SK278337B6 - Equipment for rotating supply of liquid cast iron applied for a continuous cast moulding - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na plynulé zvislé vzostupné odlievanie rúrky z liatiny zo sféroidickým grafitom bez použitia jadra na vytvorenie dutiny rúrky.

Vynález sa týka najmä zariadenia na prívod kvapalnej liatiny v rúrkovom prievlaku, ktorý vytvára vonkajší tvar rúrky, a to buď z blokového sifónu (plnenie spodkom), alebo od odlievacej panvy s nízkym tlakom plynu.

Doterajší stav techniky

Rotačné privádzanie je pri zariadení na odlievanie kvapalného kovu, napríklad liatiny, už dlhšie známe, napríklad z francúzskeho patentového spisu č. 493 449, z ktorého je známe odstreďovanie kvapalného kovu a získanie dutého telesa, a ešte neskoršie z francúzskeho patentového spisu č. 1 122 833, z ktorého je známe homogcnizovať, to znamená rovnomerne rozdeľovať kvapalný kov vo vnútri formy alebo vo vnútri kokily na plynulé odlievanie. Ale toto rotačné privádzanie neuvádza kúpeľ do otáčania, najmä z toho dôvodu, že liatina padá zvisle bez vodorovnej zložky otáčavej rýchlosti.

Nedávno bolo vo francúzskom patentovom spise č. 2 352 616 opísané zariadenie na privádzanie kvapalnej liatiny do otáčavého pohybu s odstredivou rýchlosťou pri použití otáčavého magnetického poľa okolo téglika obsahujúceho kvapalnú liatinu, a to s cieľom získať liatinovú rúrku plynulým vzostupným odlievaním bez použitia jadra.

Je však daný problém, ako privádzať do otáčavého pohybu hmotu kvapalnej liatiny rýchlosťou nižšou ako je rýchlosť odstreďovania, s cieľom homogenizácie a regulácie prívodu vo vnútri tuhého a chladeného rúrkového prievlaku, určujúceho vonkajší tvar vytváranej rúrky bez použitia jadra. Problém je v tom, ako udržiavať trvalý otáčavý pohyb kvapalnej liatiny v tuhom a chladenom rúrkovom prievlaku, s cieľom spravidelniť hrúbku vyrábanej rúrky na každom kruhovom priereze tejto rúrky a získať takto celkom sústredné vnútorné a vonkajšie steny.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvorí prívodné zariadenie na tuhý rúrkový prievlak, ktorým je tento problém vyriešený.

Toto zariadenie na otáčavý' prívod podľa tohto vynálezu, typu obsahujúceho chladený prievlak tvoriaci zásobný téglik na kvapalnú liatinu, z ktorého má byť vytvorená liatinová rúrka so sféroidickým grafitom, obsahuje aspoň na dolnej časti zásobného téglika prostriedky, ktorými sa hmota kvapalnej liatiny nachádzajúca sa v zásobnom tégliku uvádza do impulzov alebo do otáčania s vodorovnou zložkou otáčavej rýchlosti.

Podľa jedného uskutočnenia zariadenia podľa tohto vynálezu sú tieto prostriedky na vytváranie impulzov alebo na uvádzanie do otáčavého pohybu prostriedky hydraulické. Zariadenie podľa tohto vynálezu sa potom vyznačuje tým, že na základni zásobného téglika obsahuje aspoň jedno vedenie na tangenciálny prívod kvapalnej liatiny, ktoré ústi do zásobného téglika s kvapalnou liatinou.

Tento tangenciálny prívod kvapalnej liatiny môže byť vystavený rytmickým pulzáciám, ktoré podporujú pomalé otáčanie kvapalnej liatiny.

Tieto pomôcky na uvádzanie do otáčavého pohybu môžu byť tiež plynné, pri použití plynného prostredia chemicky inertného voči liatine (argón, dusík).

Podľa iného uskutočnenia vynálezu sú tieto pros5 triedky magnetické. V tomto prípade sa prívodné zariadenie podľa vynálezu vyznačuje tým, že obsahuje magnetické prostriedky, umiestnené vo vnútri stredovej dutej vyvýšeniny, ktorá s chladeným prievlakom tvorí prstencovú komoru s kvapalnou liatinou, a to na 10 výške vyššej ako je výška prstencového objemu kvapalnej liatiny, aby sa vytvorilo magnetické pole, rotujúce okolo osi prievlaku a stredovej vyvýšeniny na celej výške prstencovej hmoty kvapalnej liatiny.

Podľa iného uskutočnenia sú pomôcky na vyvola15 nie impulzov alebo na uvedenie do otáčania mechanické. V tomto prípade sa zariadenie na rotačný prívod podľa vynálezu vyznačuje tým, že obsahuje vo vnútri stredovú dutú vyvýšeninu a v jej osi a naprieč jej dutinou je upravený otáčavý zvislý hriadeľ, ktorý na svojej 20 homej časti nesie zvislé ramená zo žiaruvzdorného materiálu ponorené do prstencovej hmoty kvapalnej liatiny, s cieľom uvádzať túto liatinu do otáčavého pohybu.

Ostatné znaky a výhody vynálezu vyplynú z nasle25 dujúceho opisu príkladov jeho uskutočnenia v súvislosti s jeho výkresmi.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 je schematický pohľad v reze na prívodné zariadenie podľa vynálezu s tangenciálnym prívodom kovu, ktorý je doplnkom osového prívodu.

Obr. 2 je pohľad v reze podľa čiary 2-2 z obr. 1.

Obr. 3 je schematický pohľad v šikmom priemete, znázorňujúci tangenciálny prívod ako doplnok osového prívodu zariadenia podľa obr. 1.

