Способ охлаждения металлических литейных форм

)ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕУЕДЬСУВУ 011 53)б 49 Союз Советскив Социалистических РеспубликГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(71) Заявитель Научно-исследовательский институт специальных способов литья(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМИзобретение относится к литейному производству, в частности к способам охлаждения металлических литейных форм.Известны способы охлаждения металлических литейных форм с использованием жидких хладагентов, циркулирующих в полостях кокилей 1, 2.Недостатки известных способов охлаждения следующие:используемые в промышленности охлаждающие жидкости в силу своих теплофизических свойств обеспечивают сравнительно низкий удельный отбор тепла, что приводит к их повышенному расходу при однократном использовании;при многократном использовании охлаждающих жидкостей необходимо применение сложных и громоздких устройств для охлаждения самого теплоносителя;значительный перепад температур между горячими стенками металлической формы (кокиля) и охлаждающей жидкостью приводит к появлению термических ударов, вызывающих растрескивание кокиля и его ускоренное разрушение,Целью изобретения является осуществление такого интенсивного способа охлаждения кокилей, который обеспечивает экономию охлаждающих жидкостей и исключает термические удары в материале кокиля. Это достигается тем, что охлаждение горячих кокилей производят в две стадии. На первой стадии кокиль охлаждают жидкостью, нагретой до температуры, близкой к температуре 5 кипения, и в процессе охлаждения эту жидкость испаряют в полости кокиля, Вторую стадию процесса охлаждения осуществляют холодной жидкостью, не доводя ее температуру до температуры кипения, При этом жидкости, 1 О используемые на обеих стадиях охлаждения,связывают с циклами работы холодильных установок.На чертеже приведена схема устройства дляосуществления предлагаемого способа.15 Способ применяют для охлаждения кокилейна шестипозиционной кокильной карусельной машине при использовании в качестве охлаждающей жидкости оборотной воды.В кокиль 1, находящийся на позиции залив ки карусельной машины, заливают жидкий металл, после чего в охлаждающую рубашку кокиля подают нагретую воду, температура которой близка к температуре кипения. Воду подают в кокиль насосом 2 по трубопроводу 3 25 через разделительно-распределительную колонку 4 и трубопроводы 5. Горячая вода в охлаждающей полости кокиля закипает и интенсивно испаряется, при этом происходит эффективный теплоотбор от стенок кокиля со значи- ЗО тельно улучшенными условиями, уменьшениетепловых ударов (так как воду направляют в полость кокиля в горячем состоянии). Образующиеся в полости охлаждения кокиля водяные пары отводят по трубопроводам б в паровой коллектор 7, а затем по трубопроводу 8 пар подают в змеевик 9 фреонового генератора 10. В змеевике 9 водяной пар конденсируют; выделяющееся тепло передается кипящему в генераторе 10 при повышенном давлении холодильному агенту, например, фреону. Водяной конденсат из змеевика 9 стекает по трубопроводу 11 в ресивер 12 горячей воды. Остаток невыкипевшей в полости кокиля воды отводят из кокиля по трубопроводам 13 в разделительно-распределительную колонку 4, откуда горячая вода по трубопроводу 14 поступает в ресивер 12, где ее смешивают с конденсатом водяного пара. Из ресивера 12 воду, близкую по температуре к температуре кипения, откачивают по трубопроводу 15 насосом 2 и подают через труоопровод 3, разделительно-распределительную колонку 4 и трубопровод 5 в кокиль 1, т, е. осуществляют циркуляцию горячей воды в охлаждающей рубашке кокиля. Первую стадию охлаждения для каждого кокиля карусели осуществляют на позициях кристаллизации отливок, причем на этих позициях отводится большая часть тепла, выделяемого отливкой в кокиле при кристаллизации.На последующих позициях карусельной машины после удаления отливки из кокиля производят его доохлаждение при помощи воды с более низкой входной температурой, которая в полости кокиля не доводится до кипения, т. е. осуществляют вторую стадию охлаждения кокилей. На этой стадии водяные рубашки кокилей посредством колонки 4 переключают на контур холодной воды, которую из ресивера 16 насосом 17 по трубопроводам 18 и 5 подают в кокиль 1 и после доохлаждения кокиля выводят из него по трубопроводу 13 в разделительно-распределительную колонку 4, а затем по трубопроводу 19 направляют в змеевик 20 испарителя 21. В испарителе 21 производят охлаждение воды в змеевике 20 за счет кипения фреона холодильной машины. Охлажденная вода по трубопроводу 22 поступает в ресивер 16 холодной воды. Образующиеся в испарителе 21 пары фреона подают по трубопроводу 23 в приемную камеру эжектора 24, в которой они смешиваются с фреоновыми парами повышенного давле ния, поступающими в сопло эжектора 24 изгенератора 10 по трубопроводу 25. За счетработы расширения паров фреона на выходе из сопла Лаваля последние переходят в жидкое состояние, конденсируясь в конденсаторе 26, и 10 по трубопроводу 27 поступают в ресивер 28.Из ресивера 28 часть фреона при помощи насоса 29 возвращают в генератор 10 для пополнения в нем убыли фреона, а остальную часть фреона подают в испаритель 21 через регули руемый вентиль 30.Аналогичным образом производят охлаждение каждого кокиля карусельной машины, при этом охлаждающая жидкость в контуре первой стадии охлаждения испаряется в полости 20 кокиля (водяной рубашке), а на второй стадии не доводится до кипения. Одновременно с охлаждением кокилей осуществляют утилизацию тепла охлаждающих жидкостей для выработки холода в холодильнь 1 х машинах, 25Формула изобретенияСпособ охлаждения металлических литей ных форм, включающий подачу теплоносителяв охладительную полость формы с последующей его циркуляцией, о тли ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения интенсивности теплоотвода и износостойкости форм, в зали тую металлом форму подают теплоноситель,доведенный в ее охладительной полости до температуры испарения, а после удаления отливки подают теплоноситель в указанную полость в жидком состоянии, причем циркуля цию каждого из теплоносителей осуществляютпо самостоятельным контурам.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:45 1. Патент Франции1180872, кл. В 22 Р,19159 г.2. Авторское свидетельство131050, М.Кл,. В 22 Р 15/00, 1959 г,531649 5 д г 7 Я 7 р Составитель Г. Борисовзедактор Н. Корченко Техред В, Рыбакова Корректор О. Тюрин каз 2256/9ЦНИИП ПодписноСССР пография, пр. Сапунова Изд.1638 Государственного комитета по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Рауш