RU2015835C1 - Method for manufacture of mold riser - Google Patents

Method for manufacture of mold riser Download PDF

Info

Publication number
RU2015835C1
RU2015835C1 SU5024944A RU2015835C1 RU 2015835 C1 RU2015835 C1 RU 2015835C1 SU 5024944 A SU5024944 A SU 5024944A RU 2015835 C1 RU2015835 C1 RU 2015835C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
profit
shell
mold
metal
refractory
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Владимирович Новохацкий
Original Assignee
Игорь Владимирович Новохацкий
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 Игорь Владимирович Новохацкий filed Critical Игорь Владимирович Новохацкий
Priority to SU5024944 priority Critical patent/RU2015835C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2015835C1 publication Critical patent/RU2015835C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

FIELD: foundry. SUBSTANCE: method includes manufacture of refractory shell of refractory heat-insulating material, e.g., mullit-silicic material. Shell is open from top and bottom and installed before molding on riser model reduced by 80% in metal capacity as compared with riser standard model. Upper part of shell is overlapped by centering pin on riser model by exothermic rod which consists of iron-aluminium thermit, ferroalloys and other materials which provide for melting steel after its burning similar in chemical composition to that poured into mold. In this case, mass of exothermic rod amounts to 1.4-5.0% of molten steel in riser. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение оттносится к литейному производству, в частности к литниковым системам для заливки форм. The invention relates to foundry, in particular to gating systems for pouring molds.

Известен способ (авт. св. N 444600, кл. В 22 D 27/06, 1974) изготовления прибыльной части литейной формы, включающий изготовление огнеупорной оболочки, открытой в сторону рабочей полости формы, заполнение полости огнеупорной оболочки смесью термита с металлом, обеспечивающей при ее сгорании получение в прибыли жидкого металла, аналогичного по химическому составу заливаемому в литейную форму. К недостаткам указанного способа относятся повышенная трудоемкость изготовления прибыльной части литейной формы и невозможность его использования при формовке отливок на формовочных машинах и автоматических формовочных линиях. A known method (ed. St. N 444600, class B 22 D 27/06, 1974) of making a profitable part of the mold, comprising making a refractory shell open to the side of the mold working cavity, filling the cavity of the refractory shell with a mixture of termite with metal, which ensures its combustion, the receipt in profit of liquid metal, similar in chemical composition to be poured into the mold. The disadvantages of this method include the increased complexity of manufacturing a profitable part of the mold and the inability to use it when molding castings on molding machines and automatic molding lines.

Цель изобретения - повышение эффективности работы прибылей, снижение трудоемкости изготовления прибыльной части литейной формы и расширение области применения указанного способа при формовке отливок на формовочных машинах и автоматических формовочных линиях. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что огнеупорную оболочку изготовляют из огнеупорного теплоизоляционного, например, муллитокремнеземистого материала, открытой снизу и сверху, а вводимую в прибыль смесь термита с металлом с добавкой в качестве связующего жидкого стекла применяют в виде экзотермического стержня. The purpose of the invention is to increase the efficiency of profit, reduce the complexity of manufacturing a profitable part of the mold and expand the scope of this method when molding castings on molding machines and automatic molding lines. The essence of the proposed method lies in the fact that the refractory shell is made of a refractory heat-insulating material, for example, mullite-siliceous material, open from the bottom and top, and a profitable mixture of termite with metal with an additive as a binder liquid glass is used in the form of an exothermic rod.

На чертеже показана литейная форма, реализующая предлагаемый способ. Для получения прибыльной части формы на модельной плите "верха" над питаемым узлом 1 устанавливают уменьшенную на 80% по объему по сравнению с обычной, модель прибыли 2 с центрирующим штифтом 3 в верхней части. Перед формовкой на модель прибыли устанавливают огнеупорную теплоизоляционную оболочку 4, верхнюю часть которой перекрывают по центрирующему штифту экзотермическим стержнем 5. После уплотнения формовочной смеси и извлечения модели огнеупорная теплоизоляционная оболочка и экзотермический стержень удерживаются в верхней полуформе за счет обратного уклона образующих поверхностей. В процессе заливки литейной формы, в результате контакта с жидким металом, экзотермический стержень сгорает, производя перегрев поступившего в прибыль жидкого металла. Одновременно с этим при сгорании стержня в прибыли образуется термитный металл, который, смешиваясь с поступившим в нее жидким металлом, используется для питания отливки. Термитный шлак всплывает на поверхность жидкого металла в прибыли, образуя теплоизоляционный слой. The drawing shows a mold that implements the proposed method. To obtain a profitable part of the mold on the model plate "top" above the feed unit 1 set reduced by 80% in volume compared to the usual, profit model 2 with a centering pin 3 in the upper part. Before molding, a refractory heat-insulating shell 4 is installed on the profit model, the upper part of which is overlapped by an exothermal rod 5 on the centering pin. After the molding mixture is compacted and the model is removed, the refractory heat-insulating shell and the exothermal core are held in the upper half-mold due to the reverse bias of the forming surfaces. In the process of pouring the mold, as a result of contact with liquid metal, the exothermic core burns out, producing overheating of the profitable liquid metal. At the same time, when the core is burned, a termite metal is formed in profit, which, mixed with the liquid metal that has entered it, is used to power the casting. Thermite slag floats to the surface of the liquid metal in profit, forming a heat-insulating layer.