Obr. 4, 5 a 6 sú schematické pohľady v reze v analógii k obr. 1 pre obmeny zariadenia podľa vynálezu s 40 magnetickými, prípadne mechanickými, prípadne plynnými prostriedkami na uvádzanie liatiny do otáčavého pohybu.

Obr. 7 j e pohľad v reze podľa čiary 7-7 na obr. 6.

Obr. 8 je v analógii k obr. 1 schematicky pohľad v 45 reze na obmenu vynálezu s plynnými prostriedkami na uvádzanie liatiny do otáčavého pohybu.

Obr. 9 je v analógii k obr. 1 schematický pohľad v reze na inú obmenu vynálezu s plynnými prostriedkami na uvádzanie liatiny do otáčania.

Obr. 10 je pohľad v reze podľa čiary 10-10 na obr.

9.

Obr. 11 je čiastočne zväčšený pohľad na injektor plynnej tekutiny použitý v zariadení podľa obr. 9 a 10.

Obr. 12 je v analógii k obr. 1 schematický pohľad 55 na obmenu zariadenia podľa vynálezu s tangenciálnym prívodom kvapalnej liatiny a prostriedky na uvádzanie tohto prívodu do rytmických pulzácií.

Obr. 13 je pohľad v reze podľa čiary 13-13 na obr. 12.

Obr. 14 je diagram pulzácií hladiny kvapalnej liatiny ako funkcia času.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Podľa príkladu uskutočnenia znázorneného na obr. 1 je vynález použitý na vzostupné plynulé odlievanie

SK 278337 Β6 liatinovej rúrky T, ktorá je tenká z toho dôvodu, že pomer jej hrúbky k priemeru je nepatrný, nižší ako 10 %. Hrúbka päty, to znamená rúrkovej časti priľahlej k hrdlu, neprekračuje 15 mm pre priemer 1000 mm, 8 mm pre priemer 300 mm a 5 mm pre priemer 80 mm.

Zariadenie obsahuje predovšetkým prívod kvapalnej liatiny pod nízkym tlakom plynu, ďalej sifónový blok pre tangenciálny prívod do zásobného téglika s kvapalnou liatinou, tento blok tvorí uvedené hydraulické prostriedky na uvedenie kvapalnej liatiny do impulzov alebo do otáčania a na udržanie tohto otáčania, ďalej zásobný téglik tvorený chladeným rúrkovým prievlakom, a neznázomený extraktor vytvorenej rúrky T.

Najskôr bude opísaný osový prívod kvapalnej liatiny pod nízkym tlakom plynu.

Odlievacia tlaková panva 1 typu kanvice s plniacim hrdlom 2, ktoré je šikmé a je uzavreté vekom 3, obsahuje kvapalnú liatinu F. Zvislá odlievacia rúrka 4 zo žiaruvzdorného materiálu prechádza hornou stenou uzavretej panvy 1. Rúrka 4 je ponorená takmer až ku dnu panvy 1 a vystupuje značne nad hornú stenu panvy' 1, kde ústi do zásobného téglika chladeného prievlakom, ktorý bude opísaný ďalej, a pod ktorým je umiestnená panva

1. Vzostupná lejacia rúrka 4 je tesne pripojená na hornú stenu panvy 1 prírubovou zrezanou kužeľovitou dýzou s osou X-X rovnakou ako má rúrka 4. Zrezaná kužeľovitá dýza 5 slúži tiež na pripojenie vzostupnej odlievaccj rúrky 4 s osou X-X na sifónový blok opísaný ďalej.

Ďalej bude opísané tangenciálne privádzanie kvapalnej liatiny sifónovým blokom.

Spodok 6 zo žiaruvzdorného materiálu, napríklad kremičito-hlinitého typu, obsahuje vo vnútri dolnú časť odlievacieho vedenia 7 v tvare L s vodorovnou alebo nepatrne šikmou základňou a so zvislým tangenciálnym otvorom 18 na tangenciálne napojenie zásobného téglika spodkom, ako bude opísané. Tangenciálny otvor 18 má priechodový prierez menší ako je prierez vzostupnej odlievacej rúrky 4. Spodok 6 slúži ako podpera na zvislé odlievacie vedenie tvorené zvislým kanálom 9 s osou YY rovnobežnou s osou XX zvislej odlievacej rúrky 4. Zvislý kanál 9 je na svojej dolnej časti spojený s vodorovnou základňou odlievacieho vedenia 7 a v hornej časti konči liacou nálevkou 10 s osou YY. Výška kanálu 9 je rovnaká lejacou je výška zásobného téglika alebo prievlaku, ako bude opísané. Kanál 9 a zásobný téglik tvoria spojené nádoby. Odlievacie vedenie 7 má priemer menší ako je priemer rúrky 4. Tento privádzací celok tvorený spodkom 6, odlievacím vedením 7, zvislým kanálom 9 a lejacou nálevkou 10 sa nazýva sifónovým blokom.

Teraz bude opísané, ako je zásobný téglik tvorený ochladeným prievlakom.

V osi XX vzostupnej odlievacej osovej rúrky nesie spodok 6 sifónového bloku téglik, tvorený grafitovým rúrkovým prievlakom lis osou XX a samotným spodkom 6, tvoriacim dno 12 nechladenej nádoby.

Prievlak 11 je zvonka chladený plášťom 13, napríklad medeným, v ktorom obieha chladiaca voda vstupujúca vedením 14 a vystupujúca vedením 15. Plášť 13, ktorý je v styku s prievlakom 11, je umiestnený tak, že obklopuje prievlak 11 takmer po celej jeho výške, ale s výnimkou jeho dolnej časti, ktorá zostáva nechladená. Preto je prstencová doska 16 podopierajúca plášť 13 a pozostávajúca zo žiaruvzdorného materiálu, napríklad kremičito-hlinitého typu, ale tepelne izolujúceho, vložená medzi plášť 13 a spodok 6, aby sa zabránilo chlade niu spodku 6 chladiacim plášťom 13.

