Способ нанесения разделительного покрытия на внутренних поверхностях вращаемой изложницы Российский патент 2022 года по МПК B22D13/10 B22C3/00 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к центробежному литью заготовок из черных и цветных сплавов, и может быть использовано для получения изделий типа труб, корпусов, прокатных валков и ряда других, используемых в различных отраслях машиностроения.

Роль разделительного покрытия на внутренней поверхности вращаемой изложницы состоит в ее предохранении от теплового воздействия расплавленного металла, создании благоприятных условий теплопередачи при затвердевании отливки, а так же предотвращения пригара на внешней поверхности литой заготовки и уменьшения припуска на механическую обработку.

В связи с этим возрастает роль способа нанесения разделительного покрытия на внутреннюю поверхность вращаемой изложницы, способствующий созданию равномерного по толщине слоя указанного покрытия по всей длине изложницы с прочным сцеплением с ее внутренней поверхностью.

Известен способ нанесения разделительного покрытия на внутреннюю поверхность вращаемой изложницы, предусматривающий ее нанесение в виде сыпучего материала (кварцевый песок, магнезит, маршалит и др.), подаваемого во вращаемую изложину с помощью вращаемой трубы с прорезью, в которой сыпучий материал располагается порциями по ее длине с различным коэффициентом теплопроводности, с целью выравнивания температуры металла по длине отливки в процессе ее кристаллизации [1].

Несмотря на техническую эффективность данного способа, его недостатком является усложнение технологического процесса, связанного с порционным нанесением различных материалов на внутреннюю поверхность изложницы, а также отсутствие технологических параметров при осуществлении указанного способа.

Известен способ нанесения сыпучего покрытия на внутреннюю поверхность вращаемой изложницы, предусматривающий его послойное нанесение с помощью желоба с толщиной слоя 0,4-0,7 мм [2].

Указанный способ позволяет получать ровный и сплошной слой разделительного покрытия, однако его недостатком является появление пригара на внешней поверхности отливки, затрудняющего ее механическую обработку.

Известен способ нанесения разделительного покрытия в виде кварцевого песка на внутреннюю поверхность вращаемой изложницы, при котором ее внутренняя поверхность перед засыпкой песка покрывается стеклотканью, которую предварительно пропитывают жидким стеклом с водой в отношении 1:4 с дальнейшей сушкой при температуре 60-80°С [3].

Недостатком указанного способа является сложность технологического процесса и соответственно повышение его себестоимости.

Наиболее близким заявленному изобретению является способ нанесения разделительного покрытия на внутреннюю поверхность вращаемой изложницы, предусматривающий нанесение через распределительный наконечник с отверстием под определенным давлением [4].

Недостатком указанного способа является наличие единственного отверстия в распределительном наконечнике, затрудняющего нанесение равномерного слоя разделительного покрытия на внутреннюю поверхность изложницы.

Следующим недостатком упомянутого способа является полное отсутствие технологических характеристик, определяющих процесс нанесения разделительного покрытия на внутреннюю поверхность изложницы.

Технический результат заявленного способа состоит в исключении недостатков в известных способах нанесения разделительного покрытия на внутреннюю поверхность вращаемой изложницы и создания равномерной толщины слоя покрытия на внутренней ее поверхности с прочным сцеплением с поверхностью изложницы, а также низкой величиной припусков на механическую обработку.

С этой целью в качестве разделительного покрытия на внутренней поверхности изложницы в заявленном способе предлагается использовать антипригарную краску на основе циркона и бентонита, наносимую на внутреннюю поверхность вращаемой изложницы предварительно подогретой до температуры 190-200°С и числом оборотов, соответствующих гравитационному коэффициенту 80 на ее внутренней поверхности с помощью распылительной форсунки, установленной в концевой части покрасочной трубы и соединенной через шланги с краской и сжатым воздухом с баком готовой краски, подача которой производится под давлением 0,10-0,15 МПа. с вязкостью 10-12 с, при этом покрасочная труба с распылительной головкой совершает внутри вращаемой изложницы возвратно-поступательное движение со скоростью 0,08-0,10 м/с с нанесением краски по направлению вращения изложницы, предварительно нагретой до 190-200°С.

