Способ получения медных кессонированных элементов

(56) Авторское свидетельство СССРМ 142964, кл. В 22 О 27/04, 1985.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНЫХ КЕССОНИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ(57) Способ получения медных кессонированных элементов. Использование: в облаИзобретение относится к литейному производству, в частности к способам получения кессонированных медных отливок направленной кристаллизацией, преимущественно для металлургических агрегатов с толщиной стенки не более 100 мм,Цель изобретения - повышение срока службы кессонированного элемента за счет повышения теплопроводности в направлении теплового потока,На фиг.1 показан кессон, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А - А на фиг.1.Способ получения медных кессонированных элементов преимущественно для металлургических агрегатов толщиной не более 100 мм осуществляется следующим образом. Литейную форму нагревают до температуры 250-300 С, На рабочую поверхность литейной формы наносят облицовочное покрытие. Медный расплав заливают в литейную форму, Охлаждающий элемент -.Я 2, 1823803 А 3 сти литейного производства для получения кессонированных отливок преимущественно для металлургических агрегатов толщиной не более 100 мм для повышения срока службы кессонированного элемента эа счет увеличения теплопроводности в направлении теплового потока. Сущность изобретения: литейную форму предварительно нагревают, заливают расплав, помещают внутрь расплава охлаждающий элемент, охлаждают расплав подачей охлаждающего агента в охлаждающий элемент. Расходом охлаждающего агента обеспечивают движение фронта кристаллизации со скоростью 5 - 20 см/ч. 2 ил. 3 табл. змеевик, изготовленный из медной трубки, помещают внутрь расплава и закрепляют в данном положении. Затем трубку-змеевик подсоединяют к патрубку, подающему охлаждающий агент, например, аргон, пар и т.д. Расход охлаждающего агента рассчитывают в зависимости от размеров получаемой отливки, толщины стенки охлаждающего элемента таким образом, чтобы скорость движения фронта кристаллизации находилась в пределах 5-20 см/ч. Направленная кристаллизация расплава начинается внутри расплава и идет от охлаждающего элемента к периферии. Образующиеся столбчатые кристаллы также располагаются в направлении от охлаждающего элемента к периферии, т.е. в том направлении, в котором в рабочем состоянии в кессонированном элементе будет идти теплоотвод,С целью увеличения стойкости ко также получения чистой отливки на рповерхность необходимо нанести облицовочное покрытие.Состав покрытия следующий, : Графитовая паста 50 Графит 44 Сульфатно-спиртоваябражка 3 Глина бентонитовая 3 Вода До консистенциипастыПлотность пасты 1,3-14 г/см .зМедный змеевик изготавливали с диаметром трубы 38 мм, толщиной стенки 4 мм, длина змеевика - .1200 мм. Использование сварных змеевиков не допускается, Поверхность змеевика не должна быть окислена и загрязнена маслами, графитом, формовочной землей.Для изготовления кессоиа использовалэсь медь, МЛ, следующего химического состава, представленного в табл.1; в табл.2 представлены сравнительные показатели предлагаемого и известного способов.Расплав металла при заливке имел температуру 1150 С. Масса отливки 87 кг. Данные примеров приведены в табл.З.П р и м е р 1, Изготавливали кессонированный элемент - шпур штейновый размером 360 х 320 х 110 мм. Перед нанесением покрытия кокиль нагревали до температуры 250 С. После заливки расплава металла в .литейную форму внутрь расплава опускают змеевик, пропускают хладагент-аргон, с расход 82 нмз/ч, чтобы получить скорость направленной кристаллизации 4 см/ч. Готовую отливку разрезали, получали образец и изучали ее структуру и теплопроводность. Отливка забракована, так как не получили нужной структуры. Получили крупнозернистую структур/ру. Хотя примеси полностью уходят на периферию кристаллов. Теплопроводность 150 ккал/м х ч, достаточно низкая по сравнению с другими примерами, Теплопроводность измерялась в направлении предлагаемого в рабочем состоянии кессона, направлении теплоотвода.П р и м е р 2, От предыдущего примера отличается тем, что через змеевик пропусзкали хладагент-аргон в количестве 103 нм /ч, чтобы получить скорость направленной кристаллизации 5 см/ч. Структура металла получается столбчатой, примеси уходят на периферию кристаллов. Теплопроводность в направлении теплового потока составила 240 ккал/м х ч. Заготовку можно использовать в качестве кессона в металлургических печах.П р и м е р 3. Отличается от предыдущих примеров расходом охлаждающего агента. Через змеевик пропускают хладагент-аргон50 рабочем состоянии кессона тепловбго потока и "очищением" кристаллов от примесей путем смещения их к "стенкам" кристаллов. Формула изобретения Способ пблучения медных кессонированных элементов преимущественно толщиной не более 100 мм, включающий предварительный подогрев литейной формы, заливку в нее расплава, охлаждение расплава с помощью кессонирооанного элев количестве 207 нм /ч, для получения скозрости направленной кристаллизации - 10см/ч, Получаем столбчатую структуру и теплопроводность 280 ккал/м х ч.5 П р и м е р 4. Отличается от предыдущихпримеров расходом охлаждающего агента.Через змеевик пропускают хладагент-аргонв количестве 312 нм /час, для получениязскорости направленной кристаллизации -15 см/час, Получаем столбчатую структуру итеплопроводность 280 ккал/м х час.П р и м е р 5, Отличается от предыдущихпримеров расходом охлаждающего агента.Через змеевик пропускают хладагент-аргон15 в количестве 413 нм /ч, для получения скорости кристаллизации - 20 см/час, Получаем столбчатую структуру и теплопроводность 280 ккал/м х ч.В этих примерах (3, 4, 5) получили на 20 правленную столбчатую кристаллизацию,примеси успевали сместиться на периферию кристаллов. Теплопроводность во всехтрех случаях составила 280 ккал/м х ч, Заготовки можно использовать в качестве кес 25 сонэ в металлургических печах,П р и м е р 6. Отличается от предыдущихпримеров расходом охлаждающего агента.Через змеевик пропускают хладагент-аргонв количестве 455 нм /ч для получения ско 30 рости направленной кристаллизации - 22см/ч.Заготовка забракована. Структура получалась кристаллическая (столбчатая). Приэтой скорости кристаллизации примеси не35 успевали сместиться к периферии кристаллов, за счет этого. снижается теплопроводность в направлении теплового потока.Теплопроводность в данном примере составила 180 ккал/м х ч.40 Преимущества предлагаемого способапо сравнению с известным заключаются вследующем:повышается срок службы кессонированных элементов в 2,5-3 раза эа счет уве 45 личения теплопроводности в направлениитеплового потока.увеличениетеплопроводности обусловлено образованием столбчатой структуры, расположением кристалловименно в направлении предполагаемого в1823803 теплового потока, охлаждающий элемент помещают внутрь расплава, э охлаждающий агент подают с расходом. обеспечивающим движение фронта кристаллизации со 5 скоростью 5-50 см/ч. Таблица 1 Со е жанне и имесей не более Содержа ниемеди всего висмут сурьма мышьяк железо0,2 0080,005 0,2 0,3 0,015 0,4 1,5 не менее98,5 Таблица 2 аблицв 3 тливка размером 320 х 360 х 110, охлажд температуре 10я агент - аргон. при мента, через который подают охлаждающий агент, и кристаллизацию, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,с целью повышения срока службы охлаждающего элемента за счет увеличения теплопроводности в направлении свинец сера фосфоР.Ткач оррек едактор Е,Полионов Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,Заказ 2189 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 11303, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5