Pri tomto type uskutočnenia je, čo však nie je nutné, objem zásobného téglika, tvoreného prievlakom 11 a spodkom 6, značne zmenšený a znížený na prstencový’ objem stredovou vyvýšeninou 17 s osou XX, súosovou so vzostupnou lejacou rúrkou 4, ktorá ňou prechádza. Použitie stredovej vyvýšeniny 17 je zvlášť -výhodné pre odlievanie rúrky T s veľkým priemerom. Stredová vyvýšenina 17 tvorí jeden celok so sifónovým blokom a so zásobným téglikom tvoreným kombináciou spodku 6 a prievlaku 11, ktorý je chladený. Zrezaná kužeľovitá stredová vyvýšenina 17 má veľkú základňu nad podperou tvorenou spodkom 6 s priemerom značne menším ako je vnútorný priemer, ktorý má byť získaný pre vytváranú rúrku T. Malá horná základňa zrezanej kužeľovitej stredovej vyvýšeniny 17 má nutne priemer značne menší ako je priemer dutiny vyrábanej rúrky T.

Je výhodné, aby vyvýšenina 17 bola vyššia ako prievlak 11, pretože to umožňuje obmedziť objem kvapalnej liatiny na prstencový priestor po celej výške prievlaku 11, zatiaľ čo keby stredová vyvýšenina 17 bola značne nižšia ako prievlak 11, bola by kvapalná liatina nad vrcholom vyvýšeniny 17, čo by znamenalo zbytočný prebytok kvapalnej liatiny.

Stredová vyvýšenina 17 má v rôznych častiach vybratie, a to od svojej hornej strany až k dolnej strane spodku 2, vyvolané valcovou dutinou pre priechod odlievacej rúrky, a táto dutina je doplnková ku zrezanému kužeľovitému výstupku 5, ktorý je prispôsobený do tohto hrdlového spojenia. Tangenciálny otvor 18 odlievacieho vedenia 7 tvaru L ústi v dolnej časti, to znamená v blízkosti prstencového objemu zásobného téglika, tangenciálnym spôsobom. Zatiaľ čo prietokový prierez kvapalnej liatiny zvislou lejacou rúrkou 4 je taký veľký, ako je možné (osové napájanie kvapalnou liatinou pod tlakom plynu), je výhodne prietokový prierez kvapalnej liatiny vo vodorovnom odlievacom vedení 7 tvaru L až k tangenciálnemu otvoru 18, ktorý je obmedzený šírkou prstencového priestoru medzi chladeným prievlakom 11a stredovou vyvýšeninou 17 na dne zásobného téglika značne nižší ako je prietokový prierez vzostupnej osovej odlievacej rúrky 4.

Extraktor liatinovej rúrky v priebehu jej vytvárania nie je znázornený. Obsahuje prostriedok na zachytenie vznikajúcej liatinovej rúrky, napríklad rúrkovú napodobeninu alebo oceľovú objímku, ako je opísané vo francúzskej patentovej prihláške č. 84 00 382. Uvedený zachycovací prostriedok napodobeniny M je zachytený medzi kladkami alebo valčekmi E na vedenie a unášanie smerom hore. Na zachytenie alebo na upevnenie vznikajúcej rúrky T na napodobenine M obsahuje táto napodobenina vybratie v podobe rybmy Ml.

Vysvetlenie činnosti zariadenia podľa vynálezu je nižšie obmedzené na uvádzanie kvapalnej liatiny do otáčavého pohybu vo vnútri zásobného téglika, to znamená v prstencovom priestore obsiahnutom medzi prievlakom 11 a stredovou vyvýšeninou 17, pretože keď raz bola kvapalná liatina uvedená do otáčania, pokračuje udržiavanie tohto otáčania rovnakým spôsobom, a pretože postupné zdvíhanie a tuhnutie hrdla rúrky T, ktorá je vytváraná, sú rovnaké, ako bolo už opísané vo francúzskej patentovej prihláške č. 84 00 382.

Privádzanie kvapalnej liatiny alebo zásobovanie kvapalnou liatinou sa uskutočňuje v dvoch fázach.

Predovšetkým v hlavnom neotáčavom privádzaní kvapalnej liatiny pod tlakom plynu, aby liatina F naplnila zásobný téglik a prievlak lis dnom 12; tlaková tekutina sa zavádza vedením 32 do kanvicovitej odlievacej panvy 1. Liatina F stúpa nad stredovú vyvýšeninu 17, vteká do prstencového priestoru medzi stredovou vyvýšeninou 17 aprievlakom 11a stúpa vo zvislom kanáli 9, kam sa kvapalná liatina zavádza z otvoru 18 a od vodorovnej základne odlievacieho vedenia 7.

V privádzaní kvapalnej liatiny F do prstencového otvoru zásobného téglika a do zvislého kanála 9 sa pokračuje, až hladina kvapalnej liatiny F je v mieste N na hornej časti prievlaku 11, práve nad horným okrajom prievlaku 11a vrcholom stredovej vyvýšeniny 17, V porovnaní s ďalej opísaným tangenciálnym privádzaním prebieha osové privádzanie s vysokým výkonom.

Pomocné tangenciálne privádzanie kvapalnej liatiny s malým výkonom (hydraulický prostriedok na vyvolávanie otáčania), slúžiace na obnovenie a na otáčanie kvapalnej liatiny, neuskutočňuje sa okamžite po predchádzajúcom privádzaní s vysokým výkonom, pretože sa homá hladina N dosiahne pred začiatkom odlievania rúrky T, ale v okamihu naznačenom nižšie. Toto tangenciálne privádzanie slúžiace na obnovu liatiny a majúce malý výkon, prebieha podľa šípky f zvislým kanálom F a tangenciálnym otvorom 18 a bude bližšie opísané nižšie. V porovnaní s predchádzajúcim osovým privádzaním má tangenciálne privádzanie malý výkon, ale veľkú rýchlosť.

