SU1133024A1 - Способ футеровки изложницы дл центробежного лить - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ФУТЕРОВКИ ИЗЛОЖНИЦЫ ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ, включающий последовательное нанесение на внутреннюю поверхность изложницы теплоизол ционного сло  из феррохромового шлака и теплопроводного сло  из смеси чугунной стружки натриевой селитры, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества лить  за счет снижени  брака лить  по засорам, предва-, рительно в смесь дл  теплопроводного сло  дополнительна ввод т 2-5 мас.% хлористого цинка.

Description

DO

со

о

N0

J Изобретение относитс  к литейному производству, преимущественно к центробежному литью чугунных заготовок в услови х массового производства . Известен способ футеровки изложницы , согласно которому на ее рабочую поверхность специальным засыпным устройством равномерно по всей длине засыпают огнеупорный материал кварцевый песок, порошок магнезита , цирконовый песок, циркон пьшевидный и др. ij . Недостатками способа  вл ютс  повьшенный брак лить  по засорам отливки, мала  точность отливок. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ футеровки изложницы дл  центробежного лить , включающий последовательное нанесение на внутреннк о поверхность изложниць термоизолирующегс сло  из феррохромового шлака и теплопроводного сло  из смеси чугунной стрзжки и натриевой селитры. 2J Недостатком известного способа  вл етс  то, что при массовом производстве в результате нагрева вращающейс  формы до значительных температур (300-400°С) селитра,Котора  примен етс  в качестве св зующего материала, на границе с жидким металлом и на некотором рассто  НИИ от этой гранищл после плавле- . ни  нагреваетс  до температзфы кипени  () и при этом тер ет св  зующие свойства. В св зи с тем, что кипение селит ры происходит в процессе заливки фо мы, футеровка второго сло  очень часто, смачива сь металлом, запутьшаетс  в теле отлизки, образу  дефект лить , именуемый засором. Как следствие, наблюдаетс  увеличение окончательного брака лить  по засорам. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества лить  за счет снижени  брака лить  по засорам. Цель достигаетс  тем, что соглас но способу футеровки изложницы, включающему последовательное нанесение на внутреннюю поверхность изложницы теплоизол ционного сло  из феррохройового шпака и теплопроводного сло  из смеси чугунной стружки натриевой селитры, предварительно в смесь дл  теплопроводного сло  дополнительно ввод т 2-5 мас.% хлористого цинка. Реализаци  способа в производственных услови х осуществл етс  следующим образом. Чугунную стружку после прокаливани  с целью удалени  влаги и масла загружают в шаровую мельницу и измельчают в течение минут , затем измельченную стружку просеивают через сито с  чейкой 0,5 мм. При измельчении стружки в течение 15 мин достигаетс  измельчение ее до фракции не менее 0,05 мм. Стрзгжка с более мелкой фракцией при контакте с поверхностью первого теплоизолирующего сло  проникает во внутрь этого сло , снижа  при этом модифицирующие свойства измельченной стружки. Стружка с фракцией более 0,5 мм образует пригар на поверхности отливки и шероховатзпо поверхность отливки, чем затрудн ет механическую обработку заготовки. Таким образом, оптимальный размер измельченной стружки должен находитьс  в пределах 0,05-0,50 мм. После измельчени  стрзпкку и необходимое количество селитры и хлористого 1щнка загружают в специальный смеситель типа СГУ - 400 и перемешивают составл ющие в течение 3-5 мин. За это врем  перемепшвани  селитра и хлористый цинк равномерно распредел ютс  в объеме стружки. Оптимальное количество натриевой селитры, примен емой в составе материала второго сло  футеровки вращающейс  формы, отработано экспериментально , равно 1-3 мас.% и зависит от температзФы формы, установившейс  в процессе массового производства отливок, котора  в свою очередь зависит от конструкции, материала и способа охлаждени  формы , теплоемкости и температуры заливаемого в форму сплава. При температуре формы 120-150 с необходимо примен ть 1,0-1,5 мас.% селитры, при температуре 151-200°С - необходимо примен ть 1,6-2% селитры, а при температуре формы 200-270С 2 ,1-2,5 мас.% селитры, при более высоких температурах формы - 2,63 мас.% селитры. При содержании

3

селитры в составе второго сло  менее 1 мас.% не обеспечиваетс  требуема  прочность футеровки, поэтому возможно повышение брака лить  по засорам, а при содержани х селитры превышающих 3 мае,% наблюдаетс  повышение брака лить  по газовым раковинам из-за повьш1енного выделени  кислорода при разложении селитры .

