Устройство для плавки и разливки магниевых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ,ЕСКИХРЕСПУБЛИК ИЯ ЕТЕЛЬСТ й ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Пермский политехнический институт(86) 1. Литье под давлением магниевыхсплавов, М., фМашиностроениеф, 1978.с. 73.2. Авторское свидетельство СССРМ 611714, кл. В 22 0 21/04,1976.(54)(87) УСТРОЙСТВО ДДЯ ПЛАВКИ .И РАЗЛИВКИ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ; аЯОв 533 а) Р 27 В 14/04; В 22 Х) 21/04 включающее цилиндрический плавяьнытнгель, крышку с рабочим окном и сис ему подачи защитного газа, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода газа, уменьшения загрязнения расплава неметаллическими. включеннямн и повышения безопасности работы,крышка выполнена в виде тарели, установленной с возможностью вертикальногоперемещення внутри тигля, рабочее окноснабжено люком, нижняя часть котороговыступает за нижнюю кромку крышкн,а верхняя часть образует замкнутую полость для подачи защитного газа;1 100Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для плавки и разливки магниевых сплавов с применением газообразных защитных сред, и может быть использовано для 5 , алюминиевых сплавов, в особенности алюминиево-магниевыхДля предотвращения попадания флюсовых включений в магниевые отливки поверхность металла защищают не флюсовым 1 О покровом, а газообразной средой, например 50, 5 Г, Дг + БГ.Известно устройство для беэфлюсовой защиты сплава при плавке я литье. Устройство состоит из плавильного тигля, 15 помещенного в печь сопротивления, .съемной крышки с рабочим окном, установленной на фланпе тигля, и системы подачи защитного газа, После загрузки шихты тИгель закрывают крышкой, включают по дачу газа, ведут плавку и затем разливку сплава Г 1.Известное устройство имеет недостатки, заключающиеся в большом зеркале металла в период разливки и увеличении 25 объема свободного пространства под крышкой по мере вычерпывания сплава, что требует повышенного расхода защитного газа,.Известно также устройство для бесфпюсовой плавки и разливки магниевых сплавов, которое включает плавильный тигель, помещенный в нагревательную печь, стационарную крышку, установленную неподвижно на верхнем торце тигля и имеющую люк для загрузки шихты, трубку с воронкой, через которую производится доливка сялава, и патроном с рафинирующим и модифицирующим материалом. Разливочный носок тигля закрыт шибе ром от проникновения воздуха. Защитный газ подается пневмосистемой с дозатором по трубке под крышку тигля в момент поднятия шибера, при этом заливочный носок обдувается газом Я.Недостатком этого устройства является большое зеркало металла и увеличение объема свободного пространства под крышкой в процессе разливки, что требует зючительного расхода газа.50 На фиг. Х представлена конструкция устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Билиндрический плавильный тигель 1 помещен в нагревательную печь 2. Пла вающая крышка 3 изготовлена из листа углеродистой стали тогциной 3 мы, К днищу крышки 3 приварена кольцевая обечайка 4, а на боковых стенках уста 1 ювлены ролики 5 для предотвращения заклищивания крышки при перекосах во время установки в тигель.В центре крышки 3 в днище вварен люк 6, состоящий из двух полуконусов, соединенных основаниями, Такая конструк ция позволяет при минимальных размерах верхнего и нижнего отверстий люка зону зачерпывания иметь достаточно просторДругой недостаток заключается в большом количестве продуктов взаимодействия металла с защитными газами, засоряющими сплав. Зеркало металла покрывается слоем сернистых соединений. Белосгность слоя .при зачерпывании и при опускании уровня металла постоянно нарушается, объем расплава загрязняется неметалли 65 О 8. 2ческими включениями, снижающими свойства отливок. Этот недостаток особоощутим при литье в кокиль и под давлением, когда зачерпывание металла ведется часто, малыми порциями и в течениедлительного времени, а. также при плавкеи литье магниево-литиевых сплавов, интенсивно взаимодействующих с защитнымгазсм. Становится необходимым периодическое флюсовое рафинирование и преимущества бесфлюсовой разливки утрачиваются.Недостатком известного устройстваявляется также закрытый доступ кстенкам тигля в: ходе разливки для очисткиот наслоений, состоящих их сернистыхсоединений. При контакте с магниевымсплавом эти соединения могут бурно разлагаться, что служит причиной выбросов . металла. В известгом устройстве необходимо снимать крышку, т.