Pre odlievanie hrdla liatinovej rúrky a extrahovanie rúrky' tou mierou, ako je vytvárané, sa napodobenina M zavedie do prievlaku 11 zhora. Zatiaľ čo prievlak 11 nie je chladený na svojom dolnom konci, je naopak chladený na najväčšej časti svojej výšky až k jeho hornému koncu, a to chladiacim plášťom 13.

Liatina teda tuhne v styku s prievlakom 11 so vzrastajúcou hrúbkou, až napodobenina M, v styku s ktorou tuhne, a na ktorú sa prichytí oblúkovitým útvarom Ml. Napodobenina M sa potom, ťahá hore unášacími a vodiacimi kladkami alebo valčekmi E. Valčeky E sú poháňané krokovým motorom a zdvíhajú napodobeninu M postupne. Napodobenina M unáša stuhnutú časť liatiny smerom hore, tiež postupne. Keď napodobenina M vytiahla hore začiatok liatinovej rúrky T s dostatočnou výškou, aby sama mohla byť upnutá kladkami alebo unášacími valčekmi E, stane sa napodobenina M zbytočnou a môže byť od rúrky T kedykoľvek oddelená. V priebehu utvárania tohto počiatku rúrky T bolo treba nalievať kvapalnú liatinu do nálevky 10, aby sa nahradilo alebo obnovilo množstvo liatiny, ktoré poslúžilo na vytvorenie uvedeného počiatku rúrky T. Pri vytváraní tohto počiatku rúrky T sa dbá na to, aby hladina N kvapalnej liatiny bola udržiavaná pri extrahovaní konštantnou a trocha nad hornou časťou prievlaku 11 vo výške, kde je liatina ešte chladená plášťom 13.

Toto tangenciálne privádzanie sa uskutočňuje podľa schémy znázornenej na obr. 3. Kvapalná liatina vstupuje tangenciálne otvorom 18 na dno prstencového objemu nachádzajúceho sa medzi prievlakom 11a stredovou vyvýšeninou 17 vodorovnou rýchlosťou postačujúcou na to, aby celá prstencová hmota kvapalnej liatiny F bola uvádzaná postupne do otáčania pomalou rýchlosťou, a aby toto otáčanie kvapalnej liatiny bolo udržiavané. Dbá sa teda takto o to, aby bola udržiavaná konštantná hladina N kvapalnej liatiny pri extrahovaní rúrky T trocha nad hornou časťou plášťa 11 vo výške, kde liatina je ešte o chladená chladiacim plášťom 13, pričom sa liatinou F pomaly otáča okolo osi XX.

Keď sa liatinou takto pomaly otáča okolo osi XX, homogenizuje sa teplota kvapalnej liatiny obsiahnutej 5 v zásobnom tégliku a hrúbka rúrky T na okrúhlom priereze hrdla vytváranej rúrky T sa stane pravidelnou. Uvedený okrúhly prierez má teda vnútorné a vonkajšie steny dokonale sústredné.

Extrahovanie stuhnutej rúrky T nahor sa uskutoč10 ňuje nespojitým spôsobom krok za krokom, ako je to opísané vo francúzskej patentovej prihláške č. 84 00 382. Začiatok hrdla rúrky T sa predlžuje pri každom vzostupnom zdvihu vyvolanom kladkami alebo valčekmi E pri udržaní konštantnej hrúbky na celom o15 krúhlom priereze hrdla vďaka pomalému otáčaniu vyvolanému tangenciálnym privádzaním kvapalnej liatiny zvislým plášťom 9 a tangenciálnym otvorom 18.

Treba si pripomenúť, že homogenizácia teploty kúpeľa je do určitej miery viazaná na spravidelnenie 20 hrúbky hrdla vytvoreného pri pomalom otáčaní kvapalnej liatiny v dôsledku tuhnutia tejto kvapalnej liatiny: liatina je eutektická kvapalina, ktorej tuhnutie je veľmi odlišné od tuhnutia ocele; pri tuhnutí nepodlieha liatina segregačnému javu a neobsahuje tuhú a kva25 palnú zmes. Liatina je eutektickou kvapalinou, ktorá prechádza prudko z kvapalnej fázy do tuhej fázy bez zmiešania oboch fáz a bez dendritov. Zistili sme, že najmenšie hrúbky boli dosiahnuté tam, kde kúpeľ bol najteplejší a väčšie hrúbky sa dosiahli pri homogeni30 zo vaní a spravidelňovaní otáčaním kvapalnej liatiny, čo malo uvedený vplyv na teplotu kúpeľa. Týmto otáčaním získa rúrka tiež pravidelnejšiu hrúbku na kruhovom priereze.

Keď sa takto získa dostatočná dĺžka hrdla rúrky T, 35 prestane sa nalievať kvapalná liatina do nálevky 10 a uskutočňuje sa rýchle vyprázdnenie prstencového priestoru medzi prievlakom 11 a stredovou vyvýšeninou 17, napríklad neznázomeným dolným otvorom, z ktorého sa vytiahne zátka. Potom postačí vyzdvihnúť 40 vytvorenú rúrku T úplne nad prievlak 11.

Na vyvolávanie pomalého otáčania kvapalnej liatiny, s cieľom homogenizácie teploty kúpeľa a spravidelnenia hrúbky rúrky T na jej kruhovom priereze, možno použiť aj iné prostriedky než tie, ktoré sú zná^5 zomené na obr. 1 až 3, teda takzvané hydraulické prostriedky.

V uskutočnení podľa obr. 4, ktorý je analogicky zobrazený na obr. 1, ale obsahuje niektoré rozdiely, sú uvedené takzvané hydraulické prostriedky na uvedenie kvapalnej liatiny do pomalého otáčania nahradené prostriedkami magnetickými.

