Устройство для подачи модификатора в жидкий металл

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 22 О 27/20, 1/О 51 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ В 11; с.461-465.55-75856, кл. В 2 О О О 4 О Газ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства(56) 81 еззеге 1, 1984, 71,Заявка Японии М27/20, 1980,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ МОДИФИКАТОРА В ЖИДКИЙ МЕТАЛЛ(57) Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для подачи модификатора на струю жидкого металла преимущественно при заливке литейных форм на автоматических заливочных установках. Цель изобретения - повышение стабильности модифицирования жидкого металла при использовании автоматических заливочных установок. Устройство содержит бункер для порошкообразного модификатора, смесительную камеру с газовым соплом и выходным соплом-трубкой и канал для подачи модификатора с регулирующим элементом. При этом газовое сопло и выходное сопло-трубка выполнены с проходными каналами, соотношение диаметров которых равно 1: (3 - 5). 2 ил.Изобретение относится к литейномупроизводству, а именно к устройствам дляподачи модификатора на струю жидкого металла и в форму преимущественно при заливке литейных форм на автоматическихзаливочных установках.Цель изобретения - повышение стабильности модифицирования жидкого металла при использовании автоматическихзаливочных установок.На фиг,1 показано устройство для подачи модификатора в жидкий металл, продольный разрез; на фиг.2 - схема вводамодификатора на струю заливаемого в форму жидкого металла.Устройство для подачи модификатора вжидкий металл содержит штуцер 1 для подсоединения к трубопроводу сжатого газа,пневмоклапан 2 с электромагнитным приводом для открытия и закрытия подачи сжатого газа, газовое сопла 3, бункер 4порошкообразного модификатора, регулирующий элемент (сменный шиберный затвор) 5 с калиброванными отверстиями 6,соединенный с электромагнитным приводом для дозированной подачи и отсеченияподачи порошкообраэного модификатора,корпус 7 с полостями разрежения 8 и смешения 9 и каналом 10 для подачи модификатора из бункера в смесительную камеру 9,выходное сопла-трубку 11 для подачи порошкообразного модификатора непосредственно в струю жидкого металла инакидную гайку 12.Газовое сопло 3 и выходное сопло-трубка 11 имеют проходные каналы, диаметрыкоторых находятся в соотношении 1:(3 - 5),Устройство работает следующим образом.После подачи литейной формы под заливочную установкуодновременно с включением заливочной установки и началомзаливки жидкого металла в литейнуюформувключаются электромагнитные приводыпневмоклапана 2 и шиберного затвора 5 навпуск сжатого газа и подачу порошкообразного модификатора,Сжатый газ из трубопровода по штуцеру 1 через пневмоклапан 2 поступает в газовое сопло 3, по выходе из которогосформировавшаяся его струя создает разрежение в полости 8 разрежения корпуса 7и устремляется в смесительную камеру 9, Избункера 4 через калиброванное отверстие 6сменного шиберного затвора 5 и канал 10 вкорпусе 7 порошкообразный модификаторпод действием собственного веса и создавшегося разрежения поступает в смесительную камеру 9, откуда подхватываетсяструйным потоком газа и по выходному со 50 55 102025 30 35 40 45 плу-трубке 11 транспортируется и направляется непосредственно в струюэаливаемого в форму жидкого металла, По окончании заливки жидкого металла в форму после выключения заливочной установки срабатывают пневмоклапан 2 и шиберный завор 5 на закрытие, отсекая подачу сжатого газа и порошкообразного модификатора и тем самцм прерывая работу устройства.По поступлении под заливочную установку очередной незалитой литейной формы и включении заливочной установки циклработы устройства повторяется,При этом необходимая по технологии массовая скорость подачи порошкообразного модификатора в струю жидкого металла обеспечивается установкой приводногошиберного затвора с калиброванным отверстием соответствующего диаметра.Испытания предложенного струйного устройства проводили по следующей методике,Для испытания предложенного устройства изготовили 5 штук выходных сопел-трубок для подачи порошкообразногомодификатора непосредственно в струюжидкого металла длиной 0,6 м с проходнымиканалами диаметром 6, 9, 12, 15 и 18 мм, т.е.в 2, 3, 4, 5 и 6 раз больше диаметра проходного канала газового сопла (3 мм), и шиберный затвор с калиброванным отверстием 6 .