amount not less than the diameter of a circle inscribed into the drain hole.

Description

Полезная модель относится к области литейного производства, а именно к конструкциям плавильно-заливочных тиглей, и может быть использована в вакуумных индукционных плавильно-заливочных установках для производства отливок из жаропрочных сталей и сплавов на основе никеля (и кобальта) при порционной заливке-плавке.The utility model relates to the field of foundry, namely, to designs of melting and casting crucibles, and can be used in vacuum induction melting and casting plants for the production of castings from heat-resistant steels and alloys based on nickel (and cobalt) during batch casting and melting.

Известен тигель для литья деталей из жаропрочных сталей и сплавов, содержащий корпус, в верхней части которого имеется сливное отверстие (патент на полезную модель №119081 от 28.11.2011, МПК F27B 14/10, опубл. 10.08.2012 бюл. №22).Known crucible for casting parts from heat-resistant steels and alloys, containing a housing in the upper part of which there is a drain hole (utility model patent No. 119081 from 11.28.2011, IPC F27B 14/10, publ. 10.08.2012 bul. No. 22).

Недостатком данной конструкции является повышенная длина пути расплава при его течении по сливной полости, связанная с наличием в тигле надставки в его верхней части, что приводит к замешиванию шлака в поток заливаемого расплава и тем самым загрязнению отливок.The disadvantage of this design is the increased length of the path of the melt during its flow through the drain cavity, associated with the presence of an extension in the crucible in its upper part, which leads to kneading of slag in the flow of the melt being poured and thereby pollution of the castings.

Также известен плавильно-заливочный тигель, содержащий корпус, на который устанавливается крышка (Авторское свидетельство №92376 от 18.09.1950, МПК B22D 35/00, F27B 14/10, опубл. 01.01.1951).Also known is a melting and pouring crucible containing a housing on which the lid is mounted (Copyright certificate No. 92376 of 09/18/1950, IPC B22D 35/00, F27B 14/10, publ. 01.01.1951).

Недостатками данного устройства являются малая площадь открытого зеркала расплава (в крышке выполнено два небольших окна - загрузочное окно для шихты и разгрузочное окно для флюса), что затрудняет контроль над протеканием процесса плавки-заливки металла; а также при изготовлении тигля и крышки данной конструкции из огнеупорных материалов (например, муллитокорунда) для плавки-заливки жаропрочных сталей и сплавов произойдет разрушение стенок тигля из-за расширения материала крышки при ее лучистом нагреве в процессе плавки (в то время, как тигель охлаждается от индуктора).The disadvantages of this device are the small area of the open mirror of the melt (in the lid there are two small windows - a loading window for a charge and an unloading window for a flux), which makes it difficult to control the process of melting and pouring metal; as well as in the manufacture of a crucible and a lid of this design from refractory materials (for example, mullite corundum) for melting and pouring of heat-resistant steels and alloys, the walls of the crucible will be destroyed due to the expansion of the lid material during its radiant heating during the melting process (while the crucible is cooled from the inductor).

Наиболее близким является плавильно-заливочный тигель, содержащий корпус, на который устанавливается крышка. Крышка выполнена в виде пластины в форме сегмента, радиус которого равен внешнему радиусу верхней части корпуса, при этом ширина крышки равна 0,7-1,3 от внешнего радиуса верхней части корпуса, причем в крышке выполнено сквозное сливное отверстие. Сквозное отверстие выполнено прямоугольной или овальной формы (Патент RU №148383, МПК7 F27B 14/10, опубл. 10.12.2014 г.).The closest is a melting and pouring crucible containing a housing on which the lid is mounted. The cover is made in the form of a plate in the form of a segment, the radius of which is equal to the outer radius of the upper part of the housing, while the width of the cover is 0.7-1.3 from the external radius of the upper part of the housing, and a through drain hole is made in the cover. The through hole is made in a rectangular or oval shape (Patent RU No. 148383, IPC7 F27B 14/10, publ. 10.12.2014).

