Устройство для получения частичнозатвердеющих расплавов

( 55407 ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(21) 2174554/Озаявки-присоединение Гооударственнве квинтет Совета Министров СССР но делам изобретению и вткропий(2) Авторы изоб етения С Р , Л, Бураков, И. С. Вавилов, И, И. Карбовски Е. Е. Микотин и Р. Л. Снежно(54) УСТРОЙСТВО ДЛ АСТИЧНО ЗАТВЕРДЕВШОЛУЧЕН ИЯРАСПЛАВОВ 1Изобретение относится к литейному производству и металлургии, а именно к устройствам для приготовления частично затвердевших ра сплавов для заливки в литейные формы.Иапользование частично затвердевших расплавов в условиях заливки в литейные формы под избыточным давлением позволяет резко повысить качество отливок и производительность процесса литья, а также увеличить стойкость литейных форм.Известен способ и устройство для лриготовления частично за"пвердевших расплавов, основанные на охлаждении жидкого сплава с регулируемой скоростью при измельчении образующихся частиц твердой фазы путем интенсивного перемешивания расплава при помощи погружных иешалок 111.Недостатками известного устройства являются низкая производительность процесса приготовления частично затвердевшего расплава, связанная с малой скоростью, понижения темлературы, что необходимо для качественного измельчения частиц твердой,фазы, которые образуются во всем объеме расплава при его охлаждении. Например, при приготовлении частично затвердевшего расплава по известному способу скорость снижения температуры расплава рекомендуется принимать равной 20 С в час, т. е. если температура жидкого сплава снижается на 80 С,то время приготовления одной порции частично затвердевшего расплава составит 4 часа,Так как рост частиц твердой фазы происхо 5 дит во всем объеме расплава, то при измельчении этих частиц мешалками невозможнообеспечить получение частиц одинаковогоразмера и регулировать величину этих частиц,а, следовательно, получать порции расплава10 одинаковой вязкости при одном и том же содержании твердой фазы. Последнее обстоятельство не дает возможным поддерживатьпостоянными технологические параметры заливки частично затвердевших расплавов, а,15 следовательно затрудняет их использование.Существенным недостатком устройствадля ,приготовления частично затвердевшихрасплавов по, известному способу являетсятрудность размещения большого количества20 погружных мешалок в тигле с расплавом, чтонеобходимо для его тщательного перемешивания, а также сложность вращения тигля срасплавом большой емкости,Для повышения производительности в25 предложенном устройстве .механизм,перемешивания расплава выполнен в виде жесткозакрепленных на штоке дисков с внутреннимиполостями, установленных с возможностьювозвратно-поступательного перемещения вЗо вертикальной плоскости, при этом в дисках иштоке выполнены каналы для циркуляции охлаждающего агента,На фиг. 1 изображено предложенное устройство в разрезе; на фиг, 2 - верхний диск устройствавид сверху,Устройство состоит из электропечи 1 с крышкой 2, в которой помещен тигель 3 с расплавом 4. Внутри тигля с зазором размещены диски 5 и 6, которые снабжены контактами 7, при этом диски установлены на штоке 8 сооано. В штоке 8 выполнены каналы 9 и 10, из которых канал 9 предназначен для подачи охлаждающего агента (например, воды), а канал 10 - для отвода охлаждающего агента. Охлаждающий агент подается в кольцевые полости 11, и 12 дисков 5 и 6 по каналам 13 и 14, сообщающимся с каналом 9, а отводится, из полостей 11 и 12 по каналам 15 и 16, сообщающимся с каналом 10.С,помощью привода (на фиг. 1,и 2 привод ве показан) шток 8 совместно с дисками 5 и 6 может перемещаться возврапно-поступательно в вертикальной плоскости относительно тигля с расплавом. Нагретый выше температуры лиивидус расплавив 4 заливается в тигель 3 и с помощью электропечи 1 тигель поддерживается при постоянной температуре, выше температуры солидус расплава (обычно на 20 - 50 С). Затем в канал 9 подают охлаждающую воду и по каналам 13, 14, 15, 16 и 10 осуществляют циркуляцию воды в полостях 10 и 12 дисков 5 и 6, а с помощью привода осуществляют возвратно-поступательное перемещение штока 8 с дисками с задавной скоростью, За счет охлаждающего агента поверхности 17 и 18 периферии дисков 5 и 6 охлаждаются ниже температуры солидус расплава и на этих поверхностях зарождаются и растут частицы твердой фазы расплава,Размеры этих частиц ограничены по высоте величиной кольцевых зазоров между поверхностями 17 и 18 и поверхностью тигля, нагретой выше температуры солидус расплава, При движении дисков 5 и 6 1 вверх-вниз поток жидкого расплава вследствие местных сужений приобретает в кольцевых зазорах значительную скорость, смывает образующиеся частицы твердой фазы и вытесняет их в объем расплава, расположенный вне дисков 5 и б. В этих участках объема расплав также интенсивно перемешивается, просачиваясь че 4рез каналы 7 в дисках. Так как циркуляциюохлаждающей жидкости в полостях 11 и 12осуществляют непрерывно, а возвратно-поступательное перемещение дисков 5 и 6 такжепроизводят непрерывно, то с поверхностей 17и 18 в объем расплава непрерывно поступаютчастицы твердой фазы расплава,При достижении в расплаве заданного содержания частиц пвердой фазы (обычно10 30 - 50/о) подачу охлаждающего агента прекращают и приготовлевный частично затвердевший расплав подают на заливку. При этомперемещения штока 8 прекращают, либоудаляют шток с дисками из тигля с распла 15 вом. После разливки приготовленной порциичастично затвердевшего расплава в тигель заливают новую порцию жидкого сплава и повторяют цикл:Изменяя величину кольцевого зазора меж 20 ду дисками и тиглем, скорость и амплитудувозвратно-поступательного перемещения штока с дисками, а также температуры поверхностей 17 и 18, осуществляют регулирование величины получаемых частиц твердой фазы,2 ь Изменяя длительность процесса приготовления частично затвердевшего расплава по указанному способу, изменяют содержание частиц твердой фазы в приготовленном расплаве.30Формула изобретения Устройство для получения частично затвердевших расплавов, включающее, помещен З 5 ный в тигель механизм перемешивания рас-плава, отличающееся тем, что, с целью повышения производительностимеханизм перемешивания расплава вьгполнен в виде жестко закрепленных на штоке дисков с внутрен ними полостями, устанавлекных с возможностью возвратно-аоступательного перемещения в вертикальной плоскостипри этосом в дисках и штоке выполнены каналы для циркуляции охлаждающего агента,45Источнвки информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Зюпресс-ниформация Технология иоборудование литейного производства, ВИНИТИ М., Мо 10, 1974 г., стр. 1 - 10 (арототи,п) .ректор О. Тюрина каз 3779ЦНИИ одпнсно ов СС МОТ, Загорский фили Изд.357 Государственного по делам изо13035, Москва, Ж Тираж 992омнтета Совета Мнннсетений и открытий5, Раушская наб., д. 4/