Устройство для подачи металла в кристаллизатор

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОР машины непрерыв .ного литья, содержащее соединительный стакан, заливочную чашу, горизонтальный наклонный и вертикальный подводящие каналы, отличающееся тем, что, с целью увеличения стабильности процесса литья и улучшения качеотва отливок, наклонный подводящий канал со стороны заливочной чаши выполнен с пережимом, площадь поперечного сечения которого в 20-100 раз меньше площади поперечно о сечения кристаллизатора, а площадь поперечного сечения всех подводящих каналов в 2-10 раз больше площади сечения пережима. (Л Л со со со да

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (È

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ З,., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 3476065/22-2 (22) 27.07 ° 82 (46) 30.01.84. Бюл. Р 4 (72) Г.A.Àíèñîâè÷, В.Ф.Бевза, В.С.Мазько, F..È.Марукович, Д.A.Âäoâåíêî и Г.Е.Иванов (71) Могилевское отделение Физико.технического института АН БССР (53) 621.746.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 772011, кл. В 22 Л 11/10, 1980..

2. Бевза В.Ф. и.др. Непрерывное литье намораживанием. Минск, "Наука и техника", 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ МЕТАЛ

ЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОР машины непрерыв.ного литья, содержащее соединительный стакан, заливочную чашу, горизонтальный наклонный и вертикальный подводящие каналы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения стабильности процесса литья и улучшения качеотва отливок, наклонный подводящий канал со стороны заливочной чаши выполнен с пережимом, площадь поперечного сечения которого в 20-100 .раз меньше площади поперечного сечения кривталлизатора, а площадь поперечного сечения всех подводящих каналов в 2-10 раз больше .площади сечения пережима.

1069936

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью, и предназначено для получения заготовок методом намораживания.

Известно устройство для подачи металла в кристаллизатор непрерывного литья С17.

Указанное устройство имеет равнОмерные йоперечные сечения каналов по их длине и небольшой объем заливочной чаши по сравнению с объемом кристал- 10 лизатора, что затрудняет поддержание заданного уровня металла в кристаллиэаторе с достаточной точностью.

Это приводит к изменению толщины стенки отливки н процессе литья и увеличению припуска на механическую обработку по ее внутренней поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является

20 устройство для подачи металла в кристаллизатор, содержащее соединительный стакан, заливочную чашу, горизонтальный наклонный и вертикальный кана,ны 23.

Канали известного устройства имеют.одинаковую площадь поперечного сечения по всей длине, ю эту площадь выбирают из расчета обеспечения необходимого расхода металла.

Равномерное сечение каналов и относительно малый объем заливочной чаши по сравнению с объемом рабочей полости кристаллиэатора приводят к значительному колебании уровня металла в последнем при каждом цикле 35 извлечения отливки, что обусловливает неравномернув толщину стенки заготовки по образующей и ухудшает ее качество. При малой скорости литья и небольшом расходе" расплава 10 каналы устройства для подачи жидкого металла получаются очень тонкими, что приводит к затверденанив в них металла и прекращению процесса литья, т.е. к нарушению стабильности.

Цель изобретения — увеличение стабильности процесса литья и улучшение качества отливок.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстне для подачи металла в кристаллизатор машины непрерывного литья, содержащем соединительный стакан, заливочную чашу,горизон- 55 тальный наклонный и вертикальный подводящие каналы,. наклонный подводящий канал со стороны заливочной чаши выполнен с пережимом, площадь поперечного сечения которого н 20- 60

100 раз меньше площади поперечного сечения кристаллиэатора, а площадь поперечного сечения всех подводящих каналов в 2-10 раэ больше площади сечения пережима. г

J!

4 Я t отл где 9 — площадь поперечного сечения ,пережима, Использование пережима с поперечным сечением меньшим указанного приводит к медленному заполнению кристаллиэатора и неравномерной толщине стенки отливки по образующей.

Применение пережима с большим сечением по сравнению с указанным приводит к колебании уровия металла в кристаллизаторе в процессе литья и браку отливок. Применение каналов с меньшим сечением по сравнению с указанным не гарантирует стабильность процесса литья в связи с их перемерзанием. Использование каналов с большим. сечением, чем укаэанное, приводит к неоправданному сниженив выхода годного литья. Применение заливочной чаши объемом меньшим указанного обусловливает быстрое падение температуры металла н ней и ухудшение качества отливок, особенно по внутренней поверхности, Использование. заливочной чаши объемом большим укаэанного приводит к неоправданному снижению выхода годного литья.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит соединительный стакан 1, заливочную чашу 2, горизонтальный 3, наклонный 4 и вертикальный 5 подводящие каналы, пережим 6 и кристаллизатор 7. Подачу металла осуществляют следующим образом. жидкий расплан подавт периодически в заливочную чашу 2 и через подводящие каналы 3-5 и соединительный стакан 1 в кристаллизатор 7 до его заполнения на высоту, равную высоте получаемой отливки. После извлечения отливки иэ кристаллиэатора 7 уровень в последнем понижается и начинается перетекание металла из заливочной чаши 2 в кристаллизатор 7 до их выравнивания за счет заданного расхода металла,, определяемого сечением пережима 6.

Во время выравнивания уровней н заливочную чашу 2 доливают порции металла объемом, равным объему извлеченной отливки. Происходит плавное заполнение кристаллизатора на нысоту, ранную высоте получаемой отливки.

Площадь поперечного сечения пережима 6 в основном определяется геометрическими параметрами получаемой отливки и может быть Рассчитана по формуле

1069936 4 поперечного сечения пережима рассчитывают по формуле (1) Р„и D2 — соответственно наружный и внутренний диаметры отливки, Норд- высота отливки, t — время заполнения кристаллизатора, 5 коэффициент гидравлического сопротивления устройства.

Объем заливочной чаши зависит от геометрических параметров кристаллизатора и отливки и определяется по формуле

° О,э=Оэср-fo м

15 где 1 Н вЂ” высота крис таллиз атора, Н вЂ” заданная высота уровня металла в кристаллиэаторе, которая должна установиться, после извлечения отливки и 2р перетекания металла без до-. лива повледнего в заливочную чашу.

Пример 1. Производят отливку маслотных заготовок поршневых колец 25 из серого чугуна методом наморажива- ния. Наружный диаметр заготовки сос" тавляет 0,157 м, внутренний 0,133 м, высота 0,19 м. Площадь поперечного сечения пережима рассчитывают по формуле

3,Ц ° 01 <51

4 O !i 2. 2 0 4

519=0,51о м

Э 2

01Ю=22,49 (о м

-3 2

Полученное значение в 38 раз .меньше площади поперечного сечения кристаллизатора.

Площадь поперечного сечения наклонного, горизонтального и вертикального подводящих каналов составляет 2,5 -10эмг, что в 5 раз. больше площади пережима.

Объем заливочной чаши рассчитывают по формуле (2) 45 г

8,14 0,12 (0,2f -0,222 2 -г 3

044-02 0121 -0133 012 g <012 =132 10 0 . 4 = 4 О,lg-0,12

Полученное значение составляет

0,34 объема рабочей полости крис- 50 таллизатора.

Процесс литья стабилен. Отливки получают хорошего качества.

Пример 2. Производят отливку заготовок из серого чугуна мето- 55 дом намораживания. Наружный диаметр

0,1 м, а внутренний 0,05 м. Высота заготовки составляет 0,3 м. Площадь

ВНИИПИ Заказ 11615/15 Тираж 775 Подписное.Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проеткная,4 ун 32-22

Ч= — — Н -23, {gt кР 1 г 2

4 "отл и отл 1

Укаэанное значение в 20 раз меньше площади поперечного сечения кристаллизатора.

Площадь поперечного сечения наклонного, горизонтального и вертикального подводящих каналов составляет

3,6 10 Змг, что в 10 раз больше площади пережима.

Объем заливочной чаши рассчитывают по формуле (2) 3 H О,И à -ÎOS 1 -2 3

2 Я

Ч 4 îэ р22503 04 =$5 Ю м

Полученное значение составляет

2 объема рабочей полости кристаллиэатора.

Процесс литья стабилен. Отливки получают хорошего качества.

Пример 3 ° Производят отливку заготовок из серого чугуна методом намораживания наружным диаметром 0,25 м, а внутренним 0,222 м.

Высота заготовки составляет 0,15 м.

Площадь поперечного сечения пережима рассчитывают по 23ормуле (1):

3,14- 0,252

4 .05/2 фв Э

Полученное значение в 100 раэ меньше площади поперечного сечения

-кристаллизатора.

Площаць поперечного сечения наклонного, горизонтального и вертикаль ного подводящих каналов составляет

0,001 м*, что в 2 раза больше площади пережима.

Объем заливочной чаши рассчитывают по формуле (2) Значение составляет 0,2 объема рабочей полости кристаллизатора.

Процесс литья стабилен ° Отливки получают хорошего качества.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет повнсить стабильность процесса литья и снизить брак отливок по разностену до 1%.