Недостатком данной конструкции является то, что при заливке расплава в форму в начальный период времени элементы шлака могут проникнуть в отливку с образованием дефектов в ней. Для предупреждения указанного явления целесообразно выполнить дополнительную очистку расплава от неметаллических включений путем установки в сливное отверстие керамической пробки.The disadvantage of this design is that when pouring the melt into the mold in the initial period of time, the elements of the slag can penetrate the casting with the formation of defects in it. To prevent this phenomenon, it is advisable to perform additional cleaning of the melt from non-metallic inclusions by installing a ceramic plug in the drain hole.

Достоинством полезной модели является повышение качества получаемых отливок за счет надежной очистки металла от шлака. При этом шлак, находящийся на свободной поверхности металла, прилипает к стенкам тигля, крышки, но не проникает в отливки.The advantage of the utility model is to improve the quality of the resulting castings due to the reliable cleaning of metal from slag. In this case, the slag located on the free surface of the metal adheres to the walls of the crucible, the lid, but does not penetrate the castings.

Техническим результатом указанного технического решения является повышение качества получаемых отливок за счет предупреждения засорения шлаковыми и другими неметаллическими включениями, присутствующими в жидком металле и проникающими в литейную форму в период ее заливки, а также продление срока эксплуатации крышки и самого тигля.The technical result of the indicated technical solution is to improve the quality of the obtained castings by preventing clogging with slag and other non-metallic inclusions present in the liquid metal and penetrating the mold during its pouring, as well as extending the life of the lid and the crucible itself.

Технический результат достигается тем, что плавильно-заливочном тигле, содержащем корпус, на который установлена крышка в виде плоского сегмента со стрелкой, равной 0,7-1,3 от внешнего радиуса тигля, в которой выполнено сквозное прямоугольное или овальное сливное отверстие, внутренняя поверхность которого выполнена по касательной внутренней поверхности тигля в сливное отверстие установлена керамической пробка, которая извлекается из отверстия при наклоне тигля на слив расплава на угол, при котором свободная поверхность расплава находится на уровне, выше нижнего сечения сливного отверстия на величину не менее диаметра окружности, вписанной в сливное отверстие.The technical result is achieved by the fact that the melting and pouring crucible containing the body, on which the lid is installed in the form of a flat segment with an arrow equal to 0.7-1.3 from the outer radius of the crucible, in which a through rectangular or oval drain hole is made, the inner surface which is made along the tangent to the inner surface of the crucible, a ceramic plug is installed in the drain hole, which is removed from the hole by tilting the crucible to drain the melt at an angle at which the free surface of the melt at a level above the lower section of the drain hole by an amount not less than the diameter of the circle inscribed in the drain hole.

Новым является то, что в сливное отверстие крышки дополнительно установлена керамическая пробка. При повороте тигля на слив на угол α пробка задерживает начало заливки расплавленного металла в форму на время, за которое свободная поверхность расплава превысит сливное отверстие на величину h, не меньше диаметра окружности d, вписанной в отверстие. В указанное время пробка извлекается из отверстия и неметаллические включения, находящиеся на свободной поверхности расплава, не проникают в заливаемую форму в период заполнения отливки. На этапе окончания слива расплава из тигля происходит заполнение литника и литейной чаши, эта порция расплава может содержать неметаллические включения, но это не влияет на качество отливок.New is that a ceramic plug is additionally installed in the drain hole of the lid. When the crucible is rotated to drain by an angle α, the stopper delays the start of pouring molten metal into the mold for a time during which the free surface of the melt exceeds the drain hole by an amount h, not less than the diameter of the circle d inscribed in the hole. At the indicated time, the plug is removed from the hole and non-metallic inclusions located on the free surface of the melt do not penetrate into the filled mold during the filling of the casting. At the stage when the melt is drained from the crucible, the gate and the casting bowl are filled, this portion of the melt may contain non-metallic inclusions, but this does not affect the quality of the castings.

На фиг. 1 - показан плавильно-заливочный тигель.In FIG. 1 - shows a melting and casting crucible.

На фиг. 2 - плавильно-заливочный тигель в процессе слива расплава в форму.In FIG. 2 - melting and casting crucible in the process of pouring the melt into the mold.

Плавильно-заливочный тигель (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором содержится расплавленный металл 2, на свободной поверхности расплава накапливается в период плавки шлак 3. На тигле сверху закреплена крышка 4 со сливным отверстием 5, в которое вставлена пробка 6, на пробке выполнен крючок 7.The melting and pouring crucible (Fig. 1) contains a housing 1, which contains molten metal 2, and slag 3 accumulates on the free surface of the melt 3. On the crucible there is a lid 4 with a drain hole 5, into which the plug 6 is inserted, on the plug hook 7 is made.

