ЛИТНИКОВАЯ ЧАША ДЛЯ ВНУТРИФОРМЕННОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ РАСПЛАВА Российский патент 1994 года по МПК B22D27/20 

Изобретение относится к металлургии и может найти применение в литейном производстве при изготовлении отливок в одно- и многоразовые литейные формы.

Целью изобретения является устранение недостатков известных литниковых чаш и повышение эффективности очистки расплава при заливке его в литейные формы и обеспечение более полного усвоения модификатора, а также проведение одно- и многоразовой фильтрации расплава.

Поставленная цель достигается тем, что литниковая чаша содержит полость для приема расплава, реакционную камеру с модификатором, фильтр из стеклоткани, выходные отверстия из реакционной камеры, расположенные выше уровня размещения модификатора, причем фильтр перекрывает упомянутые выходные отверстия из реакционной камеры, что обеспечивает более полное усвоение модификатора и очистку расплава от шлака и неметаллических включений. Литниковая чаша выполнена из нескольких стержней в трех вариантах.

На фиг. 1 и 2 изображены две проекции конструкции литниковой чаши по 1 варианту. Чаша (фиг. 1) состоит из стержня 1, в котором выполнены полость для приема расплава (металлоприемник) 2, основная часть реакционной камеры 3 и выходное отверстие 4, сопрягаемое со стояком литниковой системы при установке литниковой чаши на форму. В стержень 1 установлен предварительно обернутый фильтровальной сеткой 8 стержень 5, имеющий окна 6, количество и pазмеpы которых определяют расчетом в зависимости от металлоемкости формы, для прохода расплава в общий канал 7, поперечное сечение которого равно сечению выходного отверстия 4. Окончательное оформление реакционной камеры происходят установкой стержня 9 в стержень 1.

Стержни 1, 5 и 9 могут быть изготовлены из стержневой смеси любого состава, применяемого в литейном производстве. Фильтровальную сетку 8 изготавливают из стеклоткани КС-11-ЛА.

Литниковая чаша работает следующим образом.

Расплав из разливочного ковша либо другого устройства поступает в полость - металлоприемник 2 и по мере накопления перемещается в реакционную камеру (РК) 3, где вступает в контакт с находящимся в РК модификатором и происходит процесс модифицирования. Затем промодифицированный расплав, фильтруясь через сетку-фильтр 8, проходит в окна 6 и далее по каналу 7 в выходное отверстие 4 чаши, сопряженное при установке чаши на литейную форму со стояком литниковой системы.

В результате описанного процесса прохождения расплава последний модифицируется в реакционной камере 3, а неизбежно образующиеся при этом неметаллические включения задерживаются (отфильтровываются) сеткой 8, что обеспечивает поступление в полость литейной формы качественного расплава.

Литниковая чаша по II-му варианту изображена в двух проекциях на фиг. 3 и 4. Чаша состоит из стержня 1, в котором выполнены полость для приема расплава (металлоприемник) 2, основная часть реакционной камеры 3 и выходное отверстие 4, сопрягаемое со стояком литниковой системы при установке литниковой чаши на форму. В стержень 1 установлен стержень 5, в котором выполнены окно 7 и канал, служащие для прохода расплава из реакционной камеры 3 после процесса модифицирования. При этом расплав встречает на своем пути сетку-фильтр 6, расположенную в месте сочленения стержней 1 и 5. Стержень 5 окончательно оформляет реакционную камеру 3.

Стержни 1 и 5 могут быть изготовлены из стержневой смеси любого состава, применяемого в литейном производстве. Сетка-фильтр 6 изготавливается из стеклоткани КС-11-ЛА либо штамповкой из листовой стали.

Литниковая чаша работает следующим образом.

