Устройство для электрического нагрева прибылей отливок Российский патент 2025 года по МПК B22D27/06 B22C9/08 B22D41/15 

Изобретение относится к обработке металла в жидком состоянии в литейной форме.

Известно устройство, имеющее в своем составе два электрода: один в головной части (прибыли) изложницы в слое флюса, другой в нижней части изложницы; реализующее способ обработки кристаллизующегося металла с пропусканием электрического тока через металл, заканчивающийся открытой дугой. Недостаток данного устройства - размещение электрода в нижней части изложницы, усложняющее его эксплуатацию и требующее затрат для обеспечения безопасности [А.С. СССР №399306. Опубл. 03.10.1973. Бюл. изобретений №39].

Известно также устройство в виде литниковой системы в составе прибыльной полости с литником и питателем, размещенную над ней дополнительную емкость с заливочной воронкой и двумя выпорами для установки электродов, через которые электрический ток подводят к дополнительной емкости, пропускают через нее и нагревают в ней металл и, таким образом, нагревают прибыльную полость в процессе кристаллизации. Недостаток устройства - сложность конструкции, трудоемкость изготовления и, в результате, увеличение затрат [А.С. СССР №1294471. Опубл. 07.03.87. Бюл. изобретений №9].

Для обеспечения эффективности применения оба вышеперечисленных устройства включают в себя агрегаты электромагнитного перемешивания, что дополнительно увеличивает затраты.

Известно устройство «Ручной держатель РД - 30», установленный на приставке для прожигания отверстий в стенах с помощью электрического нагрева. Устройство включает в себя: два электрода с токоподводами, щит с бортами, ручку, опору в виде рамы с колесами, стойку в виде прямой вертикальной трубы, соединенную со стойкой консоль и установленный на консоли механизм вертикального перемещения в составе троса, двух блоков и противовеса. Устройство устанавливают возле стены, с помощью механизма перемещают два электрода на нужную высоту, прижимают к стене, подают напряжение, замыкают концы электродов графитовых стержнем и прожигают отверстие в стене [Электрическая сварка и резка бетонных, керамических и каменных материалов К.Э. Горяйнов. Издательство литературы по строительству. Москва. 1972 г.]

Недостатком данного устройства является то, что его нельзя использовать для нагрева прибылей отливок.

Задача изобретения так изменить устройство, чтобы использовать его для нагрева прибылей отливок при их кристаллизации.

Поставленная задача решается тем, что устройстве Яхно для электрического нагрева прибылей в составе двух электродов с токоподводами, щита с бортами, ручки, стойки, опоры, консоли, механизма вертикального перемещения, стойка выполнена в форме литеры L (лат.), щит с двумя отверстиями для электродов установлен на нижней части стойки бортами вниз, опора выполнена в виде одного или нескольких ребер, установленных на горизонтальной части стойки или бортах щита, консоль выполнена с возможностью перемещения и фиксации на длинной вертикальной части стойки и соединена с горизонтальной балкой, установленной на конце консоли перпендикулярно плоскости стойки и разделенной местом соединения на два неравных плеча, малое плечо расположено над щитом, на конце большого плеча выполнена ручка в виде лестницы, механизм перемещения установлен на горизонтальной балке, соединен с двумя электродами проходящими через отверстия в щите и выполняет функцию одновременного перемещения электродов в вертикальной плоскости в противоположном направлении: один вверх, другой вниз.

Такая конструкция устройства Яхно для электрического нагрева прибылей отливок обеспечивает: безопасность пользователя, управление процессом электрического нагрева, нагрев прибылей в формах разной высоты, контроль износа электродов.

На фигурах схематично представлены:

Фиг. 1 - Фронтальный вид.

Фиг. 2 - Вид сверху.

Фиг. 3 - Поперечный разрез (Разрез А-А на Фиг. 1).

Фиг. 4 - Размещение устройства на изложнице.

