Устройство для разливки металла

(71) Горьковский ордена Трудов оКрасного Зйамени.нолитехническийинститут им, А.А.Жданова(54) (57) УСТРОЙСТВО ДНЯ РАЗЛИВКИИКТАЛЛА, содержащее корпус, прибылную надставку, размещенную на нейкрыщку-.отражатель, палую втангу,р енную вдоль вертикальнойу ва, вогнутый отражатель,установленный на атанге, и нагреватель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повывения качества слитков путем регулируемого направленно-.го обогрева вдоль Фронта затвердева.ния, устройство снабжено дополнительно двумя влоекими наклонными отражателяж, адин из которых установлен над верхним концом итанги, а Р другой закреплен на ее нижнем конце,нри зтом атаига имеет центробежный регулятор и вюолнена с зеркальной обработкой внутренней поверхности и установлена с. возможностью вращеь- ния относительно рывки, а вогнутыйотражатель иврнирно закреплен наштанге и посредством подвижной втулосики и иарнирной тяги связан с центробеюьи регуляторомог асполож стройст ГОСУДМфСЯ%ИНЫ 1 НОМИТЕт СССЕЛВаМ пи а М 80.1134285 Ашарнирных тяг связан с центробежным регулятором.На Фиг. 1 изображено устройство, разрез; на Фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1Устройство содержит корпус 1 с прибыльной надставкой 2, на которой размещена крьппка-отражатель 3, выполненная в виде усеченного конуса. В верхней части 4 крьппки-отражателя 3 в подшипниках 5 установленаполая штанга 6 с внутренней зеркальной поверхностью, связанная с электродвигателем 7, снабженным блоком8 питания и регулирования числа егооборотов.Нагреватель 9, представляющийсобой оптический квантовый генератор, установлен горизонтально внекрышки-отражателя 3. У верхнего конца штанги 6 на кронштейне 10 установлен плоский отражатель 1 1, а на еенижнем конце на кронштейне 12 закреплен плоский отражатель 13. Вогнутый отражатель 14 закреплен на штантанге 6 посредством шарнирного соединения 15 и соединен посредством шарнирной тяги 16 и подвижной вт .пки 17с центробежным регулятором 18, снабженным рруэами 19, Между втулкой 17и регулятором 18 установлена пружина20 растяжения.Устройство работает следующимобразом.Корпус 1 с прибыльной надставкой2 заполняют жидким металлом. Поокончании разливки на прибыльную надставку 2 устанавливают крышку-отражатель 3. Затем включают нагреватель9 и электродвигатель 7. Скоростьвращения задается блоком 8.На чертежах тонкой сплошной линией показан ход луча от нагревателя 9к поверхности зеркала металла, накоторой при постоянной скорости вращения штанги он описывает окружность,а при плавном изменении ее скоростивращения движется по спирали. Режимобогрева выбирают с учетом особенностей затвердевания каждого слиткаразмеров, скорости затвердевания).При изменении скорости вращенияэлектродвигателя 7 изменяются центробежная сила, действующая на грузы 19и положение вогнутого отражателя 14,определяющее величину радиуса круга,описываемого лучом. При полной оста-нонке электродвигателя 7 луч направлен в осевую зону слитка,1 1134285Изобретение относится к литейному производству, а именно к вспомогательным устройствам для разливкиметалла.Известно. устройство для разливки 5металла, включающее корпус, прибыльную надставку, крышку-отражатель,размещенную на прибыпьной надставке, инагреватель 1 .Однако данное устройство характеризуется низким качеством слитков,обусловленным отсутствием возможности сконцентрировать тепловой потокот нагревателя вдоль фронта затвердевания, замедляя его продвижение в 15прибыльной части слитка, в результате чего отсутствуют благоприятныеусловия для подпитки жидким металломзатвердевающих зон.Наиболее близким к предлагаемому 20по технической сущности и достигаемому результату является устройстводля разливки металла, содержащеекорпус, прибыльную надставку, размещенную на ней крышку-отражатель, 25полую штангу, расположенную вдольвертикальной оси устройства, дополнительный вогнутый отражатель, установленный на штанге,и нагреватель ЯНедостатком известного устройства З 0является низкое качество слитков, вызванное отсутствием возможности равномерного регулирования положенияфронта затвердевания.Цель изобретения - повьппение качества слитков путем регулируемогонаправленного обогрева вдоль Фронтазатвердевания,Поставленная цель достигаетсятЕм, что устройство для разливки 40металла, содержащее корпус, прибыльную надставку, размещенную на нейкрышку-отражатель, полую штангу,расположенную вдоль вертикальнойоси устройства, вогнутый отражатель, 45установленный на штанге,.и нагреватель, снабжено дополнительно двумяплоскими наклонными отражателяжт,один из которых установлен над верхним концом штанги, а другой закреплен на ее нижнем конце, при этомштанга имеет центробежный регулятори выполнена с зеркальной обработкойвнутренней поверхности и установлена с возможностью вращения относительно крышки, а вогнутый отражатель шарнирно закреплен на штангеи посредством подвижной втулки и1134285 И щ Наличие дополнительного отражателя, способного направлять излучение от нагревателя по заданной траекто. рии, позволяет осуществить непрерывный регулируемый направленный обогрев вдоль фронта затвердевания, т.е. в области двухфазной зоны, где происзодит зарождение кристаллов, условия роста которых в значительной степени определяют структуру затвердевающих слитков и отливок. Обогрев вдоль фронта затвердевания прибыпьной части, позволяет замедлить или, при достаточной мощности нагревателя, полностью остановить продвижение фронта затвердевания и развитие двухфазной зоны в верхней части отливок и слитков 1 осуществляется направленное затвердевание), что способствует наиболее полному протеканию процессов подпитки жидким металлом затвердевающих объемов металла, перераспределению примесей и выделению газов, что приводит к значительному снижению усадочной рыхлости и нористости слитка.Исследования показали, что создание направленного обогрева вдоль фронта затвердевания даже при использовании нагревателей одинаковоймощности позволяет уменьшить усадочную раковину на 15-207.Пои оасположении нагоевателя вне 5 плоскости коышки исключается действие на него высоких температур и выделяющихся при затвердевании слитковгазов, что способствует значительному увеличению срока службы нагрева О теля. Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет использовать вкачестве нагревателеи мощные источники излучения, такие, например, какоптические квантовые генераторы,мощ ность которых в импульсном режимеможет достичь десятков ИВт. При значительном увеличении мощности нагревателя можно отливать слитки практически без усадочных раковин. При на правленном обогреве по заданной траектории большая часть излучения отнагревателя падает на зеркало (крышка-отражатель здесь уже не являетсяосновным направляющим элементом), 25 т,е, значительно увеличивается эффективность обогрева.Экономический эффект от использования изобретения составляет около 250 тыс. руб. в год.. Волов Тираж 746. Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раувская наб., 003/9ВНИИПИ ка одписное4 ППН "Патент Фил Ужгород, ул.Проектная,4 Составитель А.ПротасовТехред Т.Маточка Корректор М.Максимияынец