S ohľadom na miesto, ktoré tieto magnetické prostriedky zaujímajú, je ako to bude nižšie uvedené, vyššie uvedené dvojité privádzanie kvapalnej liatiny na⁵⁵ hradené jediným prívodným zvislým kanálom 9 po vynechaní privádzania kanvicovitou panvou pod tlakom plynu.

Stredová vyvýšenina 34 uzavretá na svojej hornej časti nahradzuje stredovú vyvýšeninu 17 podľa obr. 1. Obsahuje dutinu 35 na uloženie elektromagnetov alebo magnetov 36. nesených otáčavým hriadeľom 37 so zvislou osou XX, čo je tiež os stredovej vyvýšeniny 34 a téglika, pripadne zásobného téglika.

Vo vnútri dutiny 35 sú magnety 36 a hriadeľ 37 chránený pred akýmkoľvek stykom s kvapalnou liatinou. Magnety 36 prebiehajú po celej výške lunoty kvapalnej liatiny F. Otáčavý hriadeľ 37 je uvádzaný do o4

SK 278337 Β6 táčania skupinou 38 motora a reduktora. Uvádzanie do otáčavého pohybu sa uskutočňuje pomalou rýchlosťou ako v predchádazjúcom prípade, to znamená rýchlosťou rádovo niekoľko otáčok za minútu, zatiaľ čo rýchlosť odstreďovania je oveľa vyššia (napríklad lOx vyššia pre veľké priemery a lOOx vyššia pre najmenšie priemery). Privádzanie kvapalnej liatiny sa uskutočňuje sifónovým blokom so zvislým kanálom 9, vodorovným vedením 7, ústiacim na dolnej časti prstencového objemu kvapalnej liatiny umiestnenej medzi stredovou vyvýšeninou 34 a prie vlakom 11, prípadne tangenciálnym otvorom 18 ako na obr. 1.

V tomto prípade však je vzhľadom na použitie magnetických prostriedkov, ako elektromagnetov alebo otáčavých magnetov 36 tangenciálny otvor 18 fakultatívny. Vedenie na prívod kvapalnej liatiny môže celkom jednoducho ústiť na dne 12 zásobného téglika.

Vytváranie hrdla rúrky T sa uskutočňuje rovnakým spôsobom ako v predchádzajúcom uskutočnení, znázornenom na obr. 1 až 3, s tým jediným rozdielom, že kvapalná liatina od počiatku pochádza len zo sifónového bloku so zvislým kanálom 9, a že uvádzanie kvapalnej liatiny do pomalého otáčania nastáva len otáčaním elektromagnetov 36, a to buď spojeným pôsobením uvádzania elektromagnetov 36 do otáčavého pohybu a tangenciálnym privádzaním kvapalnej liatiny tangenciálnym otvorom 18, ak je tento otvor upravený ako na obr.

4.

Možno uviesť ešte iné prostriedky na uvádzanie kvapalnej liatiny do otáčavého pohybu, ako je znázornené v príklade podľa obr. 5.

V tomto príklade nahrádza rúrková stredová vyvýšenina 39 s osou XX predchádzajúce vyvýšeniny 17 a 34. Vyvýšeninou 39 úplne prechádza valcová dutina 40 s osou XX, ktorou zasa prechádza s vôľou otáčavý hriadeľ 41 s osou XX, uvádzaný do otáčania skupinou 42 motora a reduktora. Otáčavý hriadeľ 41 nesie na svojej hornej časti buď vodorovnú dosku 43, alebo vodorovné ramená 43, na ktorých obvodovom okraji alebo na obvodových koncoch sú zavesené zvislé grafitové tyče 44, napríklad v počte dva, tri, štyri alebo viac, podľa rozmerov dosky alebo ramien 43, pričom výška tyčí je dostatočná na to, aby ich dolný koniec bol ponorený do kvapalnej liatiny zásobného téglika v blízkosti jeho dna 12. Zásobovanie kvapalnou liatinou sa uskutočňuje len sifónovým blokom ako v príklade podľa obr. 4, prípadne tangenciálnym otvorom 18 v dne 12 zásobného téglika. Vo vnútri dutiny 40 je hriadeľ 41 chránený pred akýmkoľvek stykom s kvapalnou liatinou.

Vytváranie rúrky T, z ktorej je na obr. 5 vidieť stuhnutý začiatok pripojený k napodobenine M, sa uskutočňuje tak isto ako v oboch predchádzajúcich príkladoch, s tým jediným rozdielom, že unášanie kvapalnej liatiny v pomalom otáčaní sa uskutočňuje pomalým otáčaním unášacích tyčí 44, ktoré vyvolávajú otáčanie kúpeľa okolo osi XX.

Vo všetkých predchádzajúcich príkladoch je zrejmé, že hrdlo rúrky (na obr. 5) sa získa bez jadra, z čoho vyplýva užitočnosť uvádzania liatiny do pomalého otáčania, aby sa vyrovnala hrúbka hrdla na ktoromkoľvek kruhovom priereze tohto hrdla.

Tekuté plynné prostriedky na uvádzanie kvapalnej liatiny do otáčania s pomalou rýchlosťou môžu byť tiež použité v iných uskutočneniach znázornených na obr. 6 až 11.

Podľa uskutočnenia znázorneného na obr. 6 a 7 sa privádzanie kvapalnej liatiny uskutočňuje sifónovým blokom. Vedenie 7 ústi na dne 12 prstencového objemu nachádzajúceho sa medzi stredovou vyvýšeninou 17 a prievlakom 11, a to netangenciálnym otvorom 8.

V tomto príklade sa plynná inertná tekutina, ako napríklad dusík alebo argón, privádza tangenciálne blízko dna prstencového objemu kvapalnej liatiny, nachádzajúcej sa medzi prievlakom 11a stredovou vyvýšeninou 17.