Фиг. 5 - Разрез щита с ребрами (Разрез В-В на Фиг. 4).

Устройство Яхно для электрического нагрева прибылей отливок включает в себя: стойку 1 в форме литеры L (лат) с рядом отверстий для фиксатора на большой вертикальной части, щит 2 с двумя отверстиями для электродов, опору в виде одного ребра 3 на стойке 1 или двух на бортах щита 2 (для горячих форм), консоль 4, соединенную со стойкой 1 струбциной 5 с пружинным фиксатором 6, горизонтальную балку 7, соединенную с консолью 4, установленную перпендикулярно плоскости стойки 1 и разделенную местом соединения на две неравные части, ручку 8 в форме лестницы на конце большой части балки 7, механизм вертикального перемещения 9, установленный на балке 7, обеспечивающий перемещение электродов ближнего 10 и дальнего 11 с токоподводами в противоположном направлении: один вверх, другой вниз, выполненный из известных устройств, например горизонтального плоского шарнирного четырехзвенника 12, соединенного с вертикальной цепной передачей 13, имеющей два изолятора 14 в виде реек, установленных на обеих ветвях цепи и соединенных с электродами 10 и 11.

Электроды 10, 11 посредством механизма 9 могут устанавливаться в три основные положения: I (10 верх, 11 низ), II (10 и 11 - один уровень), III (10 низ, 11 верх) и промежуточные: между I и II и между II и III.

Устройство Яхно для электрического нагрева прибылей работает следующим образом:

На стойке 1 посредством пружинного фиксатора 6 и струбцины 5 устанавливают консоль 4 так, чтобы концы электродов 10 и 11 находились на требуемом расстоянии от щита 2 (вылет электродов). На электроды 10 и 11 через токоподводы подают напряжение. Устанавливают устройство Яхно ребром 3 на залитую форму 15 металлом 16 с теплоизолирующей смесью 17, удерживая его за одну (какую удобно) перекладину ручки 8. Устанавливают электроды в I положение.

Поднимают ручку 8 вверх, опуская, таким образом, электроды 10 и 11 в форму 15, проводят их через слой теплоизолирующей смеси 17, погружают электрод 11 в металл 16, а на электроде 10 оставляют зазор S₁ и зажигают дугу. Перемещают ручку 8 вверх или вниз устанавливают необходимую величину зазора Si и, соответственно, силу тока в цепи, например:

Проводят необходимый по времени период нагрева, например 10-25 сек. Выделяющиеся горячие газы 18 и аэрозоли отводят в сторону посредством щита 2.

Движением ручки 8 вниз размыкают цепь, устанавливают электроды в III положение, движением ручки 8 вверх опускают электроды 10 и 11 вниз, проводят их через слой теплоизолирующей смеси 17, погружают ближний электрод 10 в металл 16, а на дальнем 11 оставляют зазор S₂, и зажигают дугу; перемещая ручку 8, устанавливают величину зазора S₂ и силу тока в цепи.

Проводят второй период нагрева. Проводя необходимое количество периодов нагрева, устройство Яхно снимают с формы, устанавливают электроды в положение II и контролируют вылет электродов 10, 11. Устанавливают устройство Яхно на следующую форму и осуществляют ее нагрев. Неравномерный износ электродов компенсируют увеличением времени работы более длинного электрода в режиме дуги.

При нагреве прибылей в формах, имеющих в процессе эксплуатации высокую температуру, например изложницы до 850°С, по выплавляемым моделям до 1000°С, кокиля до 450°С, в качестве опоры используют два ребра 3, установленные на бортах щита 2, что позволяет направить поток горячего воздуха 19 от стенки формы (изложницы) 15 под щит 2 и предотвратить перегрев устройства горячим воздухом от стенки формы.