мм, обеспечивающим массовую скоростьподачи порошкообраэного модификатора,равную 6 г/с,Устройство подключали к магистралиосушенного сжатого воздуха. Давление воздуха, подаваемого в струйное устройство,равное 0,2 МПа, устанавливали посредством газового редуктора и контролировалипо манометру, Провели пять серий испытаний, При этом в каждой серии испцтаний вустройстве устанавливали выходное соплотрубку с разным диаметром проходного канала.Об эффективности модифицированияжидкого металла и работы устройства судили по показаниям величины отбела технологических клиновых проб размером 65 х 65 х х 12. мм, получаемых в 3-ярусной литейной форме по 4 пробы в каждом ярусе с литниковой системой, обеспечивающей последовательное снизу вверх заполнение жидким металлом литейных полостей каждого яруса.Металлоемкость форм 18,6 кг, Формы заливали чугуном с СЕ = 3,95 - 4,050, имеющим температуру 1380 - 1400 С, посредством заливочного устройства с массовой скоростью заливки 3 кг(с. В качестве модификатора использовали ферросилиций с бари 1699706ем марки ФС 75 Ба 4 с частицами размером 0,32 -1,0 мм.Из результатов испытаний следует, что устройство эффективно работает при соотношении диаметров проходных каналов га эового сопла и выходного сопла-трубки, равном 1:(3-5), и дозированной подаче порошкообразного модификатора с заданной массовой скоростью в единицу времени, определяемой диаметром каиброванного от верстия в шиберном затворе, обеспечивая при этом. высокую стабильность результатов модифицирования на протяжении всего времени заливки жидкого металла в литейную форму, о чем свидетельствует отсутст вие разброса показаний величины отбела клиновых проб, получаемых последовательно в 3-ярусной форме, и их соответствие. технологическим нормам (3 - 5 мм), при которых достигаются заданные структура и ме ханические свойства чугуна в отливках.При увеличении величины соотношения диаметров проходных каналов газового сопла и выходного сопла-трубки для подачи порошкообразного модификатора потоком 25 газа непосредственно в струю жидкого металла более 1:3 устройство неработоспособно из-эа прекращения подачи. порошкообразного модификатора с заданной по технологии массовой скоростью 30 вследствие возникающего повышенного сопротивления в проходном канале сопла- трубки, препятствующего транспортированию модификатора из полости смешения в струю жидкого металла: модификатор застревает 35 внутри устройства. Величина отбела клина значительно выше технологической нормы, что приводит к повышению брака отливок по твердости.При уменьшении величины соотношения 40 диаметров проходных каналов газового со- пла и выходного сопла-трубки менее 1.5 понижается эффективность модифицирования,величина отбела клина выше технологической нормы вследствие имеющих место непроизводительных потерь модификатора, обусловленных резким падением давления и скорости газопорошковой струи на выходе из сопла-трубки и увеличением эоны рассеивания выбрасываемых частиц модификатора, что приводит к браку отливок по несоответствию структуры и механических свойств (в частности, твердости),Использование устройства для введения порошкообраэного модификатора в струю жидкого металла обеспечивает повышение стабильности результатов модифицирования жидкого металла на протяжении всего времени заливки его в литейную форму, а также сокращение расхода сжатого газа в 2-3 раза,Устройство может быть применено для введения порошкообраэного модификатора в струю жидкого металла при выдаче из плавильного агрегата в ковш, при переливе иэ раздаточного в разливочный ковш и при заливке литейных форм.Наиболее целесообразно испольэовать устройство для введения порошкообраэного модификатора в струю жидкого металла при заливке литейных форм посредством автоматических заливочных установок в массовом и крудносерийном производстве отливок.Формула изобретения Устройство для подачи модификатора в жидкий металл, содержащее бункер для порошкообраэного модификатора, смесительную камеру с газовым соплом и выходным соплом-трубкой, канал для подачи модификатора с регулирующим элементом, отл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности модифицирования жидкого металла при использовании автоматических заливочных установок, газовое сопла и выходное сопла-трубка выполнены с проходными каналами, соотношение диаметровкоторых равно 1:(3-5),1699706Составитель Ю.ЯковлевРедактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор,И,.Муска Заказ 4426 Тираж Подписное В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/б,Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101