RU2814638C2 - Ejector device for processing heated moulds for loss waste casting - Google Patents
Ejector device for processing heated moulds for loss waste casting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814638C2 RU2814638C2 RU2023104275A RU2023104275A RU2814638C2 RU 2814638 C2 RU2814638 C2 RU 2814638C2 RU 2023104275 A RU2023104275 A RU 2023104275A RU 2023104275 A RU2023104275 A RU 2023104275A RU 2814638 C2 RU2814638 C2 RU 2814638C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- oxygen
- ejector device
- ejector
- oxidation
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Устройство относится к литейному производству и может быть использовано при обработке нагретых форм для литья по выплавляемым моделям перед их заливкой металлом.The device relates to foundry production and can be used when processing heated molds for investment casting before they are filled with metal.
Известны устройства для обработки воздухом нагретых форм для литья по выплавляемым моделям перед их заливкой металлом [Серебряков С.П., Чеканов А.В. Активное инжектирование форм, прокаливаемых в опорном наполнителе. Сб. «Прогрессивная технология и применение ЭВМ в литейном производстве», Ярославль, 1989, С. 124-131].There are known devices for treating heated molds for lost wax casting with air before pouring them with metal [Serebryakov S.P., Chekanov A.V. Active injection of molds calcined in the support filler. Sat. “Progressive technology and application of computers in foundry production”, Yaroslavl, 1989, pp. 124-131].
Здесь описаны устройства, содержащие трубу подачи сжатого воздуха, конус эжектора, трубу эжекции и перфорированную трубу распределения воздуха по полостям формы, реализующие процесс окисления углеродных продуктов деструкции модельного состава путем подачи из корпуса эжектора в полость горячей формы перед заливкой металлом сжатого воздуха с одновременной эжекцией продуктов оксления из полости формы.Described here are devices containing a compressed air supply pipe, an ejector cone, an ejection pipe and a perforated pipe for distributing air over the mold cavities, implementing the process of oxidation of carbon destruction products of a model composition by supplying compressed air from the ejector body into the hot mold cavity before pouring compressed air into the metal with simultaneous ejection of the products oxidation from the mold cavity.
Однако эффективность таких устройств недостаточна, т.к. процесс окисления лимитируется наличием в воздухе азота (более 70% по массе), который после частичного окисления углеродистых остатков модельного состава создает в форме инертную атмосферу, препятствующую полноценной очистке формы.However, the effectiveness of such devices is insufficient, because the oxidation process is limited by the presence of nitrogen in the air (more than 70% by weight), which, after partial oxidation of the carbonaceous residues of the model composition, creates an inert atmosphere in the mold, preventing complete cleaning of the mold.
Наиболее близким к заявляемому является устройство [AC SU 1764772, В22С 9/12, д.п. 20.07.1989], в котором воздух при очистке формы подается через вихревую камеру, при этом закрученная струя несколько интенсифицирует процесс, но эффект недостаточен.The device closest to the claimed one is [AC SU 1764772,
Недостатком данного устройства является недостаточное удаление из полости и пор формы углеродных продуктов деструкции.The disadvantage of this device is the insufficient removal of carbon degradation products from the cavity and pores of the mold.
Цель изобретения - снижение брака отливок за счет удаления из полости и пор формы углеродных продуктов деструкции модельного состава путем их окисления.The purpose of the invention is to reduce casting defects by removing from the cavity and pores of the mold carbon products of the destruction of the model composition through their oxidation.
С целью устранения указанного недостатка предлагается процесс очистки форм от углеродистых остатков проводить с использованием кислорода и устройства.In order to eliminate this drawback, it is proposed that the process of cleaning molds from carbon residues should be carried out using oxygen and a device.
Технический результат выражается снижение брака отливок за счет удаления из полости и пор формы углеродных продуктов деструкции модельного состава путем их окисления.The technical result is expressed as a reduction in casting defects due to the removal from the cavity and pores of the mold of carbon products of the destruction of the model composition through their oxidation.
Технический результат достигается тем, что эжекторное устройство для обработки нагретых форм для литья по выплавляемым моделям, содержащее трубу подачи сжатого воздуха, корпус эжектора, перфорированную трубу и трубу эжекции, дополнительно содержит трубу распределения кислорода в перфорированную трубу.The technical result is achieved in that the ejector device for processing heated molds for investment casting, containing a compressed air supply pipe, an ejector body, a perforated pipe and an ejection pipe, additionally contains a pipe for distributing oxygen into the perforated pipe.
