SU1740118A1

SU1740118A1 - Apparatus for casting hollow ingots

Info

Publication number: SU1740118A1
Application number: SU904798002A
Authority: SU
Inventors: Валентин Иванович Коваленко; Виталий Николаевич Шевченко
Original assignee: Краматорский Завод "Энергомашспецсталь"
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1992-06-15

Abstract

Устройство дл отливки полых слитков. Использование: получение полых слитков и литых заготовок. Сущность изобретени : устройство содержит поддон 3, изложницу 1 с пустотелой оправкой 4, заполненной металлической стружкой 5 кольцевой элемент 6 с вогнутой торцовой поверхностью, обращенной к оправке, заслонку 7 дл удержани стружки и ст жку 9, размещенную в полостиDevice for casting hollow ingots. Usage: obtaining hollow ingots and cast billets. SUMMARY OF THE INVENTION: The device comprises a pallet 3, a mold 1 with a hollow mandrel 4 filled with metal chips 5, an annular element 6 with a concave end surface facing the mandrel, a flap 7 for holding chips and a clamp 9 placed in the cavity

Description

Изобретение относитс к литейному производству, в частности к изготовлению полых слитков литьем.The invention relates to foundry, in particular to the manufacture of hollow ingots by casting.

Известно устройство дл получени полого слитка, содержащее пустотелую оправку , в которой размещен сердечник с кольцеобразным элементом, выполненным с вогнутой торцовой поверхностью, обращенной в сторону верхнего торца пустотелой оправки.A device for producing a hollow ingot is known, comprising a hollow mandrel in which a core with an annular element is arranged, which is provided with a concave end surface facing the upper end of the hollow mandrel.

Использование данного устройства требует большого расхода сжатого газа. Это св зано с тем, что в данной конструкции только газ производит отбор тепла от нагретых поверхностей пустотелой оправки и сердечника за счет создани обдувающего воздействи . Однако сжатый газ вл етс малоэффективным охладителем, поэтому возникает необходимость длительной его подачи. От этого и возникает его большой расход.The use of this device requires a high consumption of compressed gas. This is due to the fact that in this construction only gas produces heat extraction from the heated surfaces of the hollow mandrel and core by creating a blowing effect. However, compressed gas is an inefficient chiller, so it is necessary to supply it for a long time. From this and there is a big expense.

Йаиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл получени полого слитка, содержащее поддон, изложницу с пустотелой оправкой, заполненной металлической стружкой, на которой установлен уплотн ющий груз с кольцеобразным элементом , выполненным с вогнутой торцовой поверхностью, обращенной в сторону верхнего торца пустотелой оправки, а в нижней части поддона размещена заслонка дл удержани стружки,Ya closest to the present invention is a device for producing a hollow ingot containing a pallet, a mold with a hollow mandrel filled with metal chips, on which a sealing weight is mounted with an annular element made with a concave end surface facing the upper end of the hollow mandrel, and the bottom of the pallet is placed flap to hold the chips,

В таком устройстве сокращаетс расход сжатого газа, поскольку нагрета оправка передает тепло преимущественно металлической стружке, имеющей очень развитую поверхность, что благопри тно дл эффективного охлаждени .In such a device, the consumption of compressed gas is reduced, since the heated mandrel transfers heat mainly to metal chips having a very developed surface, which is beneficial for efficient cooling.

Однако нар ду с достоинством известное устройство обладает и недостатками, заключающимис в сложности конструкции и неудобствах извлечени стружки из оправки .However, along with dignity, the known device also has disadvantages, which are complicated in design and inconvenience of extracting chips from the mandrel.

Сложность конструкции объ сн етс наличием направл ющей из двух частей под подвижную заслонку, элементов креплени , при мка или сварной металлоконструкции в виде опоры, соизмеримой по высоте со столбом стружки в пустотелой поправке.The complexity of the design is explained by the presence of a two-part guide for a movable damper, fastening elements, bars, or welded metal structures in the form of a support, comparable in height to the column of chips in a hollow correction.

