SU1133029A1 - Устройство дл модифицировани жидкого металла - Google Patents

Abstract

УСТЮЙСТВО ДЛЯ МОДЩФИЦИЮВАНЙЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА, включающее вихревую чашу, св занную подвод щим каналом со сто ком, и размещенную в последнем крестовину из огнеупорного материала, о т f личающеес  тем, что, с целью улучшени  качества отливок путем пов1«иенн  степени усвоени  модификатора, верхн   часть крестовины на 1/4-1/3 высоты выполн«{й из материала модификатора н ее перегородаи смещены по отношению к перегородкам нижней части под углом 20-70 .

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к литейному производству и может быть использовано при модифицировании серо и высокопрочного чугуна в форме. Известно устройство дл  модифицировани  жидкого металла в процессе его разливки, включающее дозатор дл  порошкоо юзного материала, установлеиный над разливочным же лобом, и трубку с вороикой, введенную концентрйфю в сливное отвфстие разлгаочного желоба {11. Однако это устройство не позвол ет устран ть попадание в отливку нерастворившихс  часлш модификатора и повысить степень усво ею1  модификатора. Кроме того, давление, создаваемое в к«жусе, меньше атмосферного и способствует инжектированию воздуха в струю жидкого металла, что ведет к увеличению брзк  отливок по газовым раковинам. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство, состо щее из бункера-дозатора, подвод щего канала, вихревой ЧШЕШ, сто ка и крестсфины из огнеупорного материала 2. Однако это устройство тоже не позвол ет noeHOCTbio устранить попадгшие в отливку нерастворившихс  частиц модификатора и повысить прочностпие свойства отливки. Исследовани  показали, что дл  ферроснлици  в зависимости от температуры и скорости запивки, продолжительность растворени  колеблетс  от 9 до. 16 с, а позтому, если по  вл ютс  частички модификатора, врем растворени  которых болыие указанного, то они свободно Moryt попадать внутрь отливки. Целью изофетени   вл етс  улучшение качества отливок путем повьешенн  степени усвоени  модаф какфа. . Указгшна  цель достигаетс  тем, что в ройстве , )включакнцем вихрюую чашу, св занную подвод втм каналом со сто ком, и размещенную в последнем крестовину из огнеупорного , верхн   часп крестовины на 1/4-1/3 высоты выполнена из материала кодификатора   ее перегородас  смещены по отнсниению к перегородасам нижней части под углом 20-70 . Такое ксшструктивное исполнениеустройств дл  модифицировам  мЛалла позвол ет повы сить степень модификатора за счет того, что жидкий металл, омыва  модифицирующую крестовину; скшвает с нее такое количество модификатора, которое успело-растворитьс  в нем за период его прохождени  вокруг крестовины. Максимальное усвоение модифицирующей крестовины 1/4-1/3 от общей высоты крестовин. 11 2 Равномерность распределени  модификатора . достигаетс  тем, что крестовина выполнена составной из двух частей и поток жидкого металла тщательнее перемешиваетс , раздел  сь на 8 частей, так как части крестовины развернуты одна относительно другой под углом 20-70°. На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез -А-А на фиг.1. Устройство имеет подвод щий канал I, вихревую чашу 2, крестовину, выполненную из двух частей верхн   часть 3, составл юща  1/4-1/3 высоты крестовины, изготовлена из материала модификатора и установлена по отношению к нижней огнеупорной части 4 под углом 20-70 , и сто к 5. Устройство работает следующим образом. Расплав через подвод щий канал 1 тангенциально поступает в вихревую чашу 2, в котрой в результате вращени  расплава образуетс  вихрева  воронка. Вращающийс  расплав, омыва  модифицирующую часть крестовины 3, раствор ет модификатор, который равномерно распредел етс  во всем объеме металла за счет интенсивного перемещени . Дальше модифицированный металл поступает в сто к 5. Огнеупорна  часть крестовины 4 преп тствует вращению расплава в нижней части вихревой части 2 и совместно с верх1гей модифицируюШей частью 3, перемешивает и раздел ет поток на восемь отдельньи частей, разруша  таким образом воздушную полость и тем самым предотвраща  ее проникновение в литейную форму. Дл  определени  размеров частей крестовины было проведено зкспериментальное опробование предлагаемого устройства дл  модифицировани  и известного. Модифицированию подвергали чугун следующего химического состава (вес. % ): С 3,35, Мп 0,85, Р 0,09, S 0,03, использу  известное устройство дл  модифицировани  и предлагаемое . Температура жидкого чугуна составл ла 1390-1400С. В предлагаемом устройстве верхн   часть крестовины, выполн етс  прессованием из порошка железокремний-магниевой лигатуры (ЖКМ 2). Изготовлено несколько модафицирующих вставок, составл ющих 1/5, 1/4 и /3 высоты всей крестовины, что соответствует 1,0; 1,5 и 2,0% лигатуры от , „е1ал„оемкости формы, Эти вставки устанавливали по отношению к нижней огнеупорной части под углом менее 20 , более 70 и в пределах от 20 до 70 . Степеиь усвоени  модификатора и качество литого металла определ ли химическим путем, металлографическим анализом и механическими испыьани ми. Результаты представлены в

