SU1696048A1 - Способ отливки изложницы и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к отливке полых слитков, и может быть использовано дл  отливки изложниц ..Цель изобретени  - повышение качества изложниц и производительности. Способ включает заливку расплава между формой и пустотелой оправкой с одновременной подачей в последнюю пылегазового потока, которому сообщают циркулирующее восход щее по спирали вверх движение . Устройство содержит форму и установленную коаксиально с ней на поддоне пустотелую оправку с разделителем фаз, оснащенным фильтром. В пустотелой оправке установлена труба с наружной спиралеобразной поверхностью с зазором относительно разделител  фаз. Основание трубы охватывает бункер. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение отноритс  к черной металлургии , в частности к отливке полых слитков, и может быть использовано дл  отливки изложниц .

Цель изобретени  - повышение качества изложниц и производительности.

Способ отливки изложницы включает заливку расплавленного металла между литейной формой и пустотелой оправкой, подачу газа в полость пустотелой оправки, причем совместно с газом подают пылевидный графит и образовавшемус  потоку охлаждающей смеси придают вращательное восход щее вверх движение.

Благодар  тому, что совместно с газом подают графит, достигаетс  существенное улучшение условий охлаждени  пустотелой оправки, так как уже не только газ, но и графит (как высокоэффективный охладитель ) производит отбор тепла. Причем это не ограничено во времени каким-либо условием . Так создаютс  наиболее благопри тные услови  дл  формировани  здоровой сердцевины отливаемой изложницы или полого спитка, т.е. повышаетс  их качество. При этом также повышаетс  производительность за счет сокращени  времени на получение изложницы (полого слитка), и снижаютс  трудозатраты.

Придание потоку охлаждающей смеси вращательного восход щего вверх движени  создает в пустотелой оправке не хаос- ное перемещение охлаждающей смеси, а целенаправленное, так как при этом максимальный охлаждающий эффект создаетс  именно на поверхности пустотелой оправки путем образовани  на ней вращающегос  сло  графита, который по мере нагревани  постепенно удал етс , что также  вл етс  преимуществом способа. Такие особенности усиливают положительное воздействие управл емого охлаждени  на качество слитка и производительность, поскольку при вращательном движении пылегазового потока происходит непрерывный и в то же врем  высокоэффективный отвод тепла. Попутно снижаютс  трудовые затраты (отсутствуют операции выталкивани  нагретой стружки и открыти  заслонки).

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство содержит форму 1, в которой на поддоне 2 установлена пустотела  оправка 3 с закрепленным на ее верхнем торце разделителем 4 фаз, оснащенным фильтром 5 типа мелкой металлической стружки.

В пустотелой оправке 3 установлена конусообразна  отвод ща  труба 6 с закрепленной по высоте ее образующей спиралевидной направл ющей 7. Вершина конусообразной отвод щей трубы 6 размещена с зазором 8 относительно разделите-- л  4 фаз. Основание конусообразной отвод щей трубы 6 охватывает приемна  камера 9, прикрепленна  к поддону 2 и выполненна  с тангенциально расположенным патрубком 10 дл  подвода пылевидного графита 11 с размером частичек до 1,5 мм. Выбор графита в качестве пылевидного материала объ сн етс  прежде всего тем, что он может отвести от нагретой поверхности пустотелой оправки 3 в несколько дес тков раз больше тепла, чем сжатый воздух или газы, при этом он хорошо транспортируетс  по трубам, не слеживаетс , имеет высокую текучесть и  вл етс  доступным по стоимости и получению.

Поддон 2 выполнен с сифонным каналом 12 и установлен на основании 13. Под конусообразной отвод щей трубой 6 размещена емкость 14. Между формой 1 и пустотелой оправкой 3 залит расплавленный металл 15, в частности чугун.

Спиралевидна  направл юща  7 в поперечном сечении имеет дугообразный профиль. Ее крепление на конусообразной отвод щей трубе 6 осуществлено только с одной стороны, а с другой стороны предус- мотрен зазор 16. Выпуклой поверхностью спиралевидна  направл юща  7 контактирует с пустотелой оправкой 3..

Стрелками показано направление движени  пылевидного графита. В качестве газа-носител  используетс  азот или аргон.

Устройство работает следующим образом .

Между формой 1 и пустотелой оправкой 3 заливают расплавленный металл 15 через сифонный канал 12. С началом подачи расплавленного металла 15 со сжатым газом подают пылевидный графит 11,, Образовавшемус  пылегазовому потоку сообщают циркулирующее движение по траектории конической спирали. С вершины траектории конической спирали пылевидный графит 11

привод т к падению (удал ют) в средней части газового потока, т.е. через конусообразную трубу 6. Газ через разделитель 4 фаз удал ют в атмосферу. При температуре отлитой изложницы 750-800°С подачу пылега0 зового потока прекращают. С пустотелой оправки 3 снимают разделитель 4 фаз, от поддона 2 отсоедин ют приемную камеру 9. убирают емкость 14 и опускают конусообразную отвод щую трубу 6 со спиралевид5 ной направл ющей 7 за пределы устройства.