Для бездугового нагрева слоя флюса 20 в изложнице 15 электроды 10 и 11 ставят в положении II, подают напряжение, погружают в слой флюса 20 и реализуют процесс. Компенсирование неравномерного износа электродов производят, устанавливая электроды в промежуточное положение: между I и II или между II и III.

Выполнение стойки в виде литеры L (лат) с установленным в ее нижней части щитом с двумя отверстиями для электродов бортами вниз, опоры в виде одного ребра на стойке или двух на щите, консоли с горизонтальной балкой, установленной перпендикулярно плоскости стойки и разделенной местом соединения на два неравных плеча, малое над щитом с двумя электродами, проходящими через отверстия в щите, позволяет производить нагрев прибылей отливок на безопасном расстоянии с отводом в сторону от пользователя выделяющихся горячих газов и аэрозолей и регулировать силу тока в цепи.

Ручка в виде лестницы на конце большого плеча горизонтальной балки позволяет осуществлять нагрев прибылей в формах разной высоты.

Выполнение консоли с возможностью перемещения и фиксации на длинной вертикальной части стойки в сочетании с выполнением механизмом функции одновременного перемещения электродов в вертикальной плоскости в противоположном направлении позволяет компенсировать величину общего износа электродов (200-300 мм/час) и его неравномерность.

Совокупность вышеперечисленных заявляемых признаков позволяет устройством Яхно производить нагрев прибылей в литейной форме, что повышает качество отливок и снижает объем прибылей.

Устройство Яхно для нагрева прибылей отливок возможно применять в литейных и сталеплавильных цехах.

Изобретение относится к области литейного производства. Устройство для электрического нагрева прибылей отливок содержит два электрода (10, 11) с токоподводами, снабженные механизмом (9) вертикального перемещения, консоль (4), стойку (1), щит (2) с бортами и двумя отверстиями для электродов, опору (3) и горизонтальную балку (7). Стойка в форме литеры L содержит нижнюю горизонтальную и длинную вертикальную части. Щит установлен на нижней части стойки бортами вниз. Опора выполнена в виде ребер, установленных на нижней части стойки или на бортах щита. Консоль перемещается и фиксируется на вертикальной части стойки. На конце консоли перпендикулярно плоскости стойки установлена горизонтальная балка, разделенная местом ее соединения с консолью на два плеча. На конце большего плеча выполнена ручка (8) в виде лестницы, малое плечо расположено над щитом. На горизонтальной балке установлен механизм (9) одновременного перемещения электродов в вертикальной плоскости в противоположных направлениях при прохождении их через отверстия в щите. Обеспечивается безопасность пользователя, использование для форм разной высоты, управление нагревом и контроль износа электродов, позволяющие повысить качество отливок и снизить объем прибыли. 5 ил., 1 табл.

Устройство для электрического нагрева прибылей отливок, содержащее два электрода с токоподводами, снабженные механизмом вертикального перемещения, консоль и стойку, отличающееся тем, что оно содержит щит с двумя отверстиями для электродов, опору и горизонтальную балку, при этом стойка выполнена в форме латинской литеры L и содержит нижнюю горизонтальную часть и длинную вертикальную часть, упомянутый щит выполнен с бортами и установлен на нижней горизонтальной части стойки бортами вниз, опора выполнена в виде одного или нескольких ребер, установленных на нижней горизонтальной части стойки или на бортах щита, консоль выполнена с возможностью перемещения и фиксации на длинной вертикальной части стойки, причем на конце упомянутой консоли перпендикулярно плоскости стойки установлена горизонтальная балка, разделенная местом ее соединения с консолью на два неравных плеча, на конце большего из которых выполнена ручка в виде лестницы, а малое плечо расположено над щитом, при этом на горизонтальной балке установлен упомянутый механизм перемещения электродов, выполненный с обеспечением одновременного перемещения двух электродов в вертикальной плоскости в противоположных направлениях: один – вверх, другой – вниз, при прохождении их через упомянутые отверстия в щите.