При повороте (фиг. 2) корпуса 1 плавильно-заливочного тигля на слив расплава 2 в форму, начиная с угла наклона α, в каждый момент времени должен соответствовать заданной величине напора Н жидкого металла над сливным отверстием 5. Величина Н должна быть больше h⋅sinα, где h=d - диаметр окружности, вписанной в сливное отверстие. Таким образом, при повороте тигля на слив расплава в форму на угол α, при котором Н>h⋅sinα, пробка извлекается из сливного отверстия по стрелке А, например, с использованием крючка 7 на пробке 6, который соединяется в заданном положении тигля (при повороте тигля на угол α) с упором, размещенным в рабочем пространстве вакуумной печи.When you turn (Fig. 2) the body 1 of the melting and pouring crucible to drain the melt 2 into a mold, starting from an angle of inclination α, at each moment of time must correspond to a predetermined pressure head H of the liquid metal above the drain hole 5. The value of H must be greater than h⋅ sinα, where h = d is the diameter of the circle inscribed in the drain hole. Thus, when the crucible is rotated to drain the melt into the mold at an angle α at which Н> h⋅sinα, the plug is removed from the drain hole in the direction of arrow A, for example, using hook 7 on plug 6, which is connected in the set position of the crucible (for turning the crucible at an angle α) with a stop placed in the working space of the vacuum furnace.

При этом напор Н соответствует расходу Q жидкости из тигля по соотношению:The pressure N corresponds to the flow rate Q of the liquid from the crucible in the ratio:

; ;

где s - площадь сливного отверстия,where s is the area of the drain hole,

φ - коэффициент расхода сливного отверстия, его величина 0,6-0,7;φ is the discharge coefficient of the drain hole, its value is 0.6-0.7;

g - ускорение свободного падения.g is the acceleration of gravity.

Величина Q определяется как технологический параметр заливки конкретной формы.The value of Q is defined as the technological parameter of pouring a specific form.

При использовании плавильно-заливочного тигля заявляемой конструкции и установки крышки 2 после подготовки расплава к заливке выполняют поворот тигля на слив с обеспечением заданного напора Н в тигле. При этом шлак 3 задерживается, так как он имеет плотность, в 1,5-2 раза меньшую, чем металл, и хорошо смачивает стенки корпуса 1 тигля и крышки 4, чистый от шлака 3 расплав 2 заливается в форму. Пробка 6 необходима, так как в начальный момент заливки возможно попадание шлака в отливки.When using the melting and pouring crucible of the claimed design and installing the lid 2 after preparing the melt for pouring, the crucible is rotated to drain to ensure a predetermined pressure H in the crucible. In this case, the slag 3 is delayed, since it has a density 1.5-2 times lower than the metal, and it wetts the walls of the crucible body 1 and the lid 4 well, the melt 2 clean of slag 3 is poured into the mold. Cork 6 is necessary, since at the initial moment of pouring, slag may enter the castings.

Опытные плавки с применением тигля заявляемой конструкции показали отсутствие дефектов: шлаковый засор и окисная плена при рентгеноконтроле и люмконтроле полученных отливок.Experimental melts using a crucible of the claimed design showed the absence of defects: slag blockage and oxide captivity during X-ray control and lumontrol of the obtained castings.

Благодаря тому, что в тигле заявляемой конструкции задерживаются остаточные шлаковые включения, достигается повышение качества получаемых отливок.Due to the fact that residual slag inclusions are delayed in the crucible of the claimed design, an improvement in the quality of the resulting castings is achieved.