Пример. Биметаллическую изложницу высотой 2,6 м и средним внутренним диаметром 1,4 м отливают из чугуна марки СЧ

0 10 с применением пустотелой оправки 3 толщиной 12 мм, изготовленной из стали, котора  после затвердевани  чугуна становитс  неотъемлемым покрытием изложницы (внутренним).I

5Жидкий чугун заливают между формой

1 и пустотелой оправкой 3 через сифонный канал 12 с линейной скоростью 180 мм/мин. Одновременно с этим в патрубок 10 в потоке азота подают пылевидный графит 11. Дав0 ление пылегазового потока 0,18 МПа. За счет тангенциального расположени  патрубка 10 пылегазовому потоку в приемной камере 9 сообщаетс  круговое восход щее давление, при котором пылевидный графит

5 11 под действием центробежной силы приобретает форму непрерывного кругообразного сло , который перемещаетс  на нижнюю часть внутренней поверхности пустотелой оправки 3 и охлаждает ее, т.е. про0 изводит отбор тепла, которое пустотела  оправка 3 получает от расплавленного чугуна . Там же, в нижней части пустотелой оправки 3, пылегазовый поток поступает -в спиралевидную направл ющую 7 и за счет

5 этого ему сообщаетс  циркулирующее восход щее движение по траектории конической спирали., Такое движение пылегазового потока  вл етс  залогом удержани  пылевидного графита 11 в виде

0 движущегос  сло  на внутренней поверхности оправки 3. При этом восход щее движение по траектории конической спирали обеспечивает равномерное удержание пылевидного графита 11 на внутренней повер5 хности пустотелой оправки 3 по всей ее высоте.

Таким образом, если в нижней части пустотелой оправки 3 круговое восход щее движение пылевидного потока создано за счет тангенциального расположени  патрубка 10 относительно приемной камеры 9, то по всей остальной высоте .этой оправки циркулирующее восход щее движение по траектории конической спирали поддержано за счет спиралевидной направл ющей 7 и конусообразного профил  отвод щей трубы 6.

По мере повышени  уровн  жидкого чугуна пустотела  оправка 3 получает высокотемпературный нагрев, но в полной мере не тер ет механической прочности, поскольку с внутренней поверхности имеет высокоэффективное охлаждение за счет отдачи тепла пылевидному графиту 11 и азоту. Охлаждение считаетс  высокоэффективным, так как пылевидный графит 11 и газ производ т отбор тепла и посто нно удал ютс . Пылевидный графит 11с вершины траектории конической спирали привод т к падению (удал ют) в средней части пылегазового по- тока, т.е. через конусообразную отвод щую трубу 6 направл ют в емкость 14.

Азот, выполнив полезную работу по перемещению пылевидного графита 11 и отбору тепла от пустотелой оправки 3, удал етс  в атмосферу через разделитель 4 фаз.

С повышением уровн  жидкого чугуна возрастает металлостатическое давление на пустотелую оправку 3. Однако она не .выпучиваетс  внутрь, поскольку опираетс  на выпуклую поверхность спиралевидной направл ющей 7, котора  закреплена на конусообразной трубе 6.

За счет непрерывного охлаждени  внутренней поверхности пустотелой оправки 3 на ее наружной поверхности образуетс  корка затвердевающего чугуна, с ростом которой возрастает механическа  прочность пустотелой оправки 3 и начинают про вл тьс  силы усадки затвердевающего чугу- на, под вли нием которых пустотела  оправка 3 сжимаетс  в радиальном направлении , воздейству  в этом же направлении и на спиралевидную направл ющую 7. За счет того, что между конусообразной отво- д щей трубой 6 и спиралевидной направл ющей 7 предусмотрен зазор 16, последн   не создает существенного преп тстви  дл  сил усадки затвердевающего чугуна, поскольку имеет возможность деформиро-

ватьс  с одновременным уменьшением за- зора 16 и увеличением радиуса кривизны того дугообразного профил , который эта направл юща  имеет в поперечном сечении . Этим обеспечиваетс  свободна  усадка отлитой биметаллической изложницы с предотвращением по влени  в ней трещин, т.е. с гарантией обеспечени  качества.

При температуре отлитой биметаллической изложницы 775°С подачу пылегазового потока прекращают. С пустотелой оправки 3 снимают разделитель 4 фаз, от поддона 2 отсоедин ют приемную камеру 9, убирают емкость, заполненную пылевидным графитом 11, и опускают конусообразную отвод щую трубу 6 со спиралевидной направл ющей 7 за пределы устройства.

Дальнейшее охлаждение отлитой биметаллической изложницы осуществл етс  совместно с формой 1 на воздухе. При 300°С изложницу извлекают из формы 1.

Claims (2)

1.Способ отливки изложницы, включающий заливку расплава в литейную форму с размещенной в ней пустотелой оправкой и подачу охлаждающего газа в полость пустотелой оправки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества изложниц и увеличе-ни  производительности, вместе с охлаждающим газом подают пылевидный графит, а образовавшейс  смеси сообщают восход щее вверх по спирали движение.

2.Устройство дл  отливки изложницы, содержащее линейную форму, установлен- ную коаксиально в ней пустотелую оправку, сообщенную с системой подачи охлаждающего газа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества изложниц и увеличени  производительности, оно снабжено трубой, установленной коаксиально в пустотелой оправке и имеющей на наруж- ной поверхности спиралеобразную направл ющую с подъемом ее витков по высоте, бункером, охватывающим нижнее основание трубы, а также закрепленным на верхнем торце пустотелой оправки с зазором относительно трубы фильтром в металлическом корпусе, нижнее и верхнее основани  которого выполнены с отверсти ми.

Чх

г

00

ЪидА