таблице, гдеВГ - вермикуп рный графит;

ШГ - шаровидный графт; П - перлит.

.Как видно из таблицы модифицирование предлагаемым устройством со вставкой, состшл ницей 1/4-1/3 высоты всей крестовины,5

ПО сравнению с известным увеличивает усвое ни  .модификатора, примерно на 11-13%, улучша  также и механические свойства отливки .

Модифицирование вставкой менее .1/4.высо- to ты крестовины не оказывает существенного вли ни  на изменение структуртл и механических свойств чугуна (даже ухуюиает).

Модифицирование чугуна вставкой более 1/3 ВЫСОТЫ крестовины нецелесообразно, так как 5 пруктурл и высокопрочного чугуна остаютс  практически на одном уровне, в товрем , как расход лигатуры неопревданно увеличиваетс . . .

Установлено также, что р положенке верхней 2о модифшшруюшей части по. охиошению нижней огнеупорной под углом Менее 20 и более 70° веде к неравномерному растворению модифицирующей крестовины. Это объ сн етс  . тем, что 11ри углах 20 и Сюлее 70 . 2s через пространство А (фиг. 3) протекает зна

ч тепьт меиьше металла чем через Б, а, еледовательно , модифицирующа  крестовина со стороны пространства А раствор етс  значительно меньше. В результате неравномерного растворенм  модифицирующей крестовины общее количество модификатора, 1юпадающее в металл уменьшаетс . Об зтом свидетельствует степень усвоени  модификатора - остаточный магний (см. табл. ).

Предлагаемое устройство имеет следуюише преимущества во сравкешио с известным: дает возможность получени  на одной формовочной линии отливок разной тссы и коифиг ацин (за счет устансюки в форму различных lio размерам крестовин); исключить попадание в отливку нераствс ривЕвегос  модификатора, t. е. 1ювысить степень его усвоени ; (жизить брак по засорам на сложных отливках, что позвол ет сократить объем выборки и заварки -дефектов в среднем на 25%, что составл ет 12,5% от общего объема дефектов; 1федпагаемое устройство .снизить расход модификатора за счет повыщши степени его усвоени , примерно на 11-13% по сравнению с известным.

Фиг. 2

оС

ъ

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА, включающее вихревую чашу, связанную подводящим каналом со стояком, и размещенную в последнем крестовину из огнеупорного материала, о т .* личающееся тем, что, с целью улучшения качества отливок путем повышения степени усвоения модификатора, верхняя часть крестовины на 1/4-1/3 высоты выполнена из материала модификатора и ее перегородки смещены по отношению к перегородкам нижней части под углом 20-70°.

   Фиг. 1