Расплав из разливочного ковша либо другого устройства поступает в полость - металлоприемник 2 и, по мере наполнения, переливается в реакционную камеру (РК) 3. где вступает в контакт с находящимся в РК модификатором и происходит процесс модифицирования. Промодифицированный расплав, накапливаясь в РК, через окно 7 и канал 8, расположенные выше уровня размещения модификатора, двигаясь далее встречает на своем пути сетку-фильтр 8, фильтруется через нее и очищенный от неметаллических включений поступает в выходное отверстие 4, сопряженное со стояком литниковой системы, направляющую расплав в полость литейной формы.

Литниковая чаша по Ш-му варианту изображена на фиг. 5 и 6 в двух проекциях и отличается от варианта II наличием дополнительного стержня, который отделяет полость для приема расплава от реакционной камеры, снабженным фильтром для предварительной очистки расплава до модифицирования. Фильтр изготавливают из стеклоткани КС-11-ЛА либо штамповкой из листовой стали.

Литниковая чаша pаботает следующим образом.

Расплав из разливочного ковша либо другого устройства поступает в металлоприемник, откуда фильтруется через фильтр 9, заформованный в стержне 10, отделяющим полость для приема расплава от реакционной камеры (РК). При этом расплав до начала процесса модифицирования очищается от неметаллических включений и газов, что способствует лучшему усвоению модификатора и, следовательно, повышению эффективности модифицирования. Профильтровавшись через фильтр 9, расплав попадает в РК, где вступает в контакт с находящимся там модификатором и происходит процесс модифицирования. Дальнейшее движение промодифицированного расплава совершается в соответствии с движением расплава в литниковой чаше по варианту II. При этом расплав подвергается вторичной фильтрации, в результате которой он очищается от неметаллических включений, образовавшихся при модифицировании. В этом случае достигается очень высокая эффективность процесса модифицирования.

Расчет размеров элементов литниковой чаши начинают с определения величины сечения выходного отверстия, сопрягаемого со стояком, площадь которого должна быть равна площади верхнего сечения стояка. Затем определяют площадь реакционной камеры и ее высоту. Остальные размеры чаши устанавливают, используя имеющиеся в справочной литературе рекомендации и соотношения, обеспечивающие необходимую металлоемкость чаши и ее прочность.

Предложенные конструкции литниковых чаш могут быть использованы как при производстве отливок из модифицированного чугуна с пластинчатым, так и с шаровидным графитом. Например, при изготовлении в производственных условиях отливок цилиндровой группы из чугуна с шаровидным графитом с применением описанных выше литниковых чаш предел прочности при растяжении увеличился не менее чем на 10. . . 11% , относительное удлинение и твердость также возросли. Аналогичные результаты были получены и при производстве отливок из модифицированного чугуна с пластинчатым графитом.

(56) Худокормов Д. Н. Производство отливок из чугуна. Минск: Высшая школа, 1987, с. 129.

Использование: в литейном производстве для более полного усвоения модификатора и очистки расплава от шлака и неметаллических включений. Сущность изобретения: литниковая чаша состоит из двух или трех стержней, в одном выполнены металлоприемник, основная часть реакционной камеры и выходное отверстие, сопрягаемое со стояком, в другом - окно, сообщающиеся с общим каналом. Третий стержень (при наличии такового) служит для окончательного оформления реакционной камеры. Один из стержней, имеющий окна для прохода расплава из реакционной камеры в общий канал, сопряженный со стояком, обернут фильтровальной сеткой из стеклоткани. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. ЛИТНИКОВАЯ ЧАША ДЛЯ ВНУТРИФОРМЕННОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ РАСПЛАВА, содержащая полость для приема расплава, реакционную камеру с выходными отверстиями и размещенным в ней модификатором, фильтр из стеклоткани, отличающаяся тем, что, с целью более полного усвоения модификатора и очистки расплава от шлака и неметаллических включений, выходные отверстия реакционной камеры расположены выше уровня размещения модификатора, причем фильтр закреплен с перекрытием выходных отверстий реакционной камеры. 2. Литниковая чаша по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена из нескольких стержней, при этом стержень, отделяющий полость для приема расплава от реакционной камеры, снабжен дополнительным фильтром для предварительной очистки расплава.