Неудобства извлечени стружки из оправки св заны с необходимостью выталкивать вниз нагретую металлическую стружку при температуре 800-1000° СThe inconvenience of extracting chips from the mandrel is associated with the need to push down the heated metal chips at a temperature of 800-1000 ° C

Цель изобретени - упрощение конструкции и обеспечение удобства извлечени стружки из оправки.The purpose of the invention is to simplify the design and provide ease of extraction of chips from the mandrel.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл отливки полых слитков, содержащее поддон, изложницу с пустотелой оправкой, заполненной металлической стружкой, кольцевой элемент с вогнутой торцовой поверхностью, обращенной к оправке , и заслонку дл удержани стр ужки, согласно изобретению снабжено ст жкой, размещенной в плоскости оправки между кольцевым элементом и заслонкой, при этом заслонка со стороны стружки выполнена с вогнутой кольцевой поверхностью и установлена с зазором в нижней части пустотелой оправки непосредственно на поддоне .This goal is achieved in that the device for casting hollow ingots, comprising a pan, a mold with a hollow mandrel filled with metal chips, an annular element with a concave end surface facing the mandrel, and a flap for holding the stringer, according to the invention, is provided with a tie the plane of the mandrel between the annular element and the flap, while the flap on the chip side is made with a concave annular surface and is installed with a gap in the lower part of the hollow mandrel directly a pallet.

Наличие в полости оправки ст жки, вогнута кольцева поверхность заслонки, ее размещение с зазором относительно внутренней поверхности - это важные и св занные общим изобретательским замыслом признаки. Их совокупность позвол ет отказатьс от выталкивани из пустотелой оправки нагретой стружки вниз и перейти к более удобному ее извлечению вверх в св зи с возможностью использовани дл этой операции грузоподъемного устройства. ПриThe presence in the cavity of the shank mandrel, the annular surface of the flap is concave, its placement with a gap relative to the inner surface are important and related signs of the general inventive concept. Their combination makes it possible to refuse to push the heated chips down from the hollow mandrel and move to more convenient removal of them in connection with the possibility of using a lifting device for this operation. With

этом не требуетс дополнительных затрат, а напротив, возникает неожиданный эффект - упрощаетс конструкци , поскольку при введении одной простой детали - ст жки - из устройства исключаютс несколько болееthis does not require additional costs, but, on the contrary, an unexpected effect arises - the construction is simplified, since with the introduction of one simple part — a tie — several more

сложных деталей, а именно: направл юща из двух частей с элементами креплени и сварна металлоконструкци в виде опоры или бетонный при мок.complex parts, namely: a two-part guide with fastening elements and a welded metal structure in the form of a support or a concrete one with a mock.

На чертеже изображено устройство дл The drawing shows a device for

отливки полых слитков, общий вид.casting hollow ingots, general view.

Устройство содержит изложницу 1, установленную с надставкой 2 на поддоне 3. В изложнице 1 размещен сердечник, представл ющий собой пустотелую оправку 4,The device contains a mold 1 installed with an extension 2 on a pallet 3. In the mold 1 a core is placed, which is a hollow mandrel 4,

заполненную металлической стружкой 5, сверху которой установлен кольцеобразный элемент 6 с вогнутой торцовой поверхностью , обращенной в сторону верхнего торца пустотелой оправки 4, а снизу - заслонка 7.filled with metal shavings 5, on top of which is mounted a ring-shaped element 6 with a concave end surface facing towards the upper end of the hollow mandrel 4, and from the bottom - a flap 7.

Со стороны стружки 5 заслонка 7 выполнена с вогнутой кольцевой поверхностью, размещена с боковым зазором 8 (4-6 мм) относительно внутренней поверхности пустотелойFrom the side of the chip 5, the flap 7 is made with a concave annular surface, placed with a side gap 8 (4-6 mm) relative to the inner surface of the hollow

оправки 4 и непосредственно соединена с кольцеобразным элементом б посредством ст жки 9, например винта или шпильки.the mandrel 4 and is directly connected to the annular element b by means of a tie 9, for example a screw or a stud.