По практическим данным при питании стальных отливок с применением обычных прибылей на компенсацию усадочных раковин в отливках расходуется на 10% жидкой стали от емкости прибыли, остальное же количество используется в качестве теплового аккумулятора. According to practical data, when feeding steel castings using ordinary profits to compensate for shrinkage shells in castings, 10% of liquid steel is consumed from the profit capacity, the rest is used as a heat accumulator.

В предлагаемом способе изготовления прибыльной части литейной формы предусматривается замена теплоты жидкого металла, высвобождаемого из прибыли, теплотой сгорания экзотермического стержня с одновременным улучшением теплоизоляции ее поверхности и для надежности питания отливок в прибыли оставляют 20% жидкой стали (более чем двухкратный запас от ее практической потребности). The proposed method for manufacturing the profitable part of the mold provides for the replacement of the heat of the molten metal released from the profit with the heat of combustion of the exothermal core while improving the thermal insulation of its surface and 20% of the molten steel is left in the profit for reliable supply of castings (more than two-fold margin from its practical need) .

Так как предлагаемые экзотермические теплоизолированные прибыли предназначены для применения взамен обычных закрытых и открытых прибылей, рассчитанных по известным методикам и освоенных в производстве, их расчет базируется на данных о массе обычных прибылей. Since the proposed exothermic thermally insulated profits are intended to be used instead of the usual closed and open profits calculated by known methods and mastered in production, their calculation is based on data on the mass of ordinary profits.

Продолжительность затвердения обычной закрытой прибыли массой Мопможно определить по формуле
τоп= { Mоп[LFe+C

Figure 00000001
(Tн-Tк)] /β·Sоп}2= {Mоп[276+0,75(Tн-Tк)/β·Sоп}2, (1)
где LFe = 276 кДж ˙ кг-1 - удельная теплота плавления стали;
СРFe = 0,75 кДж ˙ кг-1 К-1 - удельная теплоемкость жидкой стали;
Т.н. - начальная температура жидкой стали в прибыли, К;
Тк - температура конца затвердения жидкой стали в прибыли, К;
β = 1,15 кДЖ C-
Figure 00000002
кг-1 К-1 - коэффициент охлаждающей способности сухой песчаной формы;
Sоп - площадь поверхности обычной закрытой прибыли, м2.The duration of the hardening of ordinary closed profits of mass M op can be determined by the formula
τ op = {M op [L Fe + C
Figure 00000001
(T n -T k )] / β · S op } 2 = {M op [276 + 0.75 (T n -T k ) / β · S op } 2 , (1)
where L Fe = 276 kJ ˙ kg -1 is the specific heat of fusion of steel;
With РFe = 0.75 kJ ˙ kg -1 K -1 - specific heat of liquid steel;
So called - initial temperature of liquid steel in profit, K;
T to - the temperature of the end of the hardening of liquid steel in profit, K;
β = 1.15 kJ C -
Figure 00000002
kg -1 K -1 - cooling coefficient of the dry sand form;
S op - the surface area of the ordinary closed profit, m 2 .

Продолжительность затвердевания экзотермической теплоизолированной прибыли при расходе жидкой стали mжс

Figure 00000003
Figure 00000004
где Qэс - теплотворная способность экзотермической смеси, кДж ˙ кг-1;
mэс - масса экзотермического стержня в прибыли, кг;
То = 293К - температура окружающей среды;
φ = 0,55 - выход термитной стали в результате сгорания экзотермической смеси;
С
Figure 00000005
= 1,46кДж ˙ кг-1 ˙ К-1 - удельная теплоемкость расплавленного оксида алюминия;
βт = 0,5-0,6 кДж ˙ С-1/2 ˙ М-2 ˙ К-1 - коэффициент охлаждающей способности муллитокремнеземистого теплоизоляционного материала;
Sэтп - площадь поверхности экзотермической теплоизолированной прибыли, м2.Duration of solidification of exothermic thermally insulated profit at a flow rate of liquid steel m ws
Figure 00000003
Figure 00000004
where Q es - calorific value of the exothermic mixture, kJ ˙ kg -1 ;
m es - the mass of the exothermic rod in profit, kg;
T about = 293K - ambient temperature;
φ = 0.55 — yield of thermite steel as a result of the combustion of an exothermic mixture;
WITH
Figure 00000005
= 1.46 kJ ˙ kg -1 ˙ K -1 - specific heat of molten alumina;
β t = 0.5-0.6 kJ ˙ C -1/2 ˙ M -2 ˙ K -1 - cooling coefficient of mullite-siliceous heat-insulating material;
S etp - surface area of exothermic heat-insulated profit, m 2 .