Содержание хлористого цинка в составе футеровки второго сло  зависит от давлени  жидкого металла на футеровочный материал формы, которое , в свою очередь, зависит от плотности примен емого металла, скорости-вращени  формы и толщины отливки ,

С учетом перечисленных факторов, вли ющих на давление жидкого металла на футеровку формы, проведены экспериментальные работы по установлению оптимального содержани  хлористого цинка в составе футеровки второго сло . В результате исследовани  качества отливок установлено, что при оптимальных значени х гравитационного коэффициента 90-120, которые наиболее часто встречаютс  в практике массового производства отливок центробежным способом, содержание хлористого цинка в составе футеровки второго сло  должно быть при литье заготовок независимо от их толщины, из алюминиевых сплавов 2,0-2,5 мас.%, из сплавов на медной основе - 2,6-3,0 мас.%, чугунных отливок 3,0-3,5 мас.%, стальных отливок 3,6-5 мас.%. При снижени х хлорного цинка менее нижнего предела дл  каждого вида сплавов наблю.- даетс  повьш1ение брака по засорам, а при увеличении вьшзе верхнего предела имеет место спекание футеровки что затрудн ет выбивку отливки.

После приготовлени  футеровки второго сло , содержащей молотую чугунную стружку, натриевую селитру и хлористый цинк, вращающуюс  форму футеруют следующим образом. Специальным устройством на рабочую поверхность формы нанос т первый слой из феррохромового шлака толщиной 0,5-0,7 мм, затем второй слой футеровки из смеси чугунной стружки натриевой селитры и хлористого цинка толщиной 2,0-2,5 мм. Через

30244

5-10 с после окончани  футеровки заливают в форму жидкой металл.

При контакте жидкого металла со вторым слоем футеровки происходит г расплавление селитры, температура

л

плавлени  равна 316 С. Образовав Щ4ЛСЯ жидка  фаза, облада  свойственной ей в зкостью, вьтолн ет роль св зующего, предохран ет второй

0 слой футеровки от разрушени  потоком металла. Однако в процессе заливки жидкого металла происходит дальнейшее повьщтение температуры футеровки и при селитра начинает кипеть.

Если бы отсутствовал хлористый цинк, футеровка второго сло  в этот момент разрушилась бы, так / как отсутствует св зующее вещество.

0 Хлористый цинк, име  температуру плавлени  365 С, расплавл етс  до разложени  селитры, образу  жидкую фазу, выполн ющую роль св зующего материала. В св зи с тем,

5 что температура кипени  .хлористого цинка .(732 С) значительно вьшзе температуры кипени  селитры (380 С), разрушений футеровки второго сло  не происходит в процессе заливки

g и кристаллизации сплава в форме. Нагрев футеровки формы выше температуры кипени  хлористого цинка происходит после образовани  твердой металлической оболочки на- границе футеровка - металл. Разрушение футеровки при этих услови х не мозкет повли ть на качество отливки, так как тверда  оболочка затвердевающего металла преп тствует проникновению материалов футеровки в жидкую фазу заготовки.

В производственных услови х отлиты шесть партий отливок гильз цилиндров Д-240 по 50 отливок кажда , вес отливки 12,5 кг: одна парти  отливок по существующей (базовой ) технологии с футеровкой формы без применени  хлористого цинка во втором слое футеровки, остальные партии с содержанием хлористого цинка во втором слое, соответствующим граничным значени м, близким к ним и средним значени м этого содер жани . Во всех парти х в качестве футеровки первого сло  примен лс  5 феррохромовый шлак, толщина сло  0,6 мм. Толщина второго сло  2 мм.

Опытные заготовки отливали на 20- позиционном кольцевом конвейе

ре. Металл вьшлавл ли в индукционно электропечи промышленной частоты ИЧТ - 10, температура заливки металла колебалась в пределах 13401370 С . Заливка металла в форму производилась с помощью магнито-динамического насоса.

Варианты технологии и результаты исследовани  качества опытных отливок приведены в таблице.

Из таблицы видно, что применение способа футеровки вращающейс  формы с нанесением на ее внутреннкио поверхность в качестве второго сло  примеси чугунной стружки, селитры и хлористого цинка позвол ет сни33024

зить брак лить  по засорам в 2,5 раза .

По предварительным расчетам ожидаемый экономический эффект от внедрени  предпагаемого способа футеровки формы с применением в качестве отвердител  второго сло  футеровки хлористого цинка по сравнению с , существующей технологией

to нанесени  футеровки на рабочую поверхность формы, при которой хлористый цинк не примен етс  в качестве отвердител  футеровки, за счет снижени  брака лить  по засорам 2-3 раза составит 7 руб. на тонну годного лить .

50

Чугунна  стружка 98

селитра 2

Чугунна  стружка -селитра - 2

хлористый цинк Чугун , стружка селитра - 2

хлористый цинк Чугун . стружка хлористьтй цинк

нет

95,2 2,8

95 3,0

94,75 селитра - 2 3,25

Продолжение таблицы

Чугунна  стружка 94,5 селитра - 2

хлористый цинк 3 ,5

Чугунна  стружка 94,3 селитра - 2

хлористый цинк 3 ,7

Claims (1)

1. СПОСОБ ФУТЕРОВКИ ИЗЛОЖНИЦЫ ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЬЯ, включающий последовательное нанесение на внутреннюю поверхность изложницы теплоизоляционного слоя из феррохромового шлака и теплопроводного слоя из смеси чугунной стружки натриевой селитры, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества литья за счет снижения брака лйтья по засорам, предва-. рительно в смесь для теплопроводного слоя дополнительно вводят 2-5 мас.% хлористого цинка.