Изобретение относитс к метаЛлур гии, конкретно к производству отливок из черных и цветных металлов и сплавов. Дл получени высоких значений ме таллических свойств литых металлов, а также требуемых дл этого струк- тур необходимо производить заливку расплавленного металла в форму при строго определенных температурах, В последнее врем находит все более широкое распространение технологи приготовлени сплавов, включающа перегрев расплава на 200-400 С выше Температуры ликвидуса с последурдим .быстрым охлаждением его до об„ычных температур лить . Наибольшую трудность в такЬй технологии составл ет охлаждение перегретого расплава с высокой скоростьх и точностью до за данных температур, особенно больших масс металла в промышленных услови Известно устройство дл рхлаждени металла, в котором охлаждение перегретого металла осуществл етс путем перелива его по охлаждаемой проточной водой плите ij. Недостатком таких устройств дл охлаждени металла вл етс образов ние закристаллизованного сло металла (гарнисажа) на поверхности .. плиты, что приводит к снижению интенсивности охлаждени металла, к . ухудшению механических свойств и к химической неоднородности структуры .отливки. I Кроме того, большую сложность представл ет обеспечение возможности охлаждени металла до строго определенных температур при вариаци х температуры и массы охлаждаемого металл Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, содержащее огнеупорную трубку дл перемещени жид кого металла, слой огнеупорного материала , при этом огнеупорна трубка неподвижно установлена в централь ном канале полой тепловой трубы Однак;о это устройство примен етс с целью, передачи металла на большие рассто ни с минимальным перепадом температуры и оно не пригодно дл охлаждени перегретого металла. Цель изобретени - расширение тех нологичес.ких возможностей устройства Поставленна цель достигаетс тем что устройство дл охлаждени neperретого металла, содержащее металлопровод в тепловой трубе, снабжено подставкой, конденсаторной батареей в виде.пучка труб и нагревател ми, при этом теплова труба выполнена в виде ге.йметичной камеры, в верхнюю полость которой встроена конденсато на батдре , а нижн полость запол нена теплоносителем и в нее встроен металлопровод и нагреватели. Кроме того, металлопровод выполнен- из материала с высокой теплопроводностью . Подставка выполнена с возможностью наклона вокруг горизонтальной оси. . На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство содержит герметичную камеру 1 тепловой- трубы, в верхней полости которой расположены зона конденсации 2, состо ща из пучка труб, охлс1ждаемых проточным теплоносителем , два коллектора 3, а в нижней полости испарител расположен металлопровод«4, который омываетс промежуточным теплоносителем 5. Зона конденсации расположена непосредственно над промежуточным теплоносителем , что сокращает длину зоны транспортировки пара и конденсатора промежуточного теплоносител . Корпус камеры 1 noKfftiT теплоизолиу рующим слоем 6 дл уменьшени тепловых потерь в окружающее пространство . Патрубок ВХОДНОГО коллектора 3 снабжен вентилем 7 дл регулировани расхода проточного теплоносител . Подставка устройства 8 имеетшарнирное соединение дл придани металлопроводу требуемого угла наклона. Регистраци давлени в полости устройства осуществл етс манометром 9. Дл разогрева промежуточного теплоIносител примен етс встроенный силитовый нагреватель, устанавливаемый в сквозные отверсти 10. 1 - - . . Работает устройство дл охлаждени перегретого металла следующим обра-, зом. .. Входным концом металлопровода устройство соедин етс с емкостью, из которой следует охладить перегретый металл, а другой конец соедин етс с емкостью дл сбора металла (кристаллизатор , форма, раздаточна печь, тигель и др.). При необходимости осуществл етс уплотнение в MecTeix ввода металлопровода. Дл разогрева промежуточного теплоносител примен етс способ нагрева встроенными нагревател ми (силитами). При достижении необходимой температуры теплова труба начинает действовать, что выражаетс в испарении промежуточного теплоносител и конденсации его на пучке труб в зоне конденсации. При этом достигаютс изотермические услови работы в полости устройства. Таким образом, предлагаемое устройство представл ет собой одну из модификаций тепловых РУб, а именно: двухфазный термосифон, в котором отсутствует пориста структура, а роль насоса дл возврата жидкости иэ зоны конденсации в зону испарени вы™ полн ет сила т жести.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to metallogy, specifically to the production of castings from ferrous and non-ferrous metals and alloys. In order to obtain high values of the metal properties of cast metals, as well as the structures required for this, it is necessary to pour molten metal into the mold at strictly defined temperatures. Recently, the process of preparing alloys, including melt overheating by 200-400 C, has become increasingly widespread. above the liquidus temperature with subsequent rapid cooling of it to normal pouring temperatures. The greatest difficulty in such a technology is the cooling of the superheated melt with high speeds and accuracy up to these temperatures, especially large masses of metal under industrial conditions. A device for cooling the metal is known, in which the cooling of the superheated metal is carried out by overflowing it through a plate cooled by running water ij. The disadvantage of such devices for metal cooling is the formation of a crystallized metal layer (skull) on the surface of the plate, which leads to a decrease in the intensity of metal cooling, to. deterioration of mechanical properties and chemical heterogeneity