Экзотермическая присадка Советский патент 1992 года по МПК B22D27/20 

со

с

Использование: изобретение относится к литейному производству, в частности к изготовлению тонкостенных отливок из железоуглеродистых сплавов, преимущественно из чугуна Сущность1 в расплав, залитый в изложницу, вводят экзотермическую присадку, выполненную в виде цилиндра, состоящего из слоев алюминия и оксида или монооксида железа, высота которых возрастает по высоте цилиндра. Одно из оснований цилиндра снабжено по оси выступом в виде усеченного конуса с ориентацией меньшим основанием вниз Нижний слой цилиндра и выступ состоят из термитной механической смеси. 1 ил.

Изобретение относится к литейному производству, а именно к изготовлению тонкостенных отливок из железоуглеродистых сплавов, преимущественно из чугуна.

Известна двухслойная присадка в виде брикета, имеющая нижний экзотермический и верхний теплоизолирующий слой Теплоизолирующий слой состоит из асбестового волокна, стекловаты, порошка доломита и песка или из медленносгорающих составов.

Однако в известной двухслойной присадке верхний слой является балластом с точки зрения теплового эффекта экзотермической реакции, т.е. берет тепло из расплава и от экзотермической реакции. Нижний экзотермический слой имеет значительную толщину, и реакция идет мгновенно во всем объеме, что уменьшает модифицирующий эффект присадки на расплав по времени и дает малый эффект с точки зрения усвоения

теплоты экзотермической реакции расплавом Последнее объясняется тем, что интенсивно теплота экзотермической реакции передается в расплав только от близлежащих слоев присадки.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой конструкции является экзотермическая присадка в виде шара, содержащая слой алюминия и оксида или монооксида железа с соотношением их масс, отвечающих стехеометрическому составу термитной смеси

Однако, известная конструкция экзотермической присадки способствует практически мгновенному сгоранию присадки, что не позволяет теплоизолировать поверхность расплава, уменьшает модифицирующий эффект присадки на расплав по времени и дает малый эффект усвоения теплоты экзотермической реакции расплавом, не позволяет в широких пределах регулироVI

CJ

Ј

ю

ьать д,1,ггельнос Ь ci орания присадки. Поэтому такая конструкция присадки не позволяет повысить выход годного.

Целью изобретения является повышение выхода годного литья.

Поставленная цель достигается тем, что экзотермическая присадка выполнена в виде цилиндра, состоящего из слоев алюминия и оксида или монооксида железа высота которых возрастает по высоте цилиндра одно из оснований цилиндра имеет по оси выступ в виде усеченного конуса с ориентацией меньшим основанием вниз, нижний слой цилиндра и выступ состоят из термитной механической смеси

На чертеже изображена конструкция экзотермической присадки.

Экзотермическая присадка имеет форму цилиндра 1, состоящего из поочередно расположенных слоев, слоя алюминия 2, слоя оксида или монооксида железа 3, а самый нижний слой состоит из термитной механической смеси А. Одно из оснований цилиндра снабжено по оси выступом в виде усеченного конуса 5 который состоит у.з термитной механической смеси Присадку бросают на поверхность расплава чугуна 6. Механическая термитная смесь усеченного конуса 5, находясь в расплаве чугуна 6, мгновенно нагревается и обеспечивает мгновенное начало протекания экзотермической реакции, которая распространяется на весь объем нижнего слоя 4.

Тег по экзотермической реакции идет на нагрев поверхности расплава чугуна о, контактирующего с экзотермической присадкой, и нагрев вышепежащего слоя оксида или монооксида 3 и слоя алюминия 2 После достижения температуры, обеспечивающей начало экзотермической реакции, происходит экзотермическая реакция между двумя слоями - оксидом или монооксидом железа и слоем алюминия, что обеспечивает нагрев двух следующих слоев Таким образом, экзотермическая реакция протекает не мгновенно в объеме присадки, а последовательно, послойно с продвижением фронта реакции в вышележащие слои. Вышележащие слои присадки теплоизолируют расплав чугуна и позволяют направить тепло экзотермической реакции в расплав Поскольку вышележащие слои экзотермической присадки вступают в реакцию позднее, чем нижележащие слои и испытывают более длительное воздействие теплоты от расплава чугуна и теплоты экзотермической реакции двух слоев, находящихся в контакте с расплавом, го толщина алюминиевого слоя и оксида или монооксида железа возрастает по высоте цилиндра

Увеличение длительности горения экзотермической присадки без балластных добавок способствует эффективному модифицированию расплава продуктами реакции весь период заливки чугуна из заливочного ковша в форму.

Пример. Изготовление экзотермических цилиндрических присадок проводится на прессе с усилием в 25 тН в гильзе с

0 внутренним диаметром 50 мм, и использованием пуансона с- 49 мм. Послойно в гильзу подаются механическая смесь термитной смеси, окалина и алюминиевая стружка размером 5 мм. П, /1чем вышележащие парал5 лельные слои алюминия и окалины увеличиваются по толщине. Нижний слой изготавливается толщиной 4 мм с размерами усеченного конуса у основания 10 мм, вершине 5 мм и его высоте 8 мм. Далее идут

0 слои окалины толщиной 3 мм, 4 мм, 5 мм л т.д. Толщина алюминиевых слоев соответствует стехеометрическому составу термитной смеси.

На расплав чугуна, который имеет тем5 пературу 1300- 1320°С и находится в ковше в количестве 300 кг, подают экзотермические присадки в количестве 10 шт двумя партиями по 5 шт. Период заливки форм с общей металлоемкостью 300 кг равен 10

0 мин. Длительность сгорания экзотермической присадки при ее высоте 50 мм - 5 мин, что обеспечивает качественнее модифицирование расплава чугуна в период всей разливки чугуна из ковша. Введение в расплав

5 многослойной экзотермической присадки с параллельными слоями обеспечивает поддержание или при необходимости нагрев расплава до требуемой температуры заливки в форму.

0 Изобретение особенно эффективно при использовании в электротехнической промышленности при получении корпусов электродвигателей с тонкими ребрами охлаждения за счет снижения брака по спаям

5 и уменьшения слива холодного металла. Внедрение предлагаемой экзотермической присадки позволяет уменьшить расход жидкого чугуна по причине слива холодного металла из литейных ковшей, уменьшить брак

0 отливок станин электродвигателей по спаям и повысить годовой экономический эффект за счет повышения выхода годного литья. Формула изобретения Экзотермическая присадка, содержа5 щая слой алюминия и оксида или монооксида железа с соотношением их масс, отвечающих стехиометрическому составу термитной смеси отличающаяся тем, что с цепью повышения выхода годного, присадка выполнена в виде цилиндра, со517314246

стоящего из слоев алюминия и оксида иливиде усеченного конуса с ориентацией

монооксида железа, высота которых возра-меньшим основанием вниз, нижний слои

стает по высоте цилиндра, одно из основа-цилиндра и выступ состоят из термитной

ний цилиндра снабжено по оси выступом вмеханической смеси.

О