е. разбиратьустановку и прерывать плавку или разливку.Бель изобретения сокращение расхода защитных газов, снижение загрязнениясплава неметаллическими включениями и повышение безопасности работы.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для плавки и разливкимагниевых сплавов, включающем цилиндрический плавильный тигель, крышку срабочим окном и систему подачи защи 1- ного газа, крышка выполнена в видетарели, установленной ". возможностьювертикального перемещения внутри тигля,рабочее окно снабжено люком, нижняячасть которого выступает за нижнюю кромку крышки, а верхняя часть образует замкнутую полость для подачи защитного газа3 1008 ную для удобства действий литейщика ковшом.Верхний полуконус люка закрыт от кидной заслонкой 7, отводимой перед зачерцыванием. Защитный газ от систе мы подачи поступает через патрубок 8 и отверстие 9. Подводящая трубка вставляется в патрубок 8 и крепится винтом 10, Петли 11 предназначены для подъема хрышки 3 кран-балкой или для подвешива 1 О ния при помощи хрючков нли штырей х петлям на фланце тигля. На дно тигля ставится съемная сетка 12 на опорных штырях.Устройство работает следующим об разом эУкладка чушек в тигель перед плавхой производится при снятой крышке 3, что позволяет компактнее расположить шихту и уменьшить поверхность взаимодействия 20 с газами, Затем с помощью кран-балки за петли 11 крышка 3 устанавливается в тигель на шихту. Зазор между крышкой и стенками тигля на время расплавле ния закрывают листами асбеста. Вклю Б чают подачу газа и осуществляют расплавление. После расплавления шихты крышку приподнимают кран-балкой, очищают эерхало металла от шлахов и плаи но опускают крышку на поверхность рао плава. В зазор заливают жидкий флюс, подают защитный гаэ и нагревают металл до температуры разливки, после .чего приступают к раэливхе, Разливку закан- . чивают когда крышка опустится нижним конусом на предохранительную сетку 12. Затем крышку и сетку удаляют из тигля, сливают донный осадок и очищают тигель для следующей плавки.В предлагаемом устройстве большая40 часть зеркала металла закрыта от атмо сферы крышкой и не требует защиты газом, Так при диаметре тигля 600 мм и диаметре рабочего окна в люке 150 мм площадь окрытого зеркала уменьшается с 31,26 до 1,77 дм, т.е. в 18 раз.45 Обьем пространства в люхе над рабочим окном, в которое подается гаэ, в ходе вычерпывания не изменяется, так как плавающая крышка опускается вместе с уровнем металла в тигле и, следователь- ф 598фю, увеличение расхода газа не требуеъся.Пропорционально уменьшению плошадиконтахта металла с защитным газом наединицу объема сплава уменьшается иколичество продуктов взаимодействия, засоряющих сплав,Ж идкий флюс, количествокоторого при необходимости пополняют иэфлюсового тигля,не только защищает поверхность металла в кольцевом зазоре между крышкой и тиглем,но постепенно, сползаявниз по стенкам тигля навстречу конвективным потокам металла,офпосовываетвзвешенные включения, увлекая их на дно,Поэтому предлагаемое устройство сочетаетпрекаущества бесфлюсовой плавки и раэ."ливки с флюсовой очисткой сплава в течение всего времени вычерпывания. Обе-чайка 4 и нижний полуконус люка 6предохраняет зону зачерпывания от случайного вхождения частиц флюса. Сетка12. предохраняет плавающую крышку 3от опускания до уровня загрязненногофлюсом металла в донном осадке тигля,Образование наслоений сернистыхсоединений на стенках тигля в предлагаемом устройстве исключается. Рабочееокно в любой момент плавхи и разливкилегко доступно для всех операций сосплавом и для очистки стенок люка отнаслоений. При пополнении тигля металлом из другой печи крышка будет всплывать, поэтому даже случайные наслоенияна стенках люка не окажутся под уровнемжидкого металла, что исключает возможность выброса и гарантирует безопасность работы.Зкономический эффект от внедренияустройства для плавки и разливки магниево-литиевых сплавов достигается засчет снижения расхода шестифтористойсеры с 30 до 1,5-2 л/ч и аргона с300 до 15-20 л/ч,Таким образом, предлагаемое. устройство снижает расход газов, уменьшаетколичество загрязнений приходящееся наединицу объема сплава, повышает беэопасйость работы и улучшает санитарногигиенические условия труда благодаряуменьшению вредных выделений и теплоизлучения.Составитель В. БадовскийРедактор Н. Гришанова ТехредА. Бабинец Корректор М. ШарсапиЗаказ 2321/52 . Тираж 613 Подписное ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам юобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4