Утеплена надставка для ливарної форми

Реферат: Утеплена прибуткова надставка для ливарної форми включає встановлений на основу кожух, внутрішня поверхня якого футерована теплоізоляційними плитами. Вона оснащена розміщеним у верхній частині надставки відбивачем тепловипромінючої енергії. UA 82978 U (54) УТЕПЛЕНА НАДСТАВКА ДЛЯ ЛИВАРНОЇ ФОРМИ UA 82978 U UA 82978 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до ливарного виробництва, а конкретніше - до утеплених надставок для ливарних форм, і може бути використана для одержання сифонним розливанням якісних виливків різного призначення. Відомо, що надставки призначені для формування верхньої частини виливка, що виходить за межі його номінального розміру й використовується для здійснення живлення виливка рідким металом. Основний принцип виливання злитків у металевих формах - прибуток повинен остигати останнім. Із цією метою внутрішні поверхні надставок оснащуються теплоізоляційними плитами, які запобігають небажаний теплообмін з навколишнім середовищем. В одних випадках кожух надставок покривають вогнетривкою масою [авторське свідоцтво СРСР № 313608, B22D 7/10], в інших - прибуткові надставки футеруються теплоізоляційними плитами [патент РФ № 2368455, B22D 7/10] або покриваються спеціальними сумішами з підвищеною вогнетривкістю [патент РФ № 2393048, B22D 7/10]. Найбільш близьким аналогом щодо корисної моделі, яка заявляється, є відома утеплена надставка, у якої кожух облицьований теплоізоляційними плитами, установленими на основу, яка оснащена зовнішніми жолобчастими полками U-подібного профілю (див. наприклад патент РФ № 2285579, B22D 7/10). У відомій і прибутковій надставці, що заявляється, є наступні істотні й подібні ознаки: утеплена прибуткова надставка для ливарної форми, що включає встановлений на основу кожух, внутрішня поверхня якого футерована теплоізоляційними плитами. У відомій надставці після заповнення форми рідким металом згадані полки з U-подібним профілем наповнюють рідким охолоджувачем, наприклад водою, на нагрівання й випарювання якої надставка віддає розрахункове тепло в кількості, яке обумовлене з умови прискореної кристалізації металу в підприбутковій частині виливка. Таким чином, у цьому випадку теплофізичні процеси одночасно здійснюються у два напрямки: з однієї сторони за рахунок вогнетривких плит забезпечується затримка тепла для кращого обігріву головної частини злитка, а з іншого боку - надлишкове тепло відбирається від надставки рідким охолоджувачем. Однак даним технологічним процесом гарантована якість виливків не забезпечується у зв'язку з тим, що на практиці складно здійснити прямий вимір теплових ефектів. Тому навіть не значне перевищення відводу тепла від надставки в порівнянні з розрахунковим приводить до різкого перепаду температур по перерізу виливка, що, у свою чергу, підвищує в ньому термічні напруги, у результаті чого на поверхні виливка з'являються тріщини, а усадна дутловина нерідко проникає у тіло виливка, що збільшує частку браку. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечити гарантовану якість виливків шляхом поліпшення теплофізичних властивостей прибуткової надставки й за рахунок технічного результату, що полягає в організації процесу повернення до прибутку випромінюючої теплової енергії. Для досягнення цього технічного результату утеплена прибуткова надставка для ливарної форми, що включає встановлений на основу кожух, внутрішня поверхня якого футерована теплоізоляційними плитами, відповідно до корисної моделі, що заявляється, оснащена розміщеним у верхній частині надставки відбивачем тепловипромінюючої енергії. Крім цього відбивач тепловипромінюючої енергії виконаний у вигляді закріпленого до теплозахисних плит ущільненого шару жаростійкої вати, на яку нанесене термічно стійке керамічне покриття на основі вогнетривких оксидів металів. Крім цього відбивач тепловипромінюючої енергії виконаний у вигляді нанесеного на згадані теплозахисній плити термостійкого шару на основі лужного розчину силікатів натрію (рідке скло). Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у такому. За рахунок оснащення надставки відбивачем тепловипромінюючої енергії забезпечується повернення тепла до прибуткової частини виливка, що сприяє вповільненому охолодженню підприбуткових ділянок, у результаті чого зменшується перепад температур у цій зоні металу й виключається поява у зливку стовпчастих кристалів. Крім цього, завдяки більш сприятливим умовам для протікання теплофізичних процесів, у зливка формуються невеликі усадочні раковини й значно скорочується зміст вуглецю, сірки й фосфору в під прибутковій частини виливка, що практично виключає появу термічних тріщин у виливку при вогневому відрізанні прибутку. Надставка, що заявляється, більш докладно представлена на кресленнях, де на фіг. 1 ілюструється надставка в розрізі з розміщеним у її верхній частині відбивачем тепловипромінюючої енергії, на фіг. 2 зображена надставка в розрізі із установленим у ній відбивачем тепловипромінюючої енергією, виконаним у вигляді ущільненого шару мінеральної 1 UA 82978 U 5 10 15 20 25 30 вати з жаростійким керамічним покриттям, на фіг. 3 показана надставка в розрізі з розміщеним у її верхній частині відбивачем тепловипромінюючої енергії, виконаним у вигляді шару рідкого скла, нанесеного на вогнетривкі плити. Надставка складається з основи 1 (фіг. 1) і кожуха 2, футерованого теплозахисними плитами 3. Істотною відмінністю корисної моделі, що заявляється, є оснащення надставки відбивачем тепловипромінюючої енергією 4, розміщеним у її верхній частині й закріпленим до теплозахисних плит 3. Додаткові відмінності надставки належать до конкретного виконання відбивача тепловипромінюючої енергії, а саме: або у вигляді закріпленого до теплозахисних плит 3 (фіг. 2) шару ущільненої й жаростійкої мінеральної вати 5, на яку нанесене термічно стійке керамічне покриття 6 на основі вогнетривких оксидів металів, або у вигляді нанесеного на згадані теплозахисні плити термостійкого шару 7 на основі лужного розчину силікатів натрію (рідке скло). В обох випадках відбивач тепловипромінюючої енергії має відбивну поверхню, що забезпечує надійне повернення тепла до виливка. Особливості роботи надставки, що заявляється, полягають у наступному. Відомо, що термічні напруги, що виникають у процесі кристалізації металу, переходять у залишкові, якщо перехід металу із пластичного стану в пружне супроводжується значним перепадом температури як по перетину виливка, так і між її суміжними шарами. За рахунок оснащення надставки відбивачем тепловипромінюючої енергії теплові потоки безупинно відбиваються від покриттів 6 і 7 і вертаються до виливка, що сприяє зменшенню перепаду температур, а, отже, запобігає появі термічних тріщин на виливку. Крім цього повернення тепла убік виливка сприяє його повільному охолодженню, що перешкоджає появі в ньому стовпчастих кристалів, які погіршують експлуатаційні якості металу. Практичне випробування надставки, що заявляється, здійснено на Новокраматорському машинобудівному заводі при виливанні заготівки прокатного валка. Підтверджена корисність поліпшених теплофізичних параметрів надставки: у прибутку визначені невеликі по розмірам усадні раковини, а в підприбутковій частини виливка значно скорочений зміст вуглецю, сірки та фосфору, що запобігає появі в цій зоні тріщин при вогневому відрізанні прибутку. Таким чином, за рахунок відбиття теплової енергії убік виливка додатково знижені теплові витрати як у пропонованій надставці, так і в підприбутковій частини металу, що забезпечує гарантовану якість виливків. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 1. Утеплена прибуткова надставка для ливарної форми, що включає встановлений на основу кожух, внутрішня поверхня якого футерована теплоізоляційними плитами, яка відрізняється тим, що вона оснащена розміщеним у верхній частині надставки відбивачем тепловипромінючої енергії. 2. Утеплена прибуткова надставка для ливарної форми за п. 1, яка відрізняється тим, що відбивач тепловипромінючої енергії виконаний у вигляді закріпленого до теплозахисних плит ущільненого шару жаростійкої вати, на яку нанесене термічно стійке керамічне покриття на основі вогнетривких оксидів металів. 3. Утеплена прибуткова надставка для ливарної форми за п. 1, яка відрізняється тим, що відбивач тепловипромінючої енергії виконаний у вигляді нанесеного на згадані теплозахисні плити термостійкого шару на основі лужного розчину силікатів натрію (рідке скло). 2 UA 82978 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3