Исходя из условия эквивалентности продолжительностей затвердевания обычной и экзотермической теплоизолированной прибылей одинакового назначения из выражений (1) и (2) можно составить следующее уравнение
{ Mоп [276 + 0,75 ( Tн -Tк) ] /β ˙Sоп }2 = = { mжс [ 276 + 0,75 ( Tн -Tк) ] + Qэс ˙ mэс - - 1,07 mэс (Tк - To ) /βт ˙Sэтп }2. (3)
Согласно экспериментальным данным принимаем следующие средние значения условно-постоянных величин в уравнении Тн = 1823 К; Tк = 1723 K; Qэс = 3500 кДж ˙кг-1; mжс = 0,2 Mоп и Sэтп = 0,5Sоп
Преобразуя уравнение (3), выводим формулы для расчета массы экзотермического стержня в экзотермической теплоизолированной прибыли, которые в зависимости от величины коэффициента охлаждающей способности теплоизоляционного материала имеют вид
при βт= 0,5 mэс = 0,014 mжс;
при βт= 0,6 mэс = 0,05 mжс;
Таким образом, согласно приведенному расчету, масса экзотермического стержня в экзотермической теплоизолированной прибыли, в зависимости от охлаждающей способности теплоизоляционного материала составляет от 1,4 до 5,0% от массы жидкой стали в прибыли.
Based on the condition for the equivalence of the solidification durations of ordinary and exothermic thermally insulated profits of the same purpose, from the expressions (1) and (2) we can compose the following equation
{M op [276 + 0.75 (T n -T k )] / β ˙S op } 2 = = {m ws [276 + 0.75 (T n -T k )] + Q es ˙ m es - - 1.07 m es (T k - T o ) / β t ˙S etp } 2 . (3)
According to experimental data, we take the following average values of conditionally constant values in the equation T n = 1823 K; T k = 1723 K; Q es = 3500 kJ ˙ kg -1 ; m ws = 0.2 M op and S etp = 0.5S op
Transforming equation (3), we derive formulas for calculating the mass of an exothermic rod in an exothermic heat-insulated profit, which, depending on the value of the coefficient of cooling capacity of the heat-insulating material, have the form
when β t = 0.5 m es = 0.014 m s ;
when β t = 0.6 m es = 0.05 m s ;
Thus, according to the above calculation, the mass of an exothermal core in an exothermic heat-insulated profit, depending on the cooling ability of the heat-insulating material, is from 1.4 to 5.0% of the mass of liquid steel in profit.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРИБЫЛЬНОЙ ЧАСТИ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ, включающий изготовление огнеупорной оболочки, открытой в сторону рабочей полости формы, и использование смеси термита с металлом, обеспечивающей при его сгорании получение в прибыли жидкого металла, аналогичного по химическому составу заливаемому в литейную форму, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, снижения трудоемкости изготовления прибыльной части литейной формы и расширения области применения при формовке отливок на формовочных машинах и автоматических формовочных линиях, огнеупорную оболочку изготовляют из огнеупорного теплоизоляционного, например, муллитокремнеземистого материала, открытой также сверху, и перед формовкой устанавливают ее на уменьшенную на 80% по металлоемкости по сравнению с обычной моделью прибыли, а из смеси термита с металлом изготавливают стержень, который устанавливают на верх оболочки, при этом масса стержня составляет от 1,4 до 5,0% от массы жидкой стали в прибыли. METHOD FOR PRODUCING THE PROFITABLE PART OF THE CASTING FORM, including the manufacture of a refractory shell open to the side of the mold working cavity, and the use of a mixture of termite with metal, which, when it is burned, makes it possible to profit in liquid metal that is similar in chemical composition to the casting mold, characterized in that, with the aim of increasing efficiency, reducing the complexity of manufacturing a profitable part of the mold and expanding the scope of application in the molding of castings on molding machines and automatic molds in washing lines, the refractory shell is made of a heat-insulating refractory, for example, mullite-siliceous material, also open at the top, and before molding, it is set to be reduced by 80% in terms of metal consumption compared to the usual profit model, and a rod is made from a mixture of termite with metal, which is installed on the top of the shell, while the mass of the rod is from 1.4 to 5.0% by weight of the liquid steel in profit.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРИБЫЛЬНОЙ ЧАСТИ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ, включающий изготовление огнеупорной оболочки, открытой в сторону рабочей полости формы, и использование смеси термита с металлом, обеспечивающей при его сгорании получение в прибыли жидкого металла, аналогичного по химическому составу заливаемому в литейную форму, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, снижения трудоемкости изготовления прибыльной части литейной формы и расширения области применения при формовке отливок на формовочных машинах и автоматических формовочных линиях, огнеупорную оболочку изготовляют из огнеупорного теплоизоляционного, например, муллитокремнеземистого материала, открытой также сверху, и перед формовкой устанавливают ее на уменьшенную на 80% по металлоемкости по сравнению с обычной моделью прибыли, а из смеси термита с металлом изготавливают стержень, который устанавливают на верх оболочки, при этом масса стержня составляет от 1,4 до 5,0% от массы жидкой стали в прибыли. METHOD FOR PRODUCING THE PROFITABLE PART OF THE CASTING FORM, including the manufacture of a refractory shell open to the side of the mold working cavity, and the use of a mixture of termite with metal, which, when it is burned, makes it possible to profit in liquid metal that is similar in chemical composition to the casting mold, characterized in that, with the aim of increasing efficiency, reducing the complexity of manufacturing a profitable part of the mold and expanding the scope of application in the molding of castings on molding machines and automatic molds in washing lines, the refractory shell is made of a heat-insulating refractory, for example, mullite-siliceous material, also open at the top, and before molding, it is set to be reduced by 80% in terms of metal consumption compared to the usual profit model, and a rod is made from a mixture of termite with metal, which is installed on the top of the shell, while the mass of the rod is from 1.4 to 5.0% by weight of the liquid steel in profit.
SU5024944 1992-01-31 1992-01-31 Method for manufacture of mold riser RU2015835C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5024944 RU2015835C1 (en) 1992-01-31 1992-01-31 Method for manufacture of mold riser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5024944 RU2015835C1 (en) 1992-01-31 1992-01-31 Method for manufacture of mold riser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2015835C1 true RU2015835C1 (en) 1994-07-15

