Литниковая система для модифицирования металла в форме

(51)4 В 22 С 9/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) 1. ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМАДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА В ФОРМЕ,включающая стояк, входной канал,реакционную камеру и установленнуюв ней перпендикулярно ее доннойчасти перфорированную трубку, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с11,лЯОп, 1 1 85 2 А целью повышения качества литья, эффективности растворения и сокращениярасхода модификатора путем интенсификации массообмена между моцификатором и расплавом, перфорированнаятрубка снабжена коленом, изогнутымпод прямым углом и установленнымво входном канале открытым концомв сторону стояка,2, Литниковая система по и. 1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью уменьшения гидравлическихпотерь при входе металла в перфорированную трубку, концевая частьколена выполнена в виде диффузора,обращенного в сторону стояка.8 31 11785Изобретение относится к литейномупроизводству, а именно к конструкциилитниковых систем, обеспечивающихмодифицирование металла в форме.Цель изобретения - повышение качества литья, эффективности растворения и сокращение расхода модификатора путем интенсификации массообмена между модификатором и расплавом.На чертеже изображена литейная Оформа, вертикальный разрез,В литейной форме, состоящей изверхней 1 и нижней 2 полуформ, размещена рабочая полость 3 и литниковаясистема, включающая стояк 4, входной канал 5, реакционную камеру 6,перфорированную трубку 7 и питатель8. Перфорированная трубка 7 имеетотверстия 9 для прохода металла иснабжена коленом 10, выполненным 2 Ов виде диффузора 11 и установленнымво входном канале 5 открытым концомв сторону стояка 4. Площадь наибольшего поперечного сечения колена10 составляет 0,6-0,8 от площади поперечного сечения входного канала 5,благодаря чему металл имеет возможность не только протекать через колено 10, но и, минуя его, проходитьнепосредственно по каналу 5 в пита- ЗОтель 8.Для изготовления перфорированнойтрубки и колена используется стержневая смесь, керамическая или огнеупорная масса, а также металлическийматериал более тугоплавкий, чем металл отливки, Количество, размеры,месторасположение отверстий в трубке, размеры колена, диаметр трубки иее высота определяются в зависимостиот размеров реакционной камеры, тига модификатора, марки отрабатываемого сплава, его исходной температуры и других факторов. Литниковая система для модифици рования металла в форме работает следующим образом,При изготовлении формы в реакционной камере перпендикулярно ее донной части устанавливают и закрепляют 50 перфорированную трубку 7 таким образом, чтобы колено 10 было расположеново входном канале 5, не касаясь его стенок и металл мог входить как в полость колена, так и проходить мимо 55 него по каналу 5. После этого в реакционную камеру загружают модификатор заданного состава. В процессе залив 32 2ки поток расплава по стояку 4, входному каналу 5 под действием динами-ческого (скоростного) напора поступает через колено 10, трубку 7, ее отверстия 9 в реакционную камеру 6 и, проходя через нее, постепенно растворяют модификатор, а обработанный металл опять поступает во входной канал 5. Одновременно часть металла, проходя по каналу 5 и омывая колено 10 снаружи, взаимодействует с поверхностью модификатора, находящегося в реакционной камере 6, и, проходя ее, встречается в канале 5 с с первым потоком металла, который прошел перфорированную трубку. Оба . потока перемешиваются в канале 5 и обработанный таким образом металл поступает через питатель 8 в рабочую полость формы 3, Выполнение концевой части канала 10 в виде диффузора 11, обращенного в сторону стояка, уменьшает гидравлические потери потока при входе в колено 10 и тем самым способствует сохранению величины его скоростного напора.Поскольку в предлагаемой литниковой системе поток металла в колено 10 и трубку 7 входит под действием своего скоростного напора, это исключает образование в трубке 7 застойных зон и способствует интенсивному взаимодействию металла со слоем модификатора, вследствие чего повышается степень усвояемости модификатора, сокращается его расход и повышается качество отливок.Предлагаемая литниковая система опробована при изготовлении производственных партий отливок из высокопрочных модифицированныхмарок чугунов. Из группы марок СЧЗО, СЧО, и СЧ 45 отливали детали типа плит, крышек, оснований, станин, массой 20-250 кг с толщиной стенок 12-40 мм. При изготовлении формы в реакционную камеру устанавливали перфорированную трубку с коленом, изогнутым под прямым углом. Трубку изготавливали из огнеупорной массы на основе шамота. Внутренний диаметр трубки был в пределах 25-35 мм при диаметре отверстий в боковых стенках 8-12 мм, высота трубки составляла 80-100 мм. Колено трубки имело длину 30-40 мм, а диаметр диффузора составлял 35-45 мм, что обеспечивало его конуснос-.ь178532 Составитель Е.НоткинРедактор Т.Парфенова Техред А.Бабинец Корректор О.Луговая Тираж 747 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5587/10 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 1 в пределах 5-10. Наибольшее поперечное сечение изогнутой части трубки, т.е. диффузора, составляло примерно 0,7 от площади поперечного сечения входного канала. После установки трубки с коленом в реакционную камеру засыпали кусочки модификатора ФС 75 размером 5-12 мм в количестве 0,1-0,12 от массы жидкого металла, Заливку форм производили из печи ИСТ,4 при температуре чугуна 1340- 1370 С.Исследования отливок показали, что структура чугуна хорошо модифицированная, перлитная, механические свойства и твердость соответствуют нормам ТУ.Предлагаемая литниковая система, позволяет уменьшить отбел на технологической пробе в 1,5-2,0 раза,снизить расход модификатора на30-40 по сравнению с базовым вариантом и получить стабильную перлитную основу чугуна ( 96-98 перлита)чего не было достигнуто прилитье днталей по базовой технологии,10 Применение предлагаемой литниковой системы целесообразно во всехлитейных цехах при вводе в жидкийметалл легирующих и модифицирующихдобавок, особенно при получении 15 модифицированных марок чугуна, а