Способ центробежного литья труб из чугуна с шаровидным графитом и устройство для его осуществления

ОП ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл, В 22013 Л 0Заявлено 23,06,75(21) 2145945/02 3) Приорите 2) 18,07,7 ссуда рстваеихВеаетв Мюхстреасс дсхси хссбрса еткрытх(31) 74249 33) ф 43) Опубликоваио 05. 11. 77.Бюл 53) УДК 621.74, ,042 (088,8) ь %41 .09,77 45) Дата опу аиия описаии Иностранецишель Пьеррель) Автор . изобретеии Иностранная фирмаПонт а-,Муссон С. А.ф (франция) 1) Заявите(54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ЛИТЪЯ ТРУБ ИЗ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ И УСТРОЙСТВО ДЛ ОСУШЕСТВПЕНИЯ СПОСОБА гаемого устройства дляособа состоит в том, чтокоробка снабжена попере.и и приводным зубчатымюшим выполненную в давсквозную щель; распредевыполнена с крепежнымиляющнми менять положе-.осительно носка разливоч оба является ослитья высококас шаровидным бо Изобретение касается способа изготовления труб