Способ пропитки тиглей

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОтаСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциапистичесиихРеспубпии(54) СПОСОБ ПРОПИТКИ ТИГЛЕИ 2 ф Изобретение относится к цветнойметаллургии и касается улучшениякачества графитовых изделий, приме-:.няемых в металлургическом производ-стве, в частности графитовых тиглей5.для вакуумных рафинировочных плавок. Известно, что графитовые заготовки всегда имеют пористость,При этом, чем крупнее диаметр заоготовки, тем больше общая пористостьв ней, а также размеры и объем пор.Для изготовления тиглей, применяемыхдля крупных плавок, используются бло-.,: ки графита марок ЗГ-О и ЗГдиамет-;ром свыше 500 мм, в которых обнаружйваются не только поры,.но. и сквозные зоны рыхлоты, а также трещины.Зто влечет за собой впитывание расплава в тело тигля во время плавки, . 20а иногда и к вытекание расплава черезстенку тигля, дополнительным потерям.металла и преждевременному разруше.- нию тиглей. С другой стороны, по мере повыше , ния плотности графита (за с.чет снижения пористости 7 возрастает его теплопроводность. Так, например, коэффициент теплопроводности в зависимости от плотности и пористости у граФита меняется следующим образом таблица).Следовательно, при использовании более плотного графита возрастают потери тепла при плавке за счет увеличения теплопроводности материала тигля, затягивается время плавки, увеличивается продолжительность кон такта расплава, а также увеличивается задолженность оборудования.Повышение теплопроводности материала изложниц, прибыльных надставок и т.п, способствует ускоренному затвердеванию металла, ухудшению поверх-: ности отливок, нарушению режима их кристаллизации, а также затрудняет ликвации неметаллических включений3 98845в прибыльную часть отливки. Все этоснижает качество литья.Поэтому желательйо снизить пористость только внутреннейрабочей)стороны тигля. 5Известны способы "залецивания"объемных дефектов в графитовых заготовках, в частности, с помощью пропитки, где графитовые заготовкипропитывают под давлением 1-10 атм. 10суспензией, содержащей 0,5-23 сажи,с добавкой 0,13 поверхностно-активного вещества 11 .Известен способ пропитки тиглейводной суспенэией, содержащей главным образом, диборид титана 2.Однако сквозная пропитка изделийменяет их свойства в нежелательномнаправлении (увеличение теплопроводности ), соли металлов при высокой щтемпературе могут образовывать карбиды, а это сопровождается загрязнением расплава бором и титаном,возникновением внутренних напряженийв теле, тигля. 25Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кизобретению является способ пропитки тиглей, оснастки, например, иэграфита, включающий обработку тиглейпомещенного в вакуумированную пропитанную камеру жидким препаратом, например водной суспенэией3 ,8 известном способе необходимограсплавлять каменноугольныи пек и подогревать его в вакууме в течениевсего цикла пропитки. Поскольку разрежение при этом способе всестороннеепропитка происходит со всех сторонизделия, при достаточно длительнойвыдержке плотность графитового иэделия повышается во всем объеме материала.Целью изобретения является получение равномерно уплотненного слояпо рабочей поверхности тиглей, улучшение качества отливок и повышениесрока службы оснастки,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пропитки графито 5 О вых тиглей и другой металлургической оснастки, например, графита, включающему обработку тиглей, помещенных в вакуумированную пропиточную камеру, жидким препаратом, например водной суспензией сажи пропитывающий препарат заливают с рабочей стороны ос настки, производят непрерывное ва 1 4куумирование пропиточной камеры толь ко со стороны нерабочей поверхности оснастки через промежуточную вакуумную емкость, после чего рабочую поверхность оснастки отмывают.Кроме того, оснастку после промывки для последующей пропитки устанавливают в пропитуемую камеру с поворотом на угол 360/и, где и - число пропиток.Оснастку перед пропиткой подвергают вакуумированию.На чертеже приведена схема, осу"с ществляемая предлагаемый способ,Схема включает пропитываемое изделие (тигель) 1, пропиточную камеру 2, крышку пропиточной камеры 3, вакуумные уплотнения 4, промежуточную вакуумную емкость 5, трубопроводы 6, вакуумный кран 7, вакуумный насос 8 жадкий пропитывающий препарат 9Йропитываемое изделие (тигель ) 1 устанавливают на дно пропиточной камеры 2, которая герметизирована крышкой 3, причем вакуумные уплотнения 4 устанавливают как между флан. цами корпуса пропитоцной камеры 2 и крышки 3, так и между верхним торцом пропитываемого изделия (тигля) 1 и крышкой 3.Промежуточная вакуумная емкость 5 с помощью трубопроводов 6, на которых имеются вакуумные краны 7, присоединена с одной стороны к пропитоцной камере 2, а с другой - к вакуумному насосу 8, Внутрь пропитываемого изделия заливают пропитывающий препарат 9,Способ осуществляется следующим образом.