Family

ID=21595713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5024944 RU2015835C1 (en) 1992-01-31 1992-01-31 Method for manufacture of mold riser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2015835C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557119C1 (en) * 2014-03-12 2015-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Removal of ceramic material from parts casts

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 444600, кл. B 22D 27/06, 1974. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557119C1 (en) * 2014-03-12 2015-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Removal of ceramic material from parts casts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110465642B (en) Casting method of cast iron cylinder sleeve for automobile engine
US3262165A (en) Heat-insulating compositions and their use
CN1157194A (en) Method for casting scroll
US2313517A (en) Foundry mold insert and method of making castings
RU2015835C1 (en) Method for manufacture of mold riser
US3605855A (en) Process for the making of metal moulds for a casting
CA1075432A (en) Mould assemblies for use in casting molten metals
US4003424A (en) Method of making ductile iron treating agents
CN1207971A (en) Composite casting technology to alloy casting partially
Kumar et al. Casting
RU2108893C1 (en) Method for manufacturing mold hot top
US2439450A (en) Casting apparatus compensating for shrinkage of the cast material
KR100400132B1 (en) A method for manufacturing a dissolution type core for a casting, a core and a method for extracting the core
RU2103110C1 (en) Sand mold for production of castings
US3110943A (en) Production of metal ingots, castings and the like
RU2032487C1 (en) Moulding sand for obtaining castings
SU588054A2 (en) Method of making the riser portion of a mould
ALLEN et al. The iron readily separates from the molten slag especially if slag forming compounds such as calcium fluoride are added and consequently this “Thermit mixture” is and has been extensively used for welding rails, for welding jobs generally and for all those jobs where liquid steel is required and where no melting equipment is available. Such a material is also used in steelworks and foundries
RU2367540C2 (en) Method of receiving of steel castings
SU738760A1 (en) Method of making castings of graphitized steel
SU876288A1 (en) Method of preparing moulds for casting and head filler for moulding
JPS5581061A (en) Production of composite material for abrasion resistance through casting
RU2372164C1 (en) Casting mould with thermite riser
SU1660831A1 (en) Process for producing steel castings using gasified expanded polystyrene models
RU2034681C1 (en) Method to produce extended thin-walled castings