Нагрев изложницы до 200°С и свыше 210°С приводит к нарушению процесса полимеризации краски на внутренней ее поверхности.

Подача краски из бака готовой краски в покрасочную трубу при давлениях менее 0,10 МПа или более 0,15 МПа способствует неравномерному распылению краски на внутреннюю поверхность изложницы.

Нанесение краски против вращения изложницы приводит к ее разбрызгиванию и появлению бугристой поверхности.

Скорость возвратно-поступательного движения покрасочного устройства, при распылении краски на внутреннюю поверхность изложницы менее 0,08 м/с или свыше 0,10 м/с, позволяет наносить неравномерный по толщине слой краски по длине изложницы.

Вращение изложницы при нанесении краски на внутреннюю ее поверхность с частотой, соответствующей гравитационному коэффициенту 80, способствует оптимальным условиям создания равномерного по толщине слоя краски.

Пример осуществления предлагаемого способа.

Способ опробован в производственных условиях ПАО «Тяжпрессмаш» (г.Рязань) при отливке трубной заготовки диаметром 400 мм и длиной 1200 мм из стали 45 на центробежной машине с горизонтальной осью вращения изложницы.

Нагретую в сушилке до 195°С изложницу, установленную на опорные ролики центробежной машины, вводили во внутреннюю ее полость покрасочное устройство с распылительной головкой частота вращения изложницы составляла 600 об/мин, что соответствовало величине гравитационного коэффициента на ее внутренней поверхности 80.

Вязкость краски составляла при поступлении во вращаемую изложницу 11,5 с по замерам вискозиметра ВЗ-4.

Проверка окрашенной поверхности изложницы, после ее остановки, осуществлялась с помощью осветительной лампы и оказалась ровной без подтеков и расслоений.

Полученная после заливки металла литая заготовка имела чистую без пригара поверхность с минимальным припуском на механическую обработку 40-50%, по сравнению с традиционной технологией использования сыпучего покрытия на внутреннюю поверхность вращаемой изложницы.

Цитируемые источники

[1] Авторское свидетельство РФ №784978 B22D 13/10 от 07.12.1976 года [2] Авторское свидетельство РФ №2048252 B22D 13/10 от 24.06.1992 года

[3] Авторское свидетельство РФ №1219227А от 23.03.1986 года [4] Авторское свидетельство РФ №18М7264 31С

Изобретение относится к литейному производству, в частности к центробежному литью. Способ нанесения разделительного покрытия на внутреннюю поверхность вращаемой в горизонтальной плоскости изложницы с применением покрасочного устройства включает нанесение краски посредством покрасочной трубы с распылительной форсункой на внутреннюю поверхность предварительно нагретой до 190-200°С изложницы. Используют цирконо-бентонитовую краску с вязкостью по вискозиметру 10-12 с, подачу которой производят под давлением 0,10-0,15 МПа. Распылительная форсунка через шланги с краской и сжатым воздухом, соединенные с баком готовой краски, распыляет краску в виде конусообразной струи на внутреннюю поверхность изложницы по направлению ее вращения, при этом покрасочная труба с распылительной форсункой совершает возвратно-поступательное движение со скоростью 0,08-0,10 м/с, распыляя краску по длине изложницы. Обеспечивается получение заготовок с чистой поверхностью без пригара и с минимальным припуском на механическую обработку. 1 пр.

Способ нанесения разделительного покрытия на внутреннюю поверхность вращаемой в горизонтальной плоскости изложницы с применением покрасочного устройства, отличающийся тем, что используют цирконо-бентонитовую краску с вязкостью по вискозиметру 10-12 с, которую подают из бака с готовой краской под давлением 0,10-0,15 МПа в покрасочную трубу с распылительной форсункой, находящейся в полости вращаемой изложницы, и через шланги сжатым воздухом и краской распыляют в виде конусообразной струи на внутреннюю поверхность предварительно нагретой 190-200°С изложницы по направлению ее вращения, при этом покрасочная труба с распылительной форсункой совершает возвратно-поступательное движение со скоростью 0,08-0,10 м/с с распылением краски по длине изложницы, вращаемой с частотой, соответствующей величине гравитационного коэффициента 80 на ее внутренней поверхности.