Литниковая система

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУЬЛИН ОЮ 09 5 0(51) В 22 С 9/ ЕТЕНИ АВТОРСНО ЕТЕЛЬСТ Фиг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИОПИСАНИЕ ИЗО(71) Институт проблем литьяАН Украинской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 634840, кл. В 22 С 9/08, 19782. Авторское свидетельство СССРУ 821034, кл, В 22 С 9/08, 1978,3, Кривошеев А.Е. Литые валки, М1957, с. 272,(54)(57) ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА для заливки крупногабаритных корпусных деталей, состоящая из литниковой воронки, стояка и питателей, о т л ич а ю щ а я с я тем, что,с целью снижения расхода металла на литниковую систему и увеличения выхода годного, каждый питатель снабжен коленообразным патрубком, установленным непосредственно в полости отливки с углом поворота выходного сечения патрубка к входному сечению патрубка,оравным 90 , а радиус кривизны патрубка составляет 1,5-2,5 диаметра питателя.Изобретение относится к литейному производству, в частности к литниковым системам, и может быть исполь-. зовано при заливке крупногабаритных корпусных деталей с применением технологии суспензионной разливки металлов и сплавов.Известно устройство для слива и модифицирования жидкого металла, включающее центробежный металлопри- О емник с тангенциальным входным каналом и выходным каналом, выполнен-. ным соосно с металлоприемником Я .Известна также литниковая система для суспенэионного литья, тангенци альный входной канал которой служит для создания вращательного движения жидкости (металла) в вихревой чаще 2 .Однако эти устройства могут быть 2 п эффективно использованы только для создания вращательного движения относительно для небольших весовых расходов металла (100 кг/с).Наиболее близкой к изобретению 25 по технической сущности и достигаемому результату является тангенциальная литниковая система, состоящая из литниковой воронки, стояка и питателей, используемая при литье крупных валков. Двухсторонний наружный тангеициальный подвод металла сифоном обеспечивает более равномерное окружное распределение поля скоростей и температур в отливаемых деталях 3. 35 Однако при отливке крупногабаритных корпусных деталей и арматуры,имеющих наружный размер (диаметр)более 1 м, обеспечение вращательного 40движения металла в теле отливки засчет наружного тангенциального подвода расплава значительно усложняетконструкцию литниковой системы.Требуется либо использование нескольких стояков, либо применениепротяженных шлакоуловителей (литниковых ходов), что увеличивает непроизводительный расход металла налитниковую систему и снижает выход 50годного литья.Кроме того, известные литниковыесистемы с внутренним подводом металла.в литейную полость не позволяют осуществить в ней вращательное 55движение расплава без эррозионногоразмыва формы потоком металла, истекающим иэ питателей,Целью изобретения является снижение. расхода металла на литниковуюсистему и увеличение выхода годного.Поставленная цель достигаетсятем, что в литниковой системе длязаливки крупногабаритных корпусныхдеталей, состоящей нз литниковой воронки, стояка и питателей, каждый питатель снабжен коленообразным патрубком, установленным непосредственно в полости отливки с углом поворота выходного сечения патрубка квходному сечению патрубка равным90 , а радиус кривизны патрубка сос"Отавляет 1,5-2,5 диаметра пнтателя.На фиг. 1 изображена предлагаемая литниковая система; на фиг. 2 -сечение А-А на фиг. 1.Литниковая система состоит излитниковой воронки 1, стояка 2, питателей 3 и коленообразных патрубков 4, количество которых равно количеству питателей. Установка икрепление патрубков производится непосредственно при формовке такимобразом, чтобы выходные сечения.питателей и входные сечения патрубковсовмещались.Конструкция одного из вариантовпатрубков с узлами крепления приведена на фиг. 2, Патрубок 4 представляет собой колено с углом повоорота, равным 90 , внутреннее сечение которого геометрически подобновыходному сечению питателей. Уголповорота выбирается с учетом предотвращения размыва внешней и внутренней стенок литейной формы. Кроме того, при тангенциальном вводеметалла в форму имеет место максимальная закрутка потока, поскольку вэтом случае тангенциальная составля-,ющая струи металла при входе в форму равна скорости потока металла навыходе иэ патрубка 4,При уменьшении или увеличении угла поворота колена снижается интенсивность вращательного движения потока металла в форме, обусловленная уменьшением тангенциальной составляющей скорости металла на выходе из патрубка 4,Радиус кривизны колена 3 =4(1,5- 2,5), где о диаметр питателя, Нижний предел выбран с учетом ограничения потерь напора при течении в . нем металла, а верхний - с учетом ограничения массы патрубка, который1135 Применение внутреннего радиального подвода питателей позволяетснизить непроизводительный расход 15 металла на литниковую систему и увеличить выход годного литья на 200250 кг на одну отливку. Эв начальный период времени выполняет и роль холодильника.Коленообразный патрубок позволяетосуществить радиальный подвод металла с помощью вращательного движения, что значительно снижает непроизводительный расход металла налитниковую систему и повышает выход годного.В зависимости от степени ответственности отливаемой детали патрубкимогут быть расплавляемыми, Для этого толщина стенок коленообраэногопатрубка должна обеспечивать егорасплавление по окончании заливкиформы.Устройство работает следующим образом.Расплавленный металл заливаетсяв литниковую воронку 1 и по стояку2 поступает в радиальные питатели 3.В патрубках 4 металл изменяет направление движения на 90 и поступает вполость формы тангенциально, создавая в ней вращательное движение ме- дталла.Предлагаемая литниковая системав сравнении с известной применяетсяпри отливке броневой футеровки типа "бочка" из стали 110 Г 13 Л, имеющей диаметр стояка 70 мм и внутренний диаметр питателей 37 мм,Коленообразные патрубки изготавливаются из трубы стали 10 с толщиной стенки 2 мм, длиной 150 мм,внутренний диаметр которой равен3537,5 ми. Узел крепления патрубком вформе выполнен в виде приваренныхк ним стальных ножек 5. Наибольшийгабаритный размер заливаемой отливки 2200 мм, толщина стенок 80-120 мм,530 4температура заливки расплава стали 10 Г 13 Л 1490 С. С учетом теплофизических характеристик стали 110 Г 1 ЗЛ время плавления патрубков из стали .10 составляет 96-97 с, а при заполнении формы - 100 с. Как показывают исследования сечения отливок, технологический режим заливки формы обеспечивает полное расплавление колено- образных патрубков. Металлографическое исследование структуры отливок показывает повышение равномерности распределения не- металлических включений по обьему детали и отсутствие строчечньм оксидов для отливки, заливаемой с помощью предлагаемого устройства по сравнению с отливкой, залитой по известной технологии, в которой балл по строчечным оксидам 2 (ГОСТ 1778 70). Балл зерна для отливки, залитой с помощью предлагаемого устройства, по всему сечению отливки равен 3 (ГОСТ 5639-65), а для отливки, залитой по известной технологии, колеблется от 4 в верхней части отливки до 0 в нижней.Применение предлагаемого устройства для заливки крупногабаритных корпусных деталей позволяет повысить выход годного литья на 4-5 Х по сравнению с деталями, отлитыми по известной технологии; ВНИИПИ Заказ 10147/Тираж 746 . Подписное Филиал ППП фПатвнт",г, Ужгород, ул. Проекти