Литниковая система для обработки жидкого металла присадками Советский патент 1987 года по МПК B22C9/08 B22D27/20 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано преимущественно при отливке прокатных валков.

Цель изобретения - повышение равномерности распределения присадки при изго- - товлении крупных отливок.

На чертеже изображена литниковая система литейной формы, вертикальное сечение.

Устройство для обработки жидкого металла присадками состоит из нижней 1 и верхней 2 полуформ, стояка 3, подводяще- Ю го канала 4, реакционной камеры 5 с от- клоняюплим порогом 6, выполненной в вертикальном сечении в форме кольцевого сегмента, образованного наружной и внутренней окружностями с радиусами R и г, шла- коуловителя 7 и канала 8 для отвода металла. Сегментообразная форма реакционной камеры 5 позволяет устранить образование застойных зон металла при заливке, а отклоняющий верхний порог 6, такними слоями присадки, что способствует выносу нерастворйвшихся гранул модификатора в начале заливки металла (при том же объеме присадки). В случае увеличения размеров камеры для обеспечения свободного протекания металла уменьшается полезный объем камеры, предназначенный для размещения модифицирующей присадки, что снижает выход годного литья.

Отливают валковые заготовки массой 200 кг из чугуна следующего состава,%: С 3,4-3,5; Si 0,8-0,9; Мп 0,5-0,7; Сг 0,3-0,5, Ni 0,9-1,0, Р 0,025-0,035, S 0,03-0,04. Металл модифицируют в форме дробленой лигатуры ЖК,М-1 фракции 3-5 мин. Расход лигатуры составляет 1,7% от массы чугуна. Заливку форм производят сифоном. Массовая скорость заливки 15 кг/с. Из полученных отливок на расстоянии 50, 300 и 500 мм от места

же имеющий сегментообразную форму,20 подвода питателя вырезают образцы для

предназначен для изменения направленияопределения формы графита и остаточного

потока металла и обеспечения его плав-содержания магния в металле. Результаты,

ного безвихревого движения внутри камеры.полученные в опытах, приведены в таблице.

Устройство работает следующим образом.

Жидкий металл через стояк 3 и подво-Из приведенных в таблице данных следящий канал 4 поступает в реакционную дует, что неравномерность в содержании

30

35

камеру 5, в которую перед сборкой помещена модифицирующая присадка. В связи с увеличенной площадью поперечного сечения камеры по отношению к сечению подводящего канала средняя скорость потока при движении вдоль камеры снижается. В центральной части камеры поток изменяет направление, причем отклоняющий порог в виде сегмента не создает дополнительных завихрений и способствует более спокойному протеканию металла над присадкой. Изменение направления потока металла в вертикальной плоскости обеспечивает более интенсивное усвоение модификатора в центральной части камеры, содержащей относительно большее его количество. Сегментообразная форма донной части камеры 40 исключает возможность образования «карманов с пониженной интенсивностью движения металла и неблагоприятными условиями усвоения модификаторов, что также способствует более равномерному их усвоению во времени.

Размеры камеры выбираются в зависимости от массы отливки и типа модификатора. Соотношение размеров стрел сег- ментообразной реакционной камеры выбраны, исходя из технологических, экриоми- ческих и конструктивных соображений. При соотношении H/h более четырех не обеспечивается необходимая степень искривления потока, что приводит к снижению интенсивности усвоения модификатора в ценмагния по длине отливки для опытов 1-5 составляет 37, 7,5, 43 и 47% соответственно.

Наиболее равномерное усвоение модификатора имеет место при соотношении H/h 3-4.

Предлагаемое устройство в сравнении с известным обеспечивает более равномерное усвоение модификатора в процессе заливки. Неравномерность содержания магния по длине отливки для известного устройства 47%, для предлагаемого устройства 5-7%.

Предлагаемое устройство для обработки жидкого металла присадками позволяет получать отливки более высокого качества.

Использование устройства не увеличивает вредных выбросов в атмосферу и в целом улучшает экологические условия производства.

45

Формула изобретения

Литниковая система для обработки жидкого металла присадками, содержащая стояк, литниковые каналы, реакционную jQ камеру, расположенную в нижней полуформе, и шлакоуловитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности распределения присадки при изготовлении крупных отливок, реакционная камера в вертикальном сечении имеет форму кольтральной и донной частях камеры. В слу- 55 цевого сегмента, образованного концентричае, если отношение H/h менее трех, существенно уменьшается размер зазора между сегмептообразным порогом и верхческими окружностями, при этом соотношение радиусов внешней и внутренней окружностей составляет 3-4.

ними слоями присадки, что способствует выносу нерастворйвшихся гранул модификатора в начале заливки металла (при том же объеме присадки). В случае увеличения размеров камеры для обеспечения свободного протекания металла уменьшается полезный объем камеры, предназначенный для размещения модифицирующей присадки, что снижает выход годного литья.

Отливают валковые заготовки массой 200 кг из чугуна следующего состава,%: С 3,4-3,5; Si 0,8-0,9; Мп 0,5-0,7; Сг 0,3-0,5, Ni 0,9-1,0, Р 0,025-0,035, S 0,03-0,04. Металл модифицируют в форме дробленой лигатуры ЖК,М-1 фракции 3-5 мин. Расход лигатуры составляет 1,7% от массы чугуна. Заливку форм производят сифоном. Массовая скорость заливки 15 кг/с. Из полученных отливок на расстоянии 50, 300 и 500 мм от места

магния по длине отливки для опытов 1-5 составляет 37, 7,5, 43 и 47% соответственно.

Наиболее равномерное усвоение модификатора имеет место при соотношении H/h 3-4.

Предлагаемое устройство в сравнении с известным обеспечивает более равномерное усвоение модификатора в процессе заливки. Неравномерность содержания магния по длине отливки для известного устройства 47%, для предлагаемого устройства 5-7%.

Предлагаемое устройство для обработки жидкого металла присадками позволяет получать отливки более высокого качества.

Использование устройства не увеличивает вредных выбросов в атмосферу и в целом улучшает экологические условия производства.

40

45

Формула изобретения

Литниковая система для обработки жидкого металла присадками, содержащая стояк, литниковые каналы, реакционную jQ камеру, расположенную в нижней полуформе, и шлакоуловитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности распределения присадки при изготовлении крупных отливок, реакционная камера в вертикальном сечении имеет форму коль55 цевого сегмента, образованного концентрическими окружностями, при этом соотношение радиусов внешней и внутренней окружностей составляет 3-4.

Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано, в частности при отливке прокатных валков. Цель изобретения - повышение равномерности распределения присадки при изготовлении крупных отливок. Жидкий .металл через стояк 3 и подводящий канал 4 поступает в реакционную камеру 5, в которой перед сборкой размещается модифицирующая добавка. В центральной части камеры поток меняет направление. Сегменто- образная форма порога 6 способствует спокойному протеканию металла над присадкой, предотвращает разрущение формы. Выполнение реакционной камеры в виде кольцевого сегмента исключает возможность образования застойных зон, создает б.таго- приятные условия усвоения модификаторов, повышает равномерность их распределения. В результате, предложенное устройство позволяет получить отливки более высокого 3 качества, улучшать экологические условия производства. 1 ил. (Л го оо 4 С5 оо