Plynná tekutina na uvádzanie kvapalnej liatiny do otáčavého pohybu sa privádza napríklad dvoma vodorovnými rúrkami 45 uloženými tangenciálne k valcovej dutine zásobného téglika a k valcovej dutine 46 prievlaku 11, v predĺžení vnútornej valcovej steny prievlaku 11, v hmote spodku 6 a v susedstve dna 12. Každá z oboch rúrok 45 obsahuje zátku alebo pórovitú zrezanú kužeľovitú dýzu 47 uloženú na dne tiež zrezaného kužeľovitého otvoru a ústiacu tangenciálne do dutiny 46, pričom pórovitá dýza 47 je zo žiaruvzdorného materiálu, napríklad hlinito-kremičitého (ubíjacia hmota so značnou granulometriou, aby sa dosiahla vhodná pórovitosť), ďalej obsahuje valcovú objímku 48 s tým istým priemerom ako má veľká základňa pórovitej dýzy 47, pričom objímka 48 je zo žiaruvzdorného materiálu a prechádza hrúbkou steny spodku 6 súosovo s dýzou 47 a nakoniec obsahuje v osi valcovej objímky 48 vedenie 49 na prívod plynnej tekutiny až k pórovitej dýze 47, pričom vedenie 49 je spojené s neznázorneným zdrojom tlakovej plynnej tekutiny. Zatváracia doska 50 je uložená na okraji vonkajšieho konca valcovej objímky 48 a na náliatku 51, ktorý je v jednom celku so spodkom 6 alebo je k nemu pripojený. Zatváracou doskou 50 prechádza vedenie 49. V tomto uskutočnení sú znázornené dve rúrky 45, dva náliatky 51a dve vedenia 49.

S cieľom uvádzať kvapalnú liatinu do pomalého otáčania, pričom táto liatina je privádzaná len vzostupnou lejacou rúrkou 4 pod tlakom plynu zavádzaného do kanvicovitej panvy 1, tlačí inertná plynová tekutina, ako dusík alebo argón, zavádzaný oboma tangenciálnymi rúrkami 45, postupne kvapalnú liatinu nachádzajúcu sa v zásobnom tégliku do pomalého otáčavého pohybu v smere šípok Ώ. (obr. 7). Jednoduchým kolísaním tlaku plynnej tekutiny sa reguluje rýchlosť otáčania kvapalnej liatiny. Toto privádzanie inertného plynu sa uskutočňuje v podobe jemných bubliniek rozdelených v kvapalnej liatine pôsobením pórovitých dýz 47, vložených medzi vedenie 49 a kvapalnú liatinu.

V uskutočnení podľa obr. 8 je zariadenie na uvádzanie kvapalnej liatiny F do otáčania dvojicou tangenciálnych rúrok 45 so zavádzaním inertnej plynnej tekutiny rovnaké ako na obr. 6 a 7. Jediný rozdiel je v spôsobe privádzania tekutej liatiny, ktoré nastáva kanvicovitou panvou 1 pod tlakom plynu a odlievacou rúrkou 4 v zvislej osi XX ako na obr. 1. Nie je tu sifónový blok. Nie je tu ani stredová vyvýšenina 17, takže objem kvapalnej liatiny F nachádzajúci sa v zásobnom tégliku nie je už prstencovitý, ale valcovitý, a tiež dno 12 samotné už nie je prstencovité. Zrezaná kužeľovitá dýza 5 a horný okraj vzostupnej odlievacej rúrky 4 ústi na dno 12 nádržky zásobného téglika. Vynechanie stredovej vyvýšeniny 17 je možné, keď ide o odlievanie rúrky T malého priemeru.

V príklade podľa obr. 1 až 3 môže byť stredová vyvýšenina 17 tiež vynechaná, ak má byť odlievaná rúrka T s malým priemerom. Naproti tomu v príklade podľa obr. 4 je stredová vyvýšenina 34 nevyhnutná,

SK 278337 Β6 pretože slúži na uloženie elektromagnetu 36 alebo niekoľkých elektromagnetov 36, ktorc vytvárajú otáčavé magnetické pole v prstencovom objeme kvapalnej liatiny nachádzajúcej sa v zásobnom tégliku, na celej výške tohto zásobného téglika. Stredová vyvýšenina 39 je tiež nevyhnutná v príklade podľa obr. 5 pre priechod hriadeľa 31 uvádzajúceho do otáčania žiaruvzdorné tyče 44, ktoré vyvolávajú otáčanie liatiny.

Treba poznamenať, že v neprítomnosti stredovej vyvýšeniny 17 je energia na uvádzanie hmoty kvapalnej liatiny do pomalého otáčania väčšia, ako keď objem liatiny je prstencový, pričom tento objem je tiež väčší, čo sa prejavuje zvýšením tlaku a dodávky inertnej plynnej tekutiny rúrkami 45.

Existuje ešte ďalší prostriedok na uvádzanie liatiny do pomalého otáčania plynnou tekutinou privádzanou tangenciálne.

Podľa uskutočnenia znázorneného na obr. 9, 10 a 11 sa namiesto zavádzania plynnej tekutiny tangenciálnymi rúrkami 45 s pórovitou dýzou 47 použijú tangenciálne vstrekovacie tyče, ktoré priamo fúkajú inertnú plynnú tekutinu do kvapalnej liatiny nachádzajúcej sa v zásobnom tégliku. Každá vstrekovacia rúrka 52 je tvorená zrezanou kužeľovitou dýzou zo žiaruvzdorného materiálu, ktorou prechádza vedenie 53 a tangenciálne ústi do vyústenia 54, ktoré je v styku s dnom 12 nádržky zásobného téglika, ktorý nemá stredovú vyvýšeninu. Tangenciálne vstrekovacie rúrky 52 sú v tomto príklade znázornené v počte osem.