Claims (1)

Плавильно-заливочный тигель для вакуумной печи, содержащий корпус и установленную на нем крышку в форме плоского сегмента со сливным отверстием, отличающийся тем, что он снабжен установленной в сливном отверстии крышки керамической пробкой, выполненной с возможностью ее извлечения в заданном положении тигля при его повороте на угол, при котором поверхность расплава в тигле превышает уровень нижнего сечения сливного отверстия в крышке на величину не менее диаметра вписанной в сливное отверстие окружности.A melting and casting crucible for a vacuum furnace, comprising a body and a lid in the form of a flat segment with a drain hole mounted on it, characterized in that it is equipped with a ceramic stopper installed in the drain hole of the lid, which can be removed in a predetermined position of the crucible when it is turned on the angle at which the surface of the melt in the crucible exceeds the level of the lower section of the drain hole in the lid by at least a diameter of a circle inscribed in the drain hole.
RU2016110255U 2016-03-21 2016-03-21 Smelting and casting crucible for vacuum furnace RU169603U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110255U RU169603U1 (en) 2016-03-21 2016-03-21 Smelting and casting crucible for vacuum furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110255U RU169603U1 (en) 2016-03-21 2016-03-21 Smelting and casting crucible for vacuum furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU169603U1 true RU169603U1 (en) 2017-03-24

Family

ID=58449272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016110255U RU169603U1 (en) 2016-03-21 2016-03-21 Smelting and casting crucible for vacuum furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU169603U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113718138A (en) * 2021-11-03 2021-11-30 北京科技大学 Method for producing powder superalloy master alloy by VIDP + VHCC duplex and powder superalloy master alloy

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2227693B (en) * 1988-12-20 1992-09-30 Rolls Royce Plc Combined crucible and dross collector
RU119081U1 (en) * 2011-11-28 2012-08-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" TIGEL OF VACUUM INDUCTION FUSION AND FILLING PLANT FOR CASTING OF PARTS FROM HEAT-RESISTANT STEELS AND ALLOYS
RU148383U1 (en) * 2014-04-29 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Smelting and casting crucible

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2227693B (en) * 1988-12-20 1992-09-30 Rolls Royce Plc Combined crucible and dross collector
RU119081U1 (en) * 2011-11-28 2012-08-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" TIGEL OF VACUUM INDUCTION FUSION AND FILLING PLANT FOR CASTING OF PARTS FROM HEAT-RESISTANT STEELS AND ALLOYS
RU148383U1 (en) * 2014-04-29 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Smelting and casting crucible

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113718138A (en) * 2021-11-03 2021-11-30 北京科技大学 Method for producing powder superalloy master alloy by VIDP + VHCC duplex and powder superalloy master alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8245759B2 (en) Ladle for molten metal
JP2003501272A (en) Directional solidification method and apparatus
US4725045A (en) Slag-retaining plug for metal pouring operations
RU169603U1 (en) Smelting and casting crucible for vacuum furnace
CN109332625A (en) A kind of casting method improving stopper rod flow control Al dexidized steel nozzle blocking
EP1365201A1 (en) Melting crucible and method
RU148383U1 (en) Smelting and casting crucible
CN104148586A (en) Pouring basin
US1696986A (en) Hot top for molds
CN106345990A (en) Preparation method of composite intermediate wall for continuous casting tundish
CN110411211A (en) A kind of use for laboratory melting and pouring device
RU2371278C2 (en) Method for production of foundry goods and device for its realisation
RU119081U1 (en) TIGEL OF VACUUM INDUCTION FUSION AND FILLING PLANT FOR CASTING OF PARTS FROM HEAT-RESISTANT STEELS AND ALLOYS
JPS597540B2 (en) molten metal injection equipment
JPH02502707A (en) A method for introducing gas into the spout opening of a vessel containing molten metal, in particular molten steel, and a spout sleeve for carrying out this method.
JP6625921B2 (en) Steel ingot manufacturing method and steel ingot manufacturing apparatus
CN210996452U (en) Quantitative pouring device for gravity casting
RU1449U1 (en) DEVICE FOR FILLING LIQUID METAL IN CASTING FORMS
KR200384696Y1 (en) Instantaneously floated impurity preventer for casting equipments
CN108637231B (en) Ladle for spheroidizing and manufacturing process thereof
RU2314178C1 (en) Process for producing monocrystalline-structure castings
RU2728142C1 (en) Melting-filling crucible with automatic discharge of melt through channel of siphon type
US4667726A (en) Method of and apparatus for immersion casting
JP2017064718A (en) Preheater of molten metal container spout
RU32013U1 (en) Casting ladle for casting and casting

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180322