Устройство для модифицирования расплавленного металла в литейной форме Советский патент 1982 года по МПК B22D27/20 

(54) УСТРОЙСТВО . МОДИФИЦИРОВАНИЯ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА В ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЕ

1

Изобретение относится к литейному производству и касается конструкции литейных форм, предназначенных для получения отливок преимущественно из чугуна с шаровидным графитом путем модифицирования непосредственно в процессе заливки расплава в полость формы.

Известны различные конструкдаи устройств i И литейных форм для изготовления отливок из модифицированного чугуна.

Известно устройство для модифицирования, включающее литейную форму и ковщ, прилегающий к литниковой системе. В стенке ковша, контактирующей с литниковой системой, имеется участок пониженной прочности или прожигаемый расплавляемым металлом примерно к моменту окончания реакций между модификатором и залитым в ковщ расплавленным металлом 1 .

Недостаток известной конструкции сложность изготовле1шя и подготовки к работе.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является литейная форма, содержащая литниковую систему с полостью для размещения модификатора, донная часть которой вьшолнена в виде подвижного элемента, на котором размещен модификатор. По мере растворения струей расплава модификатора донная часть перемещается вверх приводом. Перемещение подвижного злемента обеспечивает равномерное введение всей порции модификатора в целях повьпцения выхода годного .2.

10

Недостаток этой конструкции заключается в том, что она может быть эффективно использована главным образом в условиях массового и крупносерийного производства. В условиях серийного и особенно мелкосе)рийного

15 производства ее применение затруднительно, так как необходимо каждую форму снабжать приводом, штоком привода, и др. Это услояшяет конструкцию формы. Кроме того, наличие привода способствует увеличению

энергозатрат при изготовлении отливок.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей модифицирования в литейной форме. 39 Указанная цель достигается тем, что в устройстве для модифицирования расплавленного металла в литейной форме содержащем реакционную камеру, расположенную под литниковым каналом, и контейнер с размещеипным на нем модификатором, находящийся в реакционной камере и имеющи возможность вертикального перемещения, контейнер в реакционной камере установлен с зазором по боковым и нижней своим поверхностям и вьщолнен по крайней мере из двух частей, нижняя часть которого изготовлена из материала с плотностью, меньшей плотности модифицируемого расплава, а верхняя - изготовлена из материала, растворимого в заливаемом расплаве. Причем в боковых стенках реакционной камеры установлены ограничители подъема подвижного контейнера. На чертеже показано устройство для модифидирования расплавленного металла в литейной форме. Устройство состоит из верхней 1 и нижней 2 полуформы и содержит литниковую воронк 3, стояк 4, реакционную камеру 5. Реакцион ная камера 5 соединена со стояком 4 каналом 6. В полости 7 формируется отливка. Реакционная камера 5 соединена с полостью 7 каналом 8. В реакционной камере 5 распо ложен подвижный контейнер 9 с помещенным на него модификатором 10. Нижняя дасть контейнера изготовлена из материала с плотностью, меньшей плотности модифицируемого расплава. В зависимости от типа модификатор и заливаемого в форму сплава, температуры заливки и других факторов нижняя часть контейнера изготавливается из различных огне упорных материалов. Например, для изготовле ния чугуна с шаровидным графитом может быть изготовлена из шамота, графита, магне, зита,. стержневых смесей и др. случае необходимости возможно произвести облицовку изнутри и снаружи. различными покрытиями, в том числе термитными и экзотермическими. Верхняя часть 11 подвижного кон тейнера 9 выполнена из расплавляемого материала: например, может быть изготовлена из жести. На нее могут быть нанесены огнеупорные покрытия с различными теплофизическими свойствами для регулирования скоро сти растворения. Ограничители 12 (материал шамот, магнезит, графит и др.) предотвращаю перемещение контейнера 9 выще заданного уровня. Упоры 13, 14, 15 исключают прижати контейнера 9 к стенкам и дну реакционной камеры 5. Изготовление отливок с использованием пр ложенного устройства осуществляется следующим образом. После изготовления нижней полуформы 2 в полость реакционной камеры 5 помещают с зазором контейнер 9 с соответствующей дозой модификатора 10. Над контейнером укрепляют ограничители 12, устанавливают верхнюю полуформу 1, скрепляют (нагружают) форму и начинают заливку. В первоначальный момент заливки образуются два потока жидкого металла; часть жидкого металла (по стояку 4 и каналу 6) поступает через зазор в полость реакционной камеры 5, а .часть протекает по верху контейнера 9, смывает и растворяет верхний слой модификатора 10 и поступает в полость 7, где формируется отливка. Часть жидкого металла, которая поступила в зазор под подвижный контейнер 9 с модификатором 10, служит и своеобразным нагревателем для дозы модификатора. Омывая контейнер 9 со всех сторон, жидкий металл отдает часть тепла, прогревая его, а следовательно, и находящийся в нем модификатор 10, что способствует улучшению массообмена между модификатором и жидким металлом, поступающим в форму в процессе заливки. Подбирая соответствующую толщину стенок частей контейнера 9, величину зазора, можно получить требуемьш режим нагрева модификатора 10. По мере заполнения полости реакнион-, иой камеры 5 контейнер 9 (с модификатором 10) всплывает на вьтсоту, которая определяется расположением ограничителей 12. Под действием жидкого металла верхняя часть 11 растворяется, и контейнер 9 вместе с находящимися в нем модификатором 10 постепенно поднимается вверх, все время приближаясь к потоку жидкого металла, что обеспечивает эффективный теплообмен модификатора и жидкого металла. Применение предложенного устройства позволяет повысить эффективность модифицирования сплавов в известной литейной форме в цехах с мелкодисперсным и единичным характером производства. Фор м у ла изобретения 1. Устройство для модифицирования расплавленного металла в литейной форме, содержащее реакционную камеру, расположенную под литниковым каналом, и расположенный в ней контейнер для модификатора, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей модицицирования, контейнер в реакционной камере размещен с зазором относительно ее стенок и дна и вьшолнен по крайнер мере из двух частей, причем нижняя часть -- из материала плотностью, меньшей плотности обрабатываемого расплава, а верхняя - из материала, растворимого в этом расплаве.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2882856/22-02, кл. В 22 D 27/20, 1979.