Každé vedenie 53 zásobujúce vstrekovaciu rúrku 52 ústi do okrúhleho hrdla 55, ktoré slúži ako rozvádzač tlakového inertného plynu. Jediné vonkajšie vedenie 56 riadené kohútom 57 privádza plynnú inertnú tekutinu pod tlakom do okrúhleho hrdla 55. Toto okrúhle hrdlo 55 na rozvádzanie inertnej plynnej tekutiny je urobené v spodku 6, a to na jeho dolnej časti. Privádzanie kvapalnej liatiny sa uskutočňuje rovnako ako v uskutočnení podľa obr. 8 kanvicovitou panvou a vzostupnou lejacou rúrkou 4, ústiacou na dno 12 zásobného téglika v jeho osi XX.

Na rozdiel od rúrok 45 s pórovitou dýzou 47, ktoré vyfukujú početné malé plynné bublinky, fúkajú vstrekovacie rúrky 52 veľké plynové bublinky do kvapalnej liatiny. Pretože rúrky 52 ústia na dne 12 zásobného téglika namiesto toho, aby ústili na valcovej stene zásobného téglika, znižujú trenie kvapalnej liatiny rotujúcej na dne 12. Ak sa vstrekujú plynové bublinky veľkou rýchlosťou, je ďalej zvýšená kinetická energia na uvádzanie kvapalnej liatiny do otáčavého pohybu.

Napokon je možné využiť ďalší prostriedok, ktorý možno označiť ako hydraulický a pulzačný, na uvádzanie kvapalnej liatiny do pomalého otáčania v zásobnom tégliku.

Takéto uskutočnenie je znázornené na obr. 12 a 14 a používa rovnako ako uskutočnenie podľa obr. 1 tangenciálne prívodné zariadenie. V tomto uskutočnení nie je upravená stredová vyvýšenina 17, vytvárajúca prstencový objem kvapalnej liatiny v zásobnom tégliku, ale bolo by možné túto vyvýšeninu tiež upraviť. Prítomnosť alebo neprítomnosť stredovej vyvýšeniny 17 závisí od priemeru vytváranej rúrky T. V tomto príklade uskutočnenia je tangenciálne privádzanie kvapalnej liatiny v blízkosti dna 12 zásobného téglika uskutočňované zvláštnym zariadením sifónového bloku s panvou 58 pod tlakom plynu.

Panva 58 s kvapalnou liatinou F je typu, ktorý je vybavený váhaňacím zariadením a obsahuje zvislú priečku 59, komoru 60 s uzavretou klenbou, ktorá prijíma na hornej časti tlak plynu vedením 32 riadeným kohútom 33 šachty 61 otvorenej na hornej časti nálevkou 62 na privádzanie kvapalnej liatiny podľa šípky f. Komora 5 60 a šachta 61 sú navzájom v spojení otvorom 63 urobeným na dolnej časti priečky 59. Panva 58 s vháňacím zariadením obsahuje na dolnej časti komory 60 vodorovný alebo takmer vodorovný odlievací žľab 64, ktorého odlievacie vedenie je pripojené ku spodku 6 a 10 ústi tangenciálne do valcovej dutiny 46 zásobného téglika v blízkosti dna 12 tohto téglika tangenciálnym otvorom 65.

Hladina kvapalnej liatiny v zásobnom tégliku môže kolísať medzi hornou hladinou N umiestnenou v hor15 nej časti prie vlaku 11a medzi dolnou hladinou Nl umiestnenou pod hladinou N neďaleko hornej časti prievlaku 11, týmto úrovniam, totiž hornej úrovni N a dolnej úrovni NI v prievlaku 11 zodpovedajú rovnaké úrovne, totiž horná úroveň N a dolná úroveň NI v 20 šachte 61 panvy 58 s vháňacím zariadením, a to v dôsledku spojených nádob, ktoré sú navzájom spojené cez otvor 63 a odlievací žľab 64. Naproti tomu zodpovedajú tejto hornej hladine N a dolnej hladine NI v 2 j prievlaku 11 dolná hladina N2 v komore 60 a horná hladina N3, ktoré sú odlišné od hladín N a Nl. Na získanie homej hladiny N zodpovedajúcej dolnej hladine N2 v komore 60 pod tlakom plynu je potrebný maximány tlak PI plynu, zatiaľ čo na dosiahnutie hladiny Nl v prievlaku 11, zodpovedajúcej homej hladine N3 v komore 60 panvy 58 je potrebný minimálny tlak P2 plynu.

Pri zhotovení rúrky sa postupuje tak, ako je opísané v prvom príklade uskutočnenia, pričom sa zo začiatku použije neznázomená napodobenina M. Do komory 60 panvy 58 sa vháňacím zariadením zavedie maximány tlak P plynu bez pulzácií tohto tlaku, aby sa vyvolalo stúpanie liatiny v styku s napodobeninou M s cieľom dobrého prichytenia, čo spôsobí pokles hladiny 40 liatiny z hladiny N na N2.