Эжекторное устройство для обработки нагретых форм для литья по выплавляемым моделям изображено на фигуре.An ejector device for processing heated investment casting molds is shown in the figure.
Устройство состоит из трубы 1 подачи сжатого воздуха, трубы 2 подачи кислорода, корпуса 3 эжектора, трубы 4 эжектора, трубы 5 распределения кислорода в перфорированную трубу с перфорациями 6.The device consists of compressed air supply pipe 1, oxygen supply pipe 2,
Пример использования устройства.Example of using the device.
Литейные формы, изготовленные по выплавляемым моделям, установленные в стальной опоке в опорный наполнитель (песок, отходы форм после выбивки) и прокаленные при 1000°С, обрабатывают путем погружения нижнего торца эжекторного устройства для обработки нагретых форм для литья по выплавляемым моделям в полость литника на 10-12 сек при подаче воздуха на эжекцию и кислорода на окисление углеродистых остатков модельного состава. После этого выполняется заливка форм сталью. Полученные отливки дефектов типа «засор» не имели, в то время, как без обработки устройством и кислородом до 5% поверхности отливок было поражено указанными дефектами.Casting molds made using lost wax models, installed in a steel flask in a supporting filler (sand, mold waste after knocking out) and calcined at 1000°C, are processed by immersing the lower end of the ejector device for processing heated molds for investment casting into the sprue cavity on 10-12 seconds when supplying air for ejection and oxygen for oxidation of carbonaceous residues of the model composition. After this, the molds are filled with steel. The resulting castings did not have “clogging” type defects, while without treatment with the device and oxygen, up to 5% of the surface of the castings was affected by these defects.
Модельный состав, оставшийся в порах и полости формы после прокалки, имеет формулу CnH2n. В результате деструкции модельного состава при прокалке формы образуются молекулы СН4 и атомы С. В результате окисления углерода возможна реакция: 2С+O2=2СО.The model composition remaining in the pores and cavity of the mold after calcination has the formula C n H 2n . As a result of the destruction of the model composition during calcination of the mold, CH 4 molecules and C atoms are formed. As a result of the oxidation of carbon, the reaction is possible: 2C + O 2 = 2CO.
Допустим, что масса оставшегося в полости формы модельного состава 20 г. Таким образом, для окисления 5 г углерода потребуется m=6,5 г кислорода, который должен быть подан с давлением на уровне 2⋅105 Па через трубу подачи кислорода 2.Let us assume that the mass of the model composition remaining in the mold cavity is 20 g. Thus, for the oxidation of 5 g of carbon, m = 6.5 g of oxygen will be required, which must be supplied with a pressure of 2⋅10 5 Pa through oxygen supply pipe 2.
По трубе подачи кислорода диаметром 8 мм с площадью сечения S=45 мм2, расход кислорода - Q=S*V*ρ (V - скорость подачи кислорода, зависит от разности давлений 2⋅105 Па, ρ=0,6 кг/м3 - плотность кислорода при таком давлении) Q=0,000045*25*0,6=0,0007 кг/с, отсюда время обработки - τ=m/Q=6,5/0,7=9,3 с. Такой режим обработки горячих форм является технологически приемлемым, т.к. на практике используется технология эжекторной очистки форм от засоров - зольного остатка модельного состава.Through an oxygen supply pipe with a diameter of 8 mm with a cross-sectional area S = 45 mm 2 , oxygen consumption is Q = S * V * ρ (V is the oxygen supply rate, depends on the pressure difference 2⋅10 5 Pa, ρ = 0.6 kg/ m 3 - oxygen density at this pressure) Q=0.000045*25*0.6=0.0007 kg/s, hence the processing time - τ=m/Q=6.5/0.7=9.3 s . This mode of processing hot molds is technologically acceptable, because In practice, the technology of ejector cleaning of molds from blockages - ash residue of a model composition - is used.
