Пристрій для отримання порожнистих зливків

Реферат: Пристрій для отримання порожнистих зливків, який вміщує різного розміру два піддони з системою вертикальних та горизонтальних ливникових каналів, виливницю, порожнисту оправку та центрову для сифонного заливання порожнистого зливка, причому сумарна маса двох піддонів становить не менше 50 % від маси порожнистого зливка, що заливається. UA 115317 U (12) UA 115317 U UA 115317 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі техніки, а саме до металургії, і може знайти застосування для отримання з металів та сплавів порожнистих зливків, який можна використовувати для подальшого виробництва пустотілих виробів типу кілець, труб, обичайок та іншої аналогічної номенклатури циліндричної форми. Відомий пристрій, що містить піддон, виливницю і порожнисту оправку [Патент RU № 2261776 С2 31.10.2003]. Відповідно до цього аналогу пристрій для відливання порожнистих зливків з співвідношенням висоти зливка h до його товщини 5 менше 1 (h /  0,3 h. Використання умови Н > 0,3 h для порожнистих зливків з h /  1. Ще одним недоліком технічного рішення аналога є обмеження за способом заливки порожнистого зливка. З даних, наведених в описі винаходу, однозначно випливає, що заливка порожнистого зливка з використанням масивного піддона проводиться зверху. Використання масивного піддона для відливання порожнистих зливків сифоном в аналогу не обмовляється. Загальновідомо, що розливання сифоном забезпечує більш високу якість поверхні в порівнянні з розливанням зверху звичайних зливків. Для порожнистих зливків цей фактор ще більш важливий, оскільки вони на відміну від звичайних зливків мають дві поверхні: внутрішню (з боку оправки) і зовнішню (з боку виливниці). До того ж внутрішню поверхню обробляти значно складніше ніж зовнішню. Найбільш близьким аналогом, вибраним як прототип по відношенню до пристрою, що заявляється, є пристрій, що містить виливницю, порожнисту оправку, центрову і два різних за розмірами піддони з ливниковими каналами, причому на піддон з великими розмірами встановлюються центрова та з меншими розмірами піддон, на який відповідно встановлюється виливниця з порожнистою оправкою [CN № Патент 101234413А, 16.12.2007]. Загальними суттєвими ознаками відомого пристрою, вибраного як прототип, та пристрою, що заявляється, є виливниця, порожниста оправка, центрова і два різного розміру піддони з ливниковими каналами. Недоліком відомого пристрою є те, що використання пристрою не передбачає можливості конкретного та цілеспрямованого регулювання швидкості кристалізації зливка при заливці сифоном. Як відомо, процес кристалізації зливків залежить від способів їх заливання та технологічних факторів кожного зі способів. В свою чергу параметри процесу кристалізації зливків суттєво впливають на якість відлитого зливка та металу в ньому. При цьому важливим параметром процесу кристалізації зливка є співвідношення вертикальної та горизонтальної швидкостей кристалізацій. Чим більше це співвідношення на користь вертикальної швидкості, тим більша вірогідність підвищення якості зливка по дефектах усадочного походження та ліквації хімічних елементів. Таким чином, відсутність у відомому пристрою можливості регулювання швидкості кристалізації зливка, особливо у вертикальному напрямку, не дозволяє мати вплив на якість металу зливка. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пристрою для отримання порожнистих зливків з можливістю регулювання їх кристалізації для підвищення якості зливків по дефектах усадочного походження та ліквації хімічних елементів. Поставлена задача вирішується за рахунок використання в пристрої двох піддонів, сумарна маса яких становить не менше 50 % від маси порожнистого зливка, що заливається. Таке співвідношення сумарної маси двох піддонів до маси кожного порожнистого зливка, який заливається, дає можливість регулювання швидкості вертикальної кристалізації заданої маси зливків, що відповідно дозволяє регулювати якість металу у центральній частині зливка по дефектах усадочного походження та зменшувати ліквацію. При кристалізації зливків співвідношення вертикальної та горизонтальної швидкостей кристалізацій залежить від кількох факторів і в першу чергу від поверхні контакту зливка з виливницею та піддоном, а також від співвідношення мас зливка з масами піддона та виливниці. При необхідності виробництва зливків різної маси використання фактора поверхні контакту представляє певні складності організаційного і технологічного плану. Тому найбільш дієвим та надійним фактором впливу на співвідношення вертикальної та горизонтальної швидкостей кристалізацій зливка є фактор співвідношення маси зливка з масами піддона та виливниці. При цьому вплив на співвідношення швидкостей кристалізації зливка переважно робити не за рахунок зменшення маси виливниці, а за рахунок підвищення маси піддона, тому що діапазон технологічно 1 UA 115317 U 5 10 15 20 можливого зменшення маси виливниці значно менший, ніж діапазон можливого підвищення маси піддонів. Вибір оптимального відношення сумарної маси двох піддонів до маси порожнистого зливка, який заливається, проводиться на основі дослідних даних або на основі математичного моделювання процесу кристалізації зливків потрібної маси. Пристрій для отримання порожнистого зливка містить виливницю 1, порожнисту оправку 2, центрову 3, більшого розміру піддон 4, меншого розміру піддон 4а, горизонтальний ливник 5, вертикальні ливники 6. Пристрій працює наступним чином. На місце, де планується заливання порожнистого зливку, спочатку горизонтально встановлюється піддон більшого розміру (універсальний). У ливникові канали цього піддона розміщують сифонні вогнетриви і встановлюють підготовлену центрову, після чого на цей ж піддон встановлюють піддон меншого розміру (індивідуальне) з ливниковими вогнетривами, потім на піддон меншого розміру встановлюють порожнисту оправку та виливницю. Рідкий метал заливається в центрову та по ливникових каналах сифонної системи попадає в простір між порожнистою оправкою та виливницею, формуючи таким чином порожнистий зливок. Порожнисту оправку при необхідності можна заповнювати матеріалом (наповнювачем) з відповідною теплопровідністю (низькою або високою відповідно потрібної швидкості кристалізації металу). Також при необхідності верхні частини виливниці і порожнистої оправки можуть бути утеплені різним способами. Якщо потрібно, вертикальні ливникові канали 6 можуть заглушуватись вогнетривами і зливок заливається зверху. Застосування пропонованого пристрою для отримання порожнистих зливків дозволяє отримувати порожнисті зливки різної маси та різних марок сталі, чавуну і сплавів необхідної якості по дефектах усадочного походження та ліквації хімічних елементів. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Пристрій для отримання порожнистих зливків, який вміщує різного розміру два піддони з системою вертикальних та горизонтальних ливникових каналів, виливницю, порожнисту оправку та центрову для сифонного заливання порожнистого зливка, який відрізняється тим, що сумарна маса двох піддонів становить не менше 50 % від маси порожнистого зливка, що заливається. 2 UA 115317 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3