Aby sa potom kvapalnou liatinou nahradila liatina, ktorá stuhla v styku s napodobeninou M, spôsobí sa opätovný vzostup hladiny z úrovne N2 na úroveň N v zásobnom tégliku tým, že sa zavedie kvapalná liatina 45 podľa šípky f do šachty 61 panvy 58 s vháňacím zariadením. Potom sa periodicky a pravidelne mení tlak plynu v komore 60 vedením 32 medzi maximálnou hodnotou PI a minimálnou hodnotou P2, pričom sa pokračuje v obnovovaní kvapalnej liatiny v šachte 61 50 pri postupnom extrahovaní rúrky. Pulzácia tlaku plynu sa uskutočňuje podľa sínusovej krivky znázornenej na obr. 14, čo je diagram zmeny tlaku P plynu, vpúšťaného vedením 32 do komory 60 v závislosti od času t. Maximálnemu tlaku PI zodpovedajú hladiny N v 55 prievlaku, prípadne N2 v komore 60 a minimálnemu tlaku P2 zodpovedajú hladiny N3 v komore 60 a Nl prievlaku 11. Toto pulzovanie tlaku plynu, ktoré je sprevádzané pulzáciou úrovne kvapalnej liatiny v zásobnom tégliku, vytvára čerpaciu sústavu pre kvapalnú 60 liatinu prichádzajúcu tangenciálne otvorom 65. Táto sústava čerpania alebo pulzácie, alebo periodickej zmeny tlaku plynu pre tangenciálne privádzanie kvapalnej liatiny vyvoláva pomalé otáčanie kvapalnej liatiny podľa šípky 12 v zásobnom tégliku. Reguláciou 65 frekvencie a amplitúdy pulzácií, to znamená hodnôt tlakov PI a P2 (obr. 14), teda hladín N, N2 a Nl, N3, reguluje sa presne rýchlosť otáčania kvapalnej liatiny a získa sa pravidelná hrúbka vytvorenej rúrky.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie na rotačný prívod kvapalnej liatiny na plynulé odlievanie pri použití zvislej odlievacej rúrky zo sféroidického grafitu, typu obsahujúceho chladený prievlak tvoriaci zásobný téglik na kvapalnú liatinu, od ktorého má vychádzať rúrka z liatiny so sféroidickým grafitom, vyznačujúce sa tým, že aspoň v dolnej časti zásobného téglika obsahuje mechanické alebo hydraulické, alebo magnetické prostriedky na uvádzanie hmoty kvapalnej liatiny nachádzajúcej sa v tomto zásobnom tégliku do pomalého otáčania.
2. 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že uvedené prostriedky na uvádzanie liatiny (F) do pomalého otáčania sú hydraulické prostriedky pozostávajúce z vedenia (7, 64) na tangenciálne privádzanie kvapalnej liatiny (F), ktoré ústi v dolnej časti zásobného téglika v susedstve jeho dna (12) tangenciálnym otvorom (18, 65).
3. 3. Zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že vedenie (64) na tangenciálne privádzanie kvapalnej liatiny (F) do dolnej časti zásobného téglika vychádza z panvy (58) vybavenej vháňacím zariadením na kvapalnú liatinu (F), ktorá je vystavená periodicky premenlivému alebo pulzujúcemu tlaku plynu.
4. 4. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že prostriedky na uvádzanie hmoty kvapalnej liatiny (F) do pomalého plynulého otáčania pozostávajú z vodorovných rúrok (45 alebo 52) na fúkanie inertného plynu do hmoty kvapalnej liatiny (F), prebiehajúcich tangenciálne k zásobnému tégliku a ústiacich v susedstve dna (12) alebo priamo v dne (12).
5. 5. Zariadenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že každá rúrka (45) obsahuje vháňacie vedenie (49) ktoré je zakončené pórovitou dýzou (47) zo žiaruvzdorného materiálu na rozvádzanie inertného plynu do liatiny (F) v podobe jemných bubliniek.
6. 6. Zariadenie podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že každá rúrka (45) obsahuje pórovitú dýzu (47) ústiacu tangenciálne do valcovej dutiny zásobného téglika.
7. 7. Zariadenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že každá rúrka (52) je tvorená zrezanou kužeľovitou žiaruvzdornou dýzou (52), ktorou prechádza vedenie (53), ústiace priamo do dna (12) zásobného téglika.
8. 8. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m , že prostriedky na uvádzanie kvapalnej liatiny (F) do pomalého otáčania sú magnetické prostriedky pozostávajúce z magnetov (36) nesených zvislým otáčavým hriadeľom (37) poháňaným skupinou (38) motora a reduktora, pričom magnety (36) sú uložené v uzavretej dutine (35) stredovej vyvýšeniny (34) súosovej s osou (XX) zásobného téglika, pričom hriadeľ (37) a magnety (36) prebiehajú po celej výške hmoty kvapalnej liatiny (F).
9. 9. Zariadenie podľa nároku 1,vyznačujúce sa tým, že prostriedky na uvádzanie kvapalnej liatiny do pomalého otáčania sú mechanické prostriedky pozostávajúce zo zvislých grafitových tyčí (44) zavesených na obvodovom okraji vodorovnej dosky (43) alebo na koncoch vodorovných ramien (43), pričom tyče (44) sú otočné okolo hriadeľa (41) prechádzajúceho súosovo, voľne valcovou dutinou (40) v stredovej vyvýšenine (39), so zvislou osou (XX), poháňaným skupinou (42) motora a reduktora, a výška tyčí (44) stačí na to, aby ich dolný koniec bol ponorený do kvapalnej liatiny (F) v susedstve dna (12) zásobného téglika.
10. 10. Zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že hydraulické prostriedky' na uvádzanie kvapalnej liatiny (F) do pomalého otáčania sú tvorené vedením (7) s tangenciálnym otvorom (18) ústiacim v dolnej časti zá-sobného téglika, kde je upravená zvislá rúrka (4) na osovo vzostupné privádzanie kvapalnej liatiny pochádzajúcej z odlievacej panvy pod tlakom plynu, umiestnenej pod zásobným téglikom, pričom uvedená zvislá rúrka (4) má priechodový’ prierez väčší ako je priechodový prierez tangenciálneho otvoru (18).
11. 11. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že zásobný téglik na kvapalnú liatinu (F) je vybavený stredovou žiaruvzdornou vyvýšeninou (17, 34, 39) s rovnakou zvislou osou (XX), akú má zásobný téglik na vytvorenie prstencovitého tvaru hmoty kvapalnej liatiny (F).