Дополнительным эффектом такой обработки форм является возможность определения наличия трещин в оболочковой форме, которые выявляются при контроле давления кислорода, подаваемого в полость формы. То есть, при трещине в форме кислород в основном выходит из формы по трещине и давление кислорода на входе в эжекторное устройство для обработки нагретых форм для литья по выплавляемым моделям снижается, что регистрируется манометром, включенным в трубу распределения кислорода.An additional effect of such mold processing is the ability to determine the presence of cracks in the shell mold, which are detected by monitoring the oxygen pressure supplied to the mold cavity. That is, when there is a crack in the mold, oxygen mainly leaves the mold along the crack and the oxygen pressure at the inlet of the ejector device for processing heated investment casting molds decreases, which is recorded by a pressure gauge included in the oxygen distribution pipe.
Claims (1)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023104275A RU2023104275A (en) | 2024-01-25 |
| RU2814638C2 true RU2814638C2 (en) | 2024-03-04 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1174150A1 (en) * | 1984-02-03 | 1985-08-23 | Предприятие П/Я В-8683 | Apparatus for treating heated moulds with air by investment pattern |
| SU1447535A1 (en) * | 1987-07-06 | 1988-12-30 | Андроповский авиационный технологический институт | Apparatus for working moulds by investment pattern with air |
| SU1764772A1 (en) * | 1989-07-20 | 1992-09-30 | Рыбинский Авиационный Технологический Институт | Apparatus for air-treatment of casting molds |
| RU2296032C2 (en) * | 2005-06-15 | 2007-03-27 | Московский автомобильно-дорожный институт (Государственный технический университет) | Cast product making method |
| JP2012115870A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Lignyte Co Ltd | Method of manufacturing mold |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1174150A1 (en) * | 1984-02-03 | 1985-08-23 | Предприятие П/Я В-8683 | Apparatus for treating heated moulds with air by investment pattern |
| SU1447535A1 (en) * | 1987-07-06 | 1988-12-30 | Андроповский авиационный технологический институт | Apparatus for working moulds by investment pattern with air |
| SU1764772A1 (en) * | 1989-07-20 | 1992-09-30 | Рыбинский Авиационный Технологический Институт | Apparatus for air-treatment of casting molds |
| RU2296032C2 (en) * | 2005-06-15 | 2007-03-27 | Московский автомобильно-дорожный институт (Государственный технический университет) | Cast product making method |
| JP2012115870A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Lignyte Co Ltd | Method of manufacturing mold |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7121318B2 (en) | Lost pattern mold removal casting method and apparatus | |
| RU2814638C2 (en) | Ejector device for processing heated moulds for loss waste casting | |
| US7147031B2 (en) | Lost pattern mold removal casting method and apparatus | |
| US3520711A (en) | Method of coating a permeable sand core body | |
| CN108176834A (en) | A kind of special chill sand core and preparation method thereof | |
| FI61648C (en) | SAFETY FORM OF SILICONE BUND FORM AND FORM FORM | |
| JP6304248B2 (en) | Casting article manufacturing method and casting apparatus | |
| JP2012091215A (en) | Low-pressure casting furnace, and low-pressure casting method using the same | |
| CN101716649A (en) | Lost sand casting process based on photocuring rapid forming | |
| JPS60115353A (en) | Method and device for removing eddy in bottom casting vessel | |
| JP4679718B2 (en) | Recycling of recovered foundry sand | |
| CN206936287U (en) | A kind of lost foam sprue cup | |
| RU2630399C2 (en) | Method for manufacturing cast rods from liquid glass mixtures in heated "thermo-shock-co2-process" equipment | |
| CN105492143A (en) | Double casting method and apparatus | |
| SU1618494A2 (en) | Method of compacting moulds and cores | |
| JP4175559B2 (en) | Finishing method for castings | |
| RU2086341C1 (en) | Method of manufacture of foundry cores and molds on cold equipment | |
| RU2505376C1 (en) | Manufacturing method of forms for casting on molten models | |
| JP3720241B2 (en) | Vacuum casting method using vanishing model | |
| RU2015795C1 (en) | Removing models casting mold | |
| SU1174150A1 (en) | Apparatus for treating heated moulds with air by investment pattern | |
| Nekrasov | Process of filling-in the shell mould during investment casting | |
| JPS6015062A (en) | Prevention of casting defect | |
| Ge et al. | Carburization in carbon steel castings in EPC. | |
| CN115945650A (en) | Manufacturing method of slide plate |