Между изложницей 1 и пустотелой оправкой 4 залит расплавленный металл 10. Над надставкой размещен разливочный ковш 11. Between the mold 1 and the hollow mandrel 4 molten metal 10 is poured. A pouring ladle 11 is placed above the extension.

Металлическа стружка 5 - это отходы, образующиес на металлорежущих станках. Она может быть дробленой и вьюнообраз- ной, но без следов смазочно-охлаждающей жидкости и масла.Metal shavings 5 are scrap generated on machine tools. It can be crushed and wind-shaped, but without traces of coolant and oil.

Дл подачи хладагента через стружку 5 в поддоне 3 выполнены аксиальные отверсти 12. В качестве хладагента используетс инертный или защитный газ типа азота или аргона.Axial holes 12 are made in the sump 3 to supply the refrigerant through the chips 5. An inert or protective gas such as nitrogen or argon is used as the refrigerant.

Дл извлечени нагретой стальной стружки 5 из пустотелой оправки 4 кольцеобразный элемент 6 выполнен со скобой 13 под крюк грузоподъемного устройства.To extract the heated steel shavings 5 from the hollow mandrel 4, the annular element 6 is provided with a yoke 13 under the hook of the load-lifting device.

Между верхним торцом пустотелой оправки 4 и вогнутой поверхностью кольцеобразного элемента 6 равномерно размещены упорные прокладки 14 в количестве 3-4 шт. шириной 2-3 мм и толщиной 0.3 мм дл образовани кольцеобразной щели 15.Between the upper end of the hollow mandrel 4 and the concave surface of the annular element 6 are evenly spaced spacers 14 in the amount of 3-4 pieces 2-3 mm wide and 0.3 mm thick to form an annular slot 15.

Сборка стержн может проводитьс отдельно или в изложнице. Пустотела оправка 4 занимает вертикальное положение. Внутрь ее на поддоне 3 устанавливают заслонку 7 со ст жкой 9. Полость пустотелой оправки 4 заполн ют стружкой 5 с горкой, составл ющей 40-60 мм над верхним торцом пустотелой оправки 4. На ст жку 9 над- евают кольцеобразный элемент 6 и устанавливают гайку, которую завинчивают до упора кольцеобразного элемента 6 в прокладки 14, вследствие чего происходит частичное сжатие стальной стружки 5. The rod may be assembled separately or in a mold. The hollow mandrel 4 is upright. Inside it, on the pallet 3, a flap 7 is installed with a clamp 9. The cavity of the hollow mandrel 4 is filled with chips 5 with a slide 40-60 mm above the upper end of the hollow mandrel 4. A ring-shaped element 6 is pushed onto the clamp 9 and a nut is installed which is screwed up against the stop of the annular element 6 into the gaskets 14, as a result of which the steel chips 5 are partially compressed.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При установке разливочного ковша 11 над устройством через аксиальные каналы 12 or внешнего источника подают хлада- гент, который, проход через боковой зазор 8, стружку 5 и кольцеобразную щель 15, отражаетс от вогнутой поверхности кольцеобразного элемента 6 и приобретает направление движени вниз, в изложницу 1t вытесн из нее атмосферный воздух.When installing the casting bucket 11 over the device, coolant is supplied through the axial channels 12 or of the external source, which, passing through the side gap 8, chips 5 and the annular slot 15, reflects from the concave surface of the ring element 6 and takes the direction of downward movement into the mold 1t forced out of it atmospheric air.

Из разливочного ковша 11 начинают выпуск расплавленного металла. Благодар предварительной подаче хладагента обеспечиваетс защита струи металла с начала разливки и поверхности расплавленного металла 10 в изложнице 1 от взаимодействи с атмосферным воздухом.From the casting ladle 11 begin to release molten metal. By pre-supplying the refrigerant, the jet of metal is protected from the beginning of the casting and the surface of the molten metal 10 in the mold 1 from contact with atmospheric air.