of the casting structure. I In addition, it is more difficult to ensure that metal is cooled to strictly defined temperatures with variations in temperature and mass of metal being cooled. The closest to the present invention is a device containing a refractory tube for moving a liquid metal, a layer of refractory material, while the refractory tube is stationary. However, this device is used for the purpose of transmitting metal over long distances with a minimum temperature difference. and it is not suitable for cooling superheated metal. The purpose of the invention is to expand the technological capabilities of the device. The goal is achieved by the fact that a device for cooling nepert metal containing a metal conductor in a heat pipe is equipped with a stand, a condenser battery in the form of a bundle of pipes and heaters, while the heat pipe is made in the form of y. There is a bristle chamber, in the upper cavity of which condensate is embedded on the battery, and the lower cavity is filled with coolant and the metal conduit and heaters are embedded in it. In addition, the metal pipe is made of a material with high thermal conductivity. The stand is made with the possibility of tilting around the horizontal axis. . The drawing shows the proposed device, the overall appearance. The device contains a sealed chamber 1 of a heat pipe, in the upper cavity of which condensation zone 2 is located, consisting of a bundle of pipes cooled by a flow-through coolant, two manifolds 3, and in the lower cavity of the evaporator metal conduit 4 is located, which is washed by intermediate heat carrier 5. Condensation zone It is located directly above the intermediate coolant, which reduces the length of the vapor transport zone and the intermediate coolant condenser. Camera body 1 noKfftiT with heat insulating layer 6 to reduce heat losses to the surrounding space. The inlet of the inlet manifold 3 is equipped with a valve 7 for controlling the flow rate of the coolant. The support of the device 8 has a hinged connection to give the metal conductor the desired angle of inclination. The pressure in the cavity of the device is recorded by means of a manometer 9. To heat the intermediate heat sink, an integrated silicon heater is used, which is installed in through holes 10. 1 - -. . A device for cooling superheated metal works as follows. .. The input end of the metal pipe is connected to a vessel from which the superheated metal should be cooled, and the other end is connected to a vessel for collecting metal (mold, mold, transfer furnace, crucible, etc.). If necessary, a seal is introduced into the MecTeix of the metal conduit. To heat the intermediate coolant, a method of heating with integrated heaters (silytes) is applied. When the required temperature is reached, the heat pipe begins to act, which is expressed in the evaporation of the intermediate coolant and its condensation on the tube bundle in the condensation zone. This achieves isothermal conditions of operation in the cavity of the device. Thus, the proposed device is one of the modifications of thermal RUB, namely: a two-phase thermosyphon, in which there is no porous structure, and the role of a pump for returning a liquid from the condensation zone to the evaporation zone exerts gravity.
Требуема температура охлаждени расплава равна температуре кипени промежуточного теплоносител , котора устанавливаетс подбором промежуточного теплоносител , а также, при noMoutH изменени давлени в корпусе установки посредством регулировани расхода проточного теплоносител при вентил 7. Дл того, чтобы перегретый металл смог охладитьс за врем перелива до требуемой температуры, измен ют угол наклона металлопровода при помощи шарнира подъемного механизма.The required cooling temperature of the melt is equal to the boiling point of the intermediate heat carrier, which is determined by selecting the intermediate heat carrier, as well as with no MoutH pressure change in the installation case by controlling the flow rate of the flow heat carrier with valve 7. In order for the superheated metal to cool during the overflow time to the required temperature, change the angle of inclination of the metal pipe with the help of a hinge lifting mechanism.
Примен ют следукацие промежуточные теплоносители{ в интервале темпера тур 1400-190{f С - барий, 1150-.The following heat transfer fluids are used {in the temperature range 1400-190 {f C - barium, 1150-.
- литий, 600-1100 С - цезий или калий, - lithium, 600-1100 C - cesium or potassium,
При переливе перегретого металла «1ерез устройство дл охлаждени металла происходит теплоотдача от металла промежуточному теплоносителю, который испар етс в зоне контакфа с расплавом и Конденсируетс в зоне конденсации. В тот момент, когда температура металла достигнет температуры кипени Теплоносител теплоотвод прекргицаетс , и металл продолжает транспортироватьс при посто нной ;гемпературе. С этой целью длина металлопровода выбираетс заведомо больше той, котора требуетс дл установлени заданной температуры.In the case of overheated metal overflow, the metal cooling device receives heat transfer from the metal to the intermediate heat carrier, which evaporates in the contact zone with the melt and condenses in the condensation zone. At that moment, when the temperature of the metal reaches the boiling point of the heat transfer medium, the heat sink is closed and the metal continues to be transported at a constant temperature. For this purpose, the length of the metal conductor is chosen to be obviously greater than that required to establish the desired temperature.