Пропитываемое изделие (тигель ) 1 помещают внутрь пропиточной камеры 2 и герметизируют его. Запускают вакуумный насос 8 и откачивают промежуточную емкость 5, после чего открывают кран 7 и посредством откачки обеспыливают рабочую поверхность пропитываемого изделия. Затем закрывают кран 7, уравнивают давление в камере с атмосферным и заливают со стороны рабочей поверхности иэделия пропитывающий препарат 9, например жидкую суспензию сажи, производят герметизацию изделия и камеры, открывают кран 7 и производят пропитку изделия,Отключают насос, закрывают кран 7, уравнивают давление в камере 5 с атмосферным, извлекают из камеры пропитыЭтим же способом производится про-,питка другой графитовой оснастки1 изложниц, литниковых цаш и т,д.) .В цастности,в-пропитанных изложницах нет привара металла, поверхностьотливок более чистая, т.е. уменьшаются припуски на механическую обработку.Осуществление способа не требуетсложного оборудования. Для его использования можно приспособить изнозз шенные вакуумные насосы в любые герметичные емкости. Коэффициенттеплопроводности, Вт/и град Пор ис тост ь,ФПлотность,г/смэ 50-60140 - 155230 - 250 40 -. 76 20 - 30 9 - 12 0;97 - 1,11,50 - 1,60 1,90 - 1,95 5 9 ваемое изделие тигель) 1, сливают остаток пропитываемого препарата и отмывают его рабочую поверхность. Вновь устанавливают изделие в пропитывающую камеру, развернув его на предварительно вычислительный угол и производят следующую пропитку.При этом наличие промежуточной аакуумированной емкости дает возможность сразу достигнуть относительно высокого разрежения в пропиточной камере, не перегружая вакуумный насос. Чем больше объем промежуточной емкости, тем меньше падение вакуума в системе при подключении к ней пропиточной камеры.Экспериментально установлено, что он должен быть не меньше объема про питоцной камеры иначе при включении откачки из пропиточной камеры из насоса выбивает масло), не должен превышать объем пропитоцной камеры более, чем в 10 раз, так как дальнейшее увеличение соотношения объемов уже не оказывается ни на работе насоса, ни на интенсивности откачки из камеры.По мере впитывания препарата егоеподливают в тигель, поддерживая все время постоянный уровень в тигле, т,е. постоянную высоту зоны пропитки.После окончания пропитки на рабочей поверхности остается уплотненный слой частицек компонентов пропитываемого препарата, который затрудняет дальнейшую пропитку, а при плавке размывается, т.е служит источником загрязнения отливки неметаллицескими включениями. Поэтому после каждого цикла пропитки производят отмывку внутренней поверхности водой или другой жидкостью, входящей в состав пропитываемого препарата или самим препаратом.Обнаружено, цто пропитка происходит более интенсивно в зоне наиболее 88451 6 близкой к откачному патрубку. Чтобы уплотненный слой по рабочей поверх" ности был равнозълщинным, обычно тигель после каждого цикла поворачи вают на угол.360/и, где- и " число циклов пропитки. По способу пропитывают водной суспензией сажи как лабораторные тиглидиаметром 160 мм и высотой 250 ммпри толщине стенок и дна 25 мм; таки промышленные - диаметром 250 мми высотой 350 мм при толщине стеноки дна 35 мм. Толщина пропитанногослоя составляет 3-5 мм, облегчаетсячистка тиглей, так как расплав невзаимодействует с материалом тигля,а также уменьшается износ тиглей.Вес плавок составляет, кг: лаборао торных 20-25, промышленных 70-75Время и режим плавки после пропитки сохраняется прежним. Способ обеспечивает получение конкретного технико"экономического эффекта, заключающегося в повышении вы. хода металла. в отливку на 0,5-1,03 за сцет улучшения питания отливок и снижения припусков на механическую обработку и увеличения срока службы металлургической оснастки в 1,2-1,5 раза за счет уменьшения эррозии ее рабочей поверхности,9884 аказ 10955/13 Тираж 811 Подписное НИИП П "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна 7Формула изобретения1. Способ пропитки тиглей и другойметаллургической оснастки, например,из графита, включающий обработку тиглей, помещенных в вакуумированнуюпропитоцную камеру, жидким препаратом, например водной суспензией сажи,о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто,с целью получения равномерного уплотненного слоя по рабочей поверхности 1 Отиглей, улучшения качества отливоки повышения срока службы оснастки,препарат заливают с рабоцей стороныоснастки, производят непрерывное,вакуумирование пропиточной камеры 1 зтолько со стороны нерабоцей поверхности оснастки через промежуточнуювакуумную емкость, после чего рабочуюповерхность оснастки отмывают,51 82, Способ по п.1, о т л и ч а ю 1 ц й й с я тем, цто оснастку после промывки для последующей пропитки устанавливают в пропиточной камере, поворачивая ее на угол 360/и, где и - число пропиток.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что пропитку оснастки ведут после ее предварительного вакуумирования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 507522, кл. В 22 О 17/28, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР М 415235, кл, В 22 О 17/28, 1974,3. Авторское свидетельство СССР Г 614025, кл. В 22 О 17/28, 1978,