С увеличением уровн расплавленного металла 10 пустотела оправка 4 частичноWith an increase in the level of molten metal 10 hollow mandrel 4 partially

оплавл етс по наружной поверхности и в некоторой мере тер ет механическую прочность . К моменту окончани разливки ме- таллостатическое давление становитс максимальным. Но пустотела оправка 4 не выпучиваетс внутрь, поскольку опираетс на стружку 5, котора своим весом и упругими свойствами создает противодавление металлостатическому давлению и оказывает на пустотелую оправку охлаждающий эффект , который дополн етс охлаждением с помощью газообразного хладагента. Такое охлаждение вл етс благопри тным дл образовани и роста на наружной поверхности пустотелой оправки 4 корки затвердевающего металла, с ростом которой увеличиваетс механическа прочность пустотелой оправки 4 и начинают про вл тьс силы усадки. Пустотела оправка 4 начинает медленно уменьшатьс в диаметре, сжима в радиальном направлении стружку 5, котора к этому периоду существенно утрачивает упругие свойства в св зи с нагревом и исчерпывает свое назначение.melts on the outer surface and to some extent loses its mechanical strength. By the end of the casting, the metalostatic pressure becomes maximum. But the hollow mandrel 4 does not bulge inward because it rests on the chip 5, which, by its weight and elastic properties, creates a counter-pressure to the metal-static pressure and has a cooling effect on the hollow mandrel, which is complemented by cooling with gaseous refrigerant. Such cooling is beneficial for the formation and growth on the outer surface of the hollow mandrel 4 of a solidified metal crust, with the growth of which the mechanical strength of the hollow mandrel 4 increases and shrinkage forces begin to appear. The hollow mandrel 4 begins to slowly decrease in diameter, squeezing in the radial direction the chips 5, which by this period substantially lose their elastic properties due to heating and exhaust their purpose.

Потом скобу 13 захватывают крюком грузоподъемного устройства, комплект, содержащий стружку 5, кольцеобразный элемент 6, заслонку 7 и ст жку 9. извлекают из пустотелой оправки и прекращают подачу хладагента. Беспреп тственному извлечению стружки 5 из пустотелой оправки 4 способствует прежде всего температурный нагрев (800-1000° С), при котором стружка утрачивает упругие свойства и становитс податливой. С этой точки зрени благопри тными вл ютс также профиль заслонки 7 (ее вогнута кольцева поверхность), боковой зазор относительно внутренней поверхности пустотелой оправки 4 и св зь с кольцеобразным элементом 6.Then the bracket 13 is grabbed with a hook of the load-lifting device, a kit containing chips 5, an annular element 6, a flap 7 and a clamp 9. are removed from the hollow mandrel and stop the flow of refrigerant. The unobstructed extraction of chips 5 from the hollow mandrel 4 is primarily facilitated by temperature heating (800-1000 ° C), at which the chips lose elastic properties and become pliable. From this point of view, the profile of the shutter 7 (its concave annular surface), the lateral gap relative to the inner surface of the hollow mandrel 4 and the connection with the annular element 6 are also favorable.

Дальнейшее охлаждение полого слитка осуществл етс на воздухе. При температуре 750° С и менее полый слиток извлекают из изложницы 1.Further cooling of the hollow ingot is carried out in air. At a temperature of 750 ° C and less hollow ingot is removed from the mold 1.

Пустотела оправка 4 становитс его неотъемлемой внутренней частью, а стружка отправл етс на переплав.The hollow mandrel 4 becomes its integral part, and the chips go to remelting.

По сравнению с прототипом технико- экономическими преимуществами предложенного устройства вл ютс упрощение конструкции и обеспечение удобства извлечени стружки из оправки использованием действующих грузоподъемных средств.Compared with the prototype, the technical and economic advantages of the proposed device are the simplification of the design and the convenience of extracting chips from the mandrel using existing lifting means.

Claims

Claims.

A device for casting hollow ingots, comprising a pan, a mold with a hollow mandrel filled with metal chips, an annular element with a concave end surface facing the mandrel, and a flap for holding chips,

characterized in that, for the purpose of this, the flap on the side of the chip for the simplification of the structure and convenience is completed with a concave annular surface of the chip from the mandrel, it is supplied with and installed with a gap in the bottom

strapping placed in the cavity of the mandrel part of the hollow mandrel directly

between the ring element and the flap, 5 on the pallet.