Вертикально-щелевая литниковая система Советский патент 1976 года по МПК B22C9/08 

Изобретение относится к производству литья из алюминиевых сплавов, в частности к литниковым системам для заполнения расплавами металлических форм при отливке высоких деталей.

Известны вертикально-пделевые литниковые системы, состоящие из стояка, вертикальных шлаковиков, соединенных от стояка до полости формы вертикальной щелью, с подводом сплава через наклонный стояк.

В таких литниковых системах эффективность очистки достигается за счет применения металлоемких щлаковиков для снижения скорости и турбулентности потока. Подобные конструкции не позволят получить качественные отливки при изготовлении крупных высоких деталей в кокиль, где в первоначальный момент действуют повышенные скорости, которые неизбежно приводят к гидравлическому прыжку и турбулентности потока с образованием и переносом включений в форму.

Известны такие вертикально-щелевые литниковые системы, в которых для повышения шлакозадержания сплав подводят из стояка через щель по касательной к поверхности вертикального шлаковика. Здесь сплав образует центробежное закручивание с вертикальной осью вращения. Для повышения очистки расплава в таких системах используют эффект центробежного закручивания с вертикальной

осью вращения, при котором расплав очищается за счет снижения давления в центре шлаковика и скорости в шлаковике. Известные литниковые системы при.меняют для получения небольших отливок. Применение таких систем дает неудовлетворительные результаты при заливке металлоемких высоких деталей в кокиль, так как из-за высокой химической активности расплава к кислороду расплав в чаше, в литниковых каналах и полости формы вспенивается с образованием шлаковых включений.

Известная вертикально-щелевая литниковая система не обеспечивает эффективной очистки расплава в первоначальный, наиболее опасный момент.

С целью устранения указанных недостатков и повышения эффективности очистки расплава от шлака, пены и захвата воздуха в литниковой системе за счет образования многократного эффекта восходящего нотока и центробежного закручивания сплава с горизонтальной осью вращения все элементы предлагаемой литниковой системы расположены каскадно и в нижней части снабл.ены металлоприемниками, имеющими форму тел врапдения, например цилиндра.

Металлоприемники устанавливают горизонтально, перпендикулярно потоку металла. Последний подводят R металлоприемник по

3

наклонной плоскости, касательной к поверхности металлоприемника.

Это позволяет эффект центробежного закручивания с восходящим потоком использовать многократно для повышения эффективности очистки сплава в литниковой системе и погасить энергию потока сплава, обеспечивая ламинарный подвод в форму.

На чертеже изображена предлагаемая литниковая система.

Литниковая система содержит плоский иаклониый стояк 1, соединенный П1.елевым вертикальным каналом а с вертикальным шлаковиком 2 и металлоприемником 3 шлаковика.

Шлаковик 2 каналом б соединяется со вторым вертикальным шлаковиком 2 и металлонриемнико.м 5 шлаковика наклонной плоскостью, касательной к поверхности металлоприемника.

Шлаковик 4 сообщается через вертикальный расширяюш,ийся канал в с боковой вертикальной прибылью 6 и металлоприемником 7 прибыли 6 наклонной расширяюш,ейся плоскостью.

Прибыль 6 вертикальным каналом г соединяется с отливкой 8. Металлоприемники вертикальных шлаковнков выполнены бочкообразной или цилиндрической формы.

Поедпочтительное соотношение между диаметром Д металлоприемника и высотой Н перепада 1 : 1,5-6, а между диаметром металлоприемника и его длиной 1 :0,5-3.

Выбранные соотношения -позволяют создать центробежное закручивание сплава с восходящими потоками на различных по весу и габаритам отливках и обеспечить ламинарность потока в металлоприемниках.

Расчет металлоприемников, как и всех элементов литниковой системы, на допустимые

критические скорости потока сплава производится через критическое число Рейнольдса. Литниковая систе.ма работает следующим образом.

Расплав по наклонному стояку 1 и каналу а поступает в металлоприемник 3. За счет формы .металлоприе.мника при его заполнении и перетекании из него расплава в нем образуется центробежное закручивание сплава с горизонтальной осью вращения и с восходящим кверху потоком.

После заполнения .металлоприемника 3 расплав по каналу б поступает в металлоприемник 5, где возникает такое же закручивание, как в металлоприемнике 3. Заполнив металлоприемник 5, расплав направляется в металлоприемник 7, образуя в нем центробежное закручивание с восходящим потоком. Последовательная установка металлоприемНИКОВ вертикальных шлаковиков многоступенчатыми перепадами позволяет многократно использовать энергию потока для повышения эффективности очистки расплава в первоначальный .момент заполнения и обеспечить

ла.минарный подвод сплава в форму.

Формула изобретения

Вертикально-щелевая литниковая система, включающая последовательно расположенные стояк, шлаковик и прибыль, соединенные щелевыми вертикальными каналами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки расплава от неметаллических включений, элементы литниковой системы расположены каскадно и в нижней части снабжены горизонтально установленными металлоприемникамн, имеющими форму тел вращения.