Пристрій для одержання армованої квазімонолітної порожнистої заготівки

10 ДЛЯ СЛУЖЕННОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ N союз совєтсних СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) SIL (5D 4 1380049 А1 В 22 D 19/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТШИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4080922/22-02 (22) 25.06.86 (71) Производственное объединение "Ждановтяжмаш" (72) Б. Е. Патон, Б. И. Медовар, * Б. И. Шукстульский, Л. Б. Медовар, В. Я. Саенко, В. И. Ус, С. В. Шатуров, А. Н. Кондратьев, Ю. А. Косарев, В. А. Крупенев, А. Д. Чепурной, Г, П. Клименко, В. А. Ипатов, В. В. Лапин, Е. И. Полев и Л. А. Солцдов (53) 621.746.58:621.74.046(088.8) (56) Проспект транспортного контейнера фирмы Castor. ФРГ. Кристаллизация металлов./ Труды IV Совещания по теории литейных процессов, М.: АН СССР, I960, с. 112120. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АРМИРОВАННОЙ КВАЗИМОНОЛИТНОЙ ПОЛОЙ ЗАГОТОВКИ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к изго товлению армированных отливок, н может быть использовано при производстве транспортных контейнеров для отработанного ядерного топлива. Устройство содержит изложницу 1, размещенную на поддоне, и концентрично установленные армирующие цилиндрические оболочки, выполненные в виде отдельных секций 3, соединенных между собой трубчатыми элементами 4, образующими вертикальные каналы 5, причем расстояние между вертикальными каналами составляет 0,4...3,0 их диаметра. После заливки полости устройства жидким металлом и последующей его кристаллизацией полученная заготовка имеет высокие прочностные свойства за счет повышения однородности структуры металла, а наличие каналов в цилиндрических оболочках позволяет заполнять их веществами нейтронной защиты, что повышает безопасность эксплуатации готовых изделий. эо со 9-88 і -V 1 380049 Изобретение относится к области металлургии, в частности к изготовлению армированных отливок, и может быть использовано при производстве корпусов транспортных контейнеров для Отработанного ядерного топлива. Целью изобретения является повышение прочности корпуса контейнера и безопасности его эксплуатации. 10 На фиг. 1 представлено устройство, фронтальный разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху. Устройство для получения армированной кваэимонолитной полой заго15 товки корпуса транспортного контейнера состоит из изпожницы 1 (фиг. l) s поддона 2 и концентрично установленных армирующих цилиндрических оболочек (фиг. 2 ) , выполненных в ви- 20 де отдельных секций 3, соединенных между собой трубчатыми эпементами 4, образующими вертикальные каналы 5. Расстояние h между каналами 5 составляет 0,4-3,0 их диаметров d. 25 Отливка заготовок в предлагаемом устройстве производится следующим образом. Изложницу 1 устанавливают на поддон 2, внутрь вставляют армирующие 30 ципиндрические оболочки, выполненные из секций 3 и трубчатых элементов, и заливают жидкий металл. В процессе заполнения формы расплавленным металлом в устройстве по пред35 лагаемому техническому решению образуется несколько слоев в стенке заготовки корпуса контейнера. Металл, кристаллизирующийся в малых объемах, обладает повышенной однородностью 40 химического состава и плотностью, а следовательно, и высокими эксплуатационными характеристиками. Так, например, корпус, полученный с использованием предлагаемого уст45 ройства » показывает высокую устойчивость к образованию термоусталостных трещин. Кроме этого становится практически невозможным нарушение герметичнос"50 ти корпуса при ударе контейнера о жесткую преграду, так как в этой ситуации каналы выполняют роль амортизаторов . Наличие каналов в цилиндрических оболочках армирующего вкладыша предлагаемого устройства позволяет формировать в заготовке полости для заполнения веществом нейіронной за— щиты уже в процессе заливки металла в форму (изложницу). Это значительно сокращает длительность цикла изготовления изделия и снижает его стоимость. Размещение вертикальных каналов на расстоянии, составляющем 0,4-3,0 величины их диаметра, обеспечивает высокое качество металла заготовки, гарантирующее предотвращение разрушения корпуса контейнера в аварийной ситуации, например при падении или ударе. Изготовление армирующего вкладыша с расстояниями между каналами, меньшими 0,4 их диаметра, приводит к образованию пустот (несплошностей) при заполнении изложницы жидким металлом. В результате этого возникают неоднородные тепловые потоки. Наличие не только радиального, но и углового градиента температур в стенке корпуса приводит к термическим напряжениям в ней, что, вполне очевидно, ослабляет всю конструкцию в целом. При увеличении расстояний между каналами более 3,0 их диаметра возникает необходимость, с целью обеспечения их перекрывания друг другом, исключающего возможность пробоя нейтронов, формировать большое количество слоев в стенке корпуса. А это в свою очередь, вступает в противоречие с ограничениями по толщине последней. П р и м е р . Изготовлено устройство для выплавки армированной квазимонолитноЙ полой заготовки транспортного контейнера для отработавшего ядерного топлива, состоящее из установленного на чугунный поддон 127-тонного чугунного кокиля высотой 5100 мм,* диаметром 1840 мм в среднем поперечном сечении и внутренним стержнем 850 мм для формирования полости. Внутрь кокиля вставлены две армирующие цилиндрические оболочки высотой 5100 мм, расположенные одна в другой соответственно по окружное™ тям диаметра 1520 и 1276 мм. Цилиндрические оболочки выполнены из отдельных секций из листа Ст. 20 толщиной 8 мм, соединенных между собой трубами из Ст. 20 $ 76иб, с расстоя* нием между ними в первой оболочке 65 мм, во второй ~ 40 мм. Трубы соединены с плоскими частями оболочек (секций) при помощи сварки. Эти час I 380049 рязнений и безопасность эксплуатации корпуса. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для получения армированной квазимонолитной полой заготовки, преимущественно корпуса транспортного контейнера для отработанного ядерного топлива, содержащее изложницу, размещенную на под10 доне, и концентрично установленные Для получения заготовки в устройв ней армирующие цилиндрические обоство заливалась жидкая Ст. 20 сифонлочки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ным способом. что, с целью повышения прочности Конструкция устройства для получения армированной квазимонолитной 15 корпуса контейнера и безопасности его эксплуатации, армирующие цилинполой заготовки корпуса транспортдрические оболочки выполнены в виде ного контейнера для отработанного отдельных секций, соединенных между ядерного топлива позволяет получить собой трубчатыми элементами, образуюкорпус контейнера с каналами для щими вертикальные каналы, причем вещества - наполнителя нейтронной 20 расстояние между вертикальными зашиты, стойкой против разрушения каналами составляет 0,4...3,0 их при аварийной ситуации, что гарантидиаметра. рует защиту окружающей среды от заг ти оболочек изогнуты соответственно для первой - по дуге радиусом 760 мм с хордой 65 мм, для второй - по дуге радиусом 638 мм с хордой 40 мм. Внутренняя оболочка расположена таким образом, что каждый из ее каналов находится на равном удалении от соседних каналов наружной оболочки. / У S / / / / / г / / / / / / V h /