Литниковая система для внутриформенного модифицирования металла Советский патент 1988 года по МПК B22D27/20 B22C9/08 

00 00

о

со СП

оо

Изобретение относится к литейному ттроизводству, в частности к литниковым системам для внутриформенного модифицирования, например, для получе- 1Н1Я в структуре чугуна графита шаровидной формы.

Цель изобретения - повьпиение качества отливок, получаемых из высокопрочного чугуна преимущественно в литейных формах с вертикальным разъемом, за счет увеличения содержания остаточного магния после обработки дисперсными магнийсодержащими модификаторами, например гранулированным магнием.

На чертеже приведена предлагаемая литниковая система.

Литниковая система включает стояк 1 , подводящш литниковый ход 2, шлакоуловитель 3, загрузочный канал 4, реакционную камеру 5, отводящий литниковый ход 6. Стрелками указано направление движения жидкого металла.

Загрузочный канал 4 предназначен для засыпки модификатора в реакционную камеру 5 после сборки формы перед ее заливкой. Этот канал может быть расположен как вертикально, так и наклонно в зависимости от общей компоновки модельного набора на плите. Однако угол наклона канала к горизонту обязательно должен быть больше угла трения между модификатором и поверхностью формы (канала). Шлакоуловитель 3 выполняет несколько функций: направление струи жидкого металла к реакционной камере 5 вдоль образующей поверхности шлакоуловителя; перемешивание жидкого металла с модификатором и усреднение его содержания в чугуне; предотвращение обратного прорыва паров магния к стояку I; отделение шлака и неметаллических включений, их накопление в осевой зоне шлакоуловителя и предотвращение их попадания в отводящий литниковый ход бив отливку. Размеры пшакоуло- вителя и их соотношение установлено экспериментально. Уменьшение диаметра меньше указанного предела, а также увеличение соотношения ширины шлакоуловителя к диаметру свьшзе 1 :2 приводит к тому, что шлакоуловитель не выполняет вьш1еуказанных функций. Увеличение диаметра шлакоуловителя свыше 120 мм не приводит к дальнейшему улучшению функций шлакоуловителя, а вызывает лишь необоснованный дополнительный расход металла. Уменьшение Соотношения ширины к диаметру менее 1:5 вызывает ухудшение работы шлакоуловителя, поскольку замедляется круговое движение металла и увеличиваются теплопотери. Реакционная камера 5 предназначена для помещения в ней модификатора перед заливкой металла в

форму и обеспечения постепенного и равномерного поступления модификатора в металл. Предлагаемая конфигурация камеры в виде четырехугольной усеченной пирамиды обеспечивает ее

оптимальное сопряжение со шлакоуловителем 3, а уклон стенок компенсирует изменение скорости растворения модификатора вследствие его постепенного прогрева жидким металлом в процессе

заполнения формы.

Реакционная камера расположена под загрузочным каналом А с тем, чтобы засыпаемый через канал модификатор попадал в реакционную камеру.

Подводящий литниковый ход 2 предназначен для подвода металла к шлакоуловителю 3 по касательной к его образующей поверхности. При его величине менее 15° не обеспечивается надежное

предотвращение обратного прорыва паров магния, а более 45 препятствует правильному расположению отводящего литникового хода. Конкретное значение угла в указанных пределах определяется в зависимости от взаимного

расположения элементов модельного напора. Соотношение высоты и ширины подводящего литникового хода 2 в месте его входа в шлакоуловитель I :(2-4)

определено экспериментально из условия формирования компактной струи металла, направленной по касательной к образующей поверхности шлакоуловителя. Отводящий литниковый ход 6 предназначен для отвода модифицированного и очищенного металла из шлакоуловителя. Расположение этого хода по касательной к шлакоуловителю 3 ниже подводящего хода исключает попадание

в него металла, загрязненного неметаллическими включениями. Соотношение поперечных сечений отводящего и подводящего литниковых ходов 1:(1,05- 1,15) обеспечивает поддержание шлако

уловителя в заполненном металлом состоянии на протяжении всего периода заливки формы.

Предлагаемая литниковая система обеспечивает количество остаточного

Mg в чугуне на уровень вплоть до 0,08 которое необходимо для устойчивого формирования графита шаровидной формы в заливаемом чугуне.

Формула изобретения

1. Литниковая система для внутри- форменного модифицирования металла, содержащая стояк, шлакоуловитель, реакционную камеру, подводящий и отводящий литниковые ходы, первый из них имеет наклонный участок, и канал для подачи добавок, расположенный над реакционной камерой, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества отливок, получаемых из высокопрочного чугуна преимущественно в литейных формах с вертикальным разъемом, за счет увеличения содержания остаточного магния в чугуне после обработки дисперсными магнийсодер- жащими модификаторами, например гранулированным магнием, шлакоуловитель вьтолнен в виде горизонтально расположенного цилиндра, реакционная камера - в виде усеченной пирамиды, канал для подачи добавок выполнен наклоннмм к горизонту, при этом отводящий литниковый ход и канал для подачи добавок сообщены с верхней частью iiina- коуловителя и расположе1Пз1 с противоположных его сторон, реакционная камера сопряжена с нижней частью боковой гговерхности шлакоуловителя большим основанием, отводящий литниковый ход расположен параллельно стояку по касательной к шлакоуловителю, а его выходное сечение - ниже входного сечения подводящего литникового хода, причем соотношение ширины и высоты входного сечения составляет 1:(2-4).

2.Система поп.1, отличающаяся тем, что шлакоуловитель выполнен с отношением диаметра к высоте (2-5): I.

3.Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что наклонный участок подводящего литникового хода расположен под углом 15-45 к горизонту.

4.Система по пп.1-3, о т л и - чающаяся тем, что наклон боковых граней реакционной камеры сосо с °

тавляет j-j .

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к литниковым системам для внутрифор- менного модифицирования, например, для получения в структуре чугуна графита шаровидной формы. Цель - повьшзе- ние качества отливок, получаемых из высокопрочного чугуна преимущественно в литейных формах с вертикальным разъемом, за счет увеличения содержания остаточного магния после обработки дисперсными магнийсодержащимн модификаторами, например гранулированным магнием. Цель достигается тем, что через наклонный канал 4 засыпают в реакционную камеру 5 модификатор. Заливку осуществляют через стояк I и подводящий литниковый ход 2. Растворение модификатора и сбор шлаков в центре шлакоуловителя 3 происходит за счет организации кругового движения расплава в нем. Наклон подводящего литникового хода предотвращает прорыв паров магния в стояк и выброс металла. От прорыва паров магния в наклонный канал 4 предохраняет организованное вращение расплава в шлакоуловителе. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л