УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ Российский патент 1995 года по МПК B22C9/02 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к непрерывному литью.

Известна установка для непрерывного литья, содержащая подвижный кристаллизатор с фильтрами, футерованный огнеупорным песком, систему вакуумирования, модель для формовки рабочей полости в песке и устройство для засыпки песка (заявка N 4850435/02, решение от 27.06.91 - прототип).

С помощью указанной установки с горизонтально расположенным кристаллизатором можно отливать лишь полосовой профиль. Причем верхняя поверхность профиля открыта и получается некачественной. При использовании установок с вертикальными кристаллизаторами для литья сложнопрофильных толстостенных заготовок имеются неудобства при эксплуатации, так как необходимо поднимать металл на многометровую высоту. Наиболее приемлемы для устранения указанных недостатков кристаллизаторы с криволинейной технологической осью, однако такие кристаллизаторы с песчаной облицовкой не разработаны.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение удобства эксплуатации установки.

Цель достигается тем, что кристаллизатор смонтирован на вращающемся барабане, внутри которого выполнена система вакуумирования кристаллизатора при подключении полости барабана к источнику вакуума. При этом модель выполняют протяжной и изогнутой по дуге окружности, концентрической поверхности барабана, для формовки рабочей полости вокруг барабана, а кристаллизатор снабжен створками, шарнирно закрепленными на внешнем ободе барабана, и устройством для поворота створок.

Выполнение кристаллизатора на вращающемся барабане, служащем одновременно как корпусом кристаллизатора, так и корпусом системы вакуумирования (при подключении полости барабана к источнику вакуума), позволяет получить кристаллизатор с криволинейной технологической осью. Это позволяет сочетать преимущества облицованных сухим песком как горизонтальных, так и вертикальных кристаллизаторов, расширяет технологические возможности первых при литье толстостенных профилей и повышает удобство вторых за счет более компактной их конструкции, удобства заливки, извлечения и порезки отливок. Установка системы вакуумирования внутри барабана повышает компактность конструкции.

Другим отличительным признаком конструкции служит протяжная модель, которая выполнена изогнутой, кривизна изгиба дает возможность выполнения рабочей полости в облицовке вокруг барабана. Это наиболее удобная конструкция модели для формовки изогнутой полости.

Наличие шарнирно закрепленных створок на кристаллизаторе с механизмом их поворота исключает применение синтетической пленки и связанные с этим неудобства эксплуатации при их нанесении на песчаную облицовку, т.к. створки в закрытом состоянии герметизируют облицовку, а в открытом позволяют удалять песок и извлекать отливку.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - участок кристаллизатора, где производится формовка.

Установка имеет кристаллизатор 1, в который засыпают песок 2. Последний может уплотняться, например, вибратором 3. Песок подается, например, лентой 4. Для заливки металла 5 имеется воронка 6, из которой по металлопроводу внутри модели 7 он подается в рабочую полость. Внутренние стенки 8 кристаллизатора перфорированы и являются стенками подвижного барабана. Система вакуумирования кристаллизатора выполнена в виде неподвижного барабана 9 с газонепроницаемыми стенками и отверстием 10 в обечайке, обращенным к перфорированным внутренним стенкам 8 подвижного (вращающегося) барабана, соприкасающимся с песком 2. Через отверстие 10 по ширине, соответствующее длине облицовки кристаллизатора, имеется возможность подачи разрежения через стенки 8 лишь в участок кристаллизатора, заполненный песком, остальная часть кристаллизатора не вакуумируется, так как газонепроницаемые стенки барабана 9 закрывают перфорированные стенки 8.

Для вакуумирования песка через боковые стенки кристаллизатора последние выполнены с кольцевой полостью, перегороженной стенками 11 и внутренними стенками с фильтрами 12 (или перфорированными). Перегороженная полость через стенки 8 сообщена с полостью барабана 9 через его отверстие 10.

Ролики 13 служат для удаления отливки 14. Наружная поверхность кристаллизатора имеет крышки в виде створок 15, шарнирно крепящихся к кристаллизатору. Механизмами 16 (пневмоцилиндрами) створки 15 поворачиваются и открывают - закрывают полость кристаллизатора, которую облицовывают песком. Створка 15 в открытом положении обозначена позицией 17. Барабан 9 имеет неподвижный клапан 18 для подключения полости барабана к вакуум-насосу.

Нижняя часть 19 модели 7 выполнена изогнутой по дуге, концентрической стенкам 8.

Установка работает следующим образом.

При вращении кристаллизатора 1 в него засыпают песок 2, который могут виброуплотнять вибраторами 3. Песок может подаваться лентой 4. Металл 5 заливают через воронку 6 и подают в рабочую полость по металлопроводу, выполненному внутри и вдоль протяжной модели 7. Для вакуумирования песка 2 внутренние стенки 8 подвижного кристаллизатора выполнены перфорированными, внутри них находится неподвижный барабан 9. Пpи этом разрежение подают из барабана 9 через отверстие 10 и стенки 8 лишь в ту часть кристаллизатора 1, где имеется песок 2, остальную часть кристаллизатора не вакуумируют. Для этого используют предлагаемую конструкцию барабанного распределителя вакуума в виде неподвижного внутреннего барабана 9 с отверстием 10, который открывает доступ вакуума к стенкам 8, соприкасающимся с песком, и герметизирует остальную часть кристаллизатора. Боковины барабанного кристаллизатора выполнены полыми, полости перегорожены стенками 11, а внутренние стенки, обращенные к засыпаемому песку, выполнены с фильтрами 12. С помощью роликов 13 удаляют полученную профильную отливку 14.

Наружная поверхность кристаллизатора 1 формируется из створок 15, шарнирно крепящихся к кристаллизатору. Механизмом 16 створку поворачивают и устанавливают в положение 17. Вакуумирование песка кристаллизатора осуществляют через стенки 8, фильтры 12, к которым поступает разрежение из полости барабана 9 через его отверстие 10, которую подключают к вакуум-насосу через клапан 18.

Для формирования рабочей полости, изогнутой по дуге вокруг барабана, используют модель 7, нижняя часть 19 которой (ниже рабочих органов вибраторов 3) выполнена изогнутой по дуге, концентрической ободу барабана (стенкам 8).

При формовке створки 15 механизмами (пневмоцилиндрами) 16 закрывают, формируя емкость для песка 2. В емкость засыпают песок, виброуплотняют его, после чего по стенкам 8 и фильтрам 12 подают в песок разрежение и протягивают модель 7 нижней частью 19. Одновременно в воронку 6 постоянно заливают металл 5, который по металлопроводу внутри протяжной модели 7 подают в рабочую полость. При вращении кристаллизатора модель 7 и система засыпки песка неподвижна, песок, постоянно двигаясь по модели, герметизируют не пленкой (как при ВПФ), а подаваемым в рабочую полость металлом, который постоянно находится на нижнем торце модели 7 и ее изогнутой части 19. Металл внутри песчаной облицовки затвердевает и в виде отливки 14 удаляется роликами 13, при этом предварительно открываются створки 15 механизмами 16, выпуская из кристаллизатора отливку и освобождая песок, который высыпается (неподвижным барабаном 9, при этом отсекают вакуум от песчаной облицовки и она теряет прочность).

Установка имеет компактную конструкцию, выполнение системы вакуумирования внутри барабанного кристаллизатора создает для них единую несущую основу. На установке не применяется синтетическая пленка.

Изобретение позволяет расширить технологические возможности установки и повысить удобство эксплуатации. Установка имеет кристаллизатор с фильтрами, футерованный огнеупорным песком, систему вакуумирования кристаллизатора, модель для формовки рабочей полости в песке и устройство для засыпки песка. Кристаллизатор смонтирован на вращающемся барабане, внутри которого выполнена система вакуумирования кристаллизатора при подключении полости барабана к источнику вакуума. При этом модель выполняют протяжной и изогнутой по дуге окружности концентрической поверхности барабана, для формовки рабочей полости вокруг барабана, а кристаллизатор снабжен створками, шарнирно закрепленными на внешнем ободе барабана, и устройством для поворота створок. Выполнение кристаллизатора на вращающемся барабане, служащем одновременно как корпусом кристаллизатора, так и корпусом системы вакуумирования (при подключении полости барабана к источнику вакуума), позволяет получить кристаллизатор с криволинейной технологической осью. Это позволяет сочетать преимущества облицованных сухим песком как горизонтальных, так и вертикальных кристаллизаторов, расширяет технологические возможности первых при литье толстостепенных профилей и повышает удобство эксплуатации вторых за счет более компактной их конструкции, удобства заливки, извлечения и порезки отливок. Установка системы вакуумирования внутри барабана повышает компактность конструкции. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ, содержащая подвижный кристаллизатор, футерованный огнеупорным песком, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения удобства в эксплуатации, она снабжена системой вакуумирования кристаллизатора, моделью для формовки рабочей полостью в песке и устройством для засыпки песка, при этом кристаллизатор выполнен в виде поворотного барабана, имеющего фильтры, а система вакуумирования кристаллизатора размещена внутри барабана. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что модель выполнена протяжкой и изогнутой по дуге окружности, концентрической поверхности барабана. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что кристаллизатор снабжен створками, шарнирно закрепленными на внешнем ободе барабана, и устройством для поворота створок. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя стенка поворотного барабана выполнена перфорированной, а система вакуумирования кристаллизатора выполнена в виде неподвижного барабана с газонепроницаемыми стенками, имеющего отверстие в обечайке, сообщенное с перфорированной внутренней стенкой поворотного барабана.