Спосіб теплоізоляції дзеркала металу

1. Спосіб теплоізоляції дзеркала металу, що включає подачу на дзеркало металу суміші, що утеплює, яка містить утримуючий шамотний поро 3 41382 У цей момент відбувається розрив кристалічних решіток і збільшення відстані між вуглецевими площинами. У результаті витріщання щільність графіту зменшується до 0,1т/м, при цьому значно 4 збільшуються його теплоізоляційні властивості. В таблиці 1 представлені теплофізичні характеристики капсулювання графіту. Таблиця 1 Теплофізичні характеристики капсульованого графіту Номер 1 2 3 4 Спочатку випробування 0,23.10(-6) 520 72 1 Вибір розміру часток вибирається на підставі експериментально встановлених залежності коефіцієнтів термічного розширення капсульованого 0,036 0,876.10(-6) Теплопровідність, Вт/м.к Температуропроводність, М2/с Коефіцієнт теплової акумуляції Вт.с (0,5)/м2К Коефіцієнт розширення Наприкінці випробування 0,462 Показники 18 графіту і розміру часток. Дані залежності приведені в таблиці 2 Таблиця 2 Залежність коефіцієнтів термічного розширення капсульованого графіту і розміру часток вихідного графіту Розмір часток вихідний графіту, мм 315...200 200... 160 160...100 100...63 63...50 50 Коефіцієнт термічного розширення часток /середнє значення/, см/м 10 18 16 8,4 3,2 1,5 Як видно з таблиці, найбільшим коефіцієнтом термічного розширення володіє капсульований графіт з частками 200 -100мкм. При використанні утеплення пропонованого способу була застосована суміш, що утеплює, із графіту капсульованого і шамотного порошку. Для встановлення нижнього граничного значення вмісту капсульованого графіту були випробувані три теплоізолюючі суміші: 70,85 і 90мас% капсульованого графіту, інше - шамотний порошок. Як порівняльні характеристики були взяті: Таблиця 3 Порівняльні дані різних теплоізолюючих сумішей Номер Вміст капсувального суміші графіту, мас.% Час утворення скоринки металу,хв. Глибина залягання усадочної раковини і виливку, мм 1 70 80 20…50 2 85 130 5…10 3 90 185 відсутня З таблиці видно, що вміст капсульованного графіту менше 90% не забезпечує одержання якісного виливка. Це зв'язано з тим, що збільшення в даній суміші шамотного порошку більше 10% перешкоджає інтенсивному терморозширенню капсульованого графіту. Характеристика усадочної раковини Розосередження з мостами і пережимами Концентрована без мостів і пережимів з усадочною пористістю Концентрована без мостів, пережимів і усадочної пористості Час утворення скоринки твердого металу на поверхні прибутку; характер і глибина залягання усадочних раковин у тримплетах вирізаних із прибутків виливків, виготовлених по тим самим кресленнях, але утеплених сумішами з різним вмістом капсульованого графіту. Усієї суміші наготовлюва 5 41382 лися і наносилися на поверхню рідкого металу за одною і тою ж методикою. У таб.3 представлені порівняльні дані застосування теплоізолирующих сумішей з різним вмістом капсульованого графіту. Приклад конкретного виконання. Випробування пропонованого способу з метою дослідження ступеню навуглецювання металу й ефективності теплоізоляції при утепленні прибутків по відомому способу і пропонованому було проведено на штатному виливку «Цапфа» чорновою масою 37,0т. Для утеплення була використана теплоізоляційна суміш наступного складу: - капсульований графіт - 90%; шамотний порошок - 10%. Суміш виготовлялася в змішувачі періодичної дії. Цією сумішшю були утеплені два з чотирьох відкритих прибутків. Для порівняння у відомому способі на дзеркало металу подається кусковий сілікокальцій, утеплюючу суміш з алюмінію - 30%, дерев'яних обпилювань - 50%, шамотного порошку - 20%. В такий спосіб були утеплені два інші прибутки. За пропонованим способом суміш наносили на поверхню рідкого металу в два прийоми: спочатку по 1,5кг у кожен прибуток при досягненні в металі висоти 500мм від його основи, а за тим по закінченні заливання прибутків на усю висоту ще по 1,0кг суміші. У результаті обдимання суміші висота 6 склала 150мм. Метал у даних прибутках знаходився в рідкому стані протягом 4,1 години. Тверда скоринка на поверхні металу не утворилася, практично до повного затвердіння прибутків. Після утеплення прибутків в такий спосіб ніяких газових виділень піроефектів не відбувалося. У двох інших прибутках, утеплених за відомим способом , товста скоринка металу утворилася через 3,2 години. При утепленні за відомим способом пояснюється втратами тепла при розкиданні палаючих часточок суміші, а також тим, що інтенсивне тепловиділення відбувається тільки в зовнішньому поверхневому шарі суміші і тепло, що виділяється не в повній мірі передається металу прибутку. Після відрізання всіх прибутків на площинах зрізів під прибутками, утеплених за відомим способом, спостерігалися незначні (до 15мм глибиною) усадочні раковини. Під прибутками, утепленими за пропонованим способом, ніяких дефектів усадочного походження не виявлено. З метою з'ясування здатності навуглецюванню рідкого металу при утепленні за відомим способом і за пропонованим способом в аналогічно розташованих крапках по площі темплетів, вирізаних із прибутків, були досліджені їхні хімічні склади. Вміст вуглецю в плавильній пробі 0,27% У табл. 4 представлений вміст вуглецю в пробах металу. Таблиця 4 Вміст вуглецю в металі прибутків Номер проби 1 2 3 4 5 6 7 Прибуток, утеплений за відомим способом, % 0,3 0,034 0,37 0,35 0,36 0,33 0,44 Вміст вуглецю від 0,3...0,44% у металі прибутків, утеплених за відомим способом показує явно виражене навуглецювання. У той же час аналіз вмісту вуглецю в прибутках утеплених за пропонованим способом показав повну відсутність навуглецювання. Вміст 0,34% вуглецю є звичайною вуглецевою ліквацією в центрі прибутку. На штатному виливку «Цапфи» були утеплені за пропонованим способом всі чотири прибутки. Розрізання прибутків на темплети показало концентрований характер усадочної раковини. Товщина шару металу від основи прибутку до початку усадочної раковини складала 160...180мм, що вияви Комп’ютерна верстка О. Рябко Прибуток, утеплений за пропонованим способом, % 0,18 0,24 0,3 0,27 0,26 0,3 0,34 ло можливість зменшення висоти прибутків на 100...120мм, відповідно їхньої маси. Загальна маса виливків, відлитих з використанням даного способу утеплення їхніх прибутків, склала близько 700т. Застосування пропонованого способу утеплення прибутків дозволяє на 5...8% зменшити їхню масу, що складає приблизно 25...30кг на 1т придатних чи виливків 6...10грн/т. Випадків навуглецювання рідин вуглецевої і легованої сталі не виявлено на жодному з відлитих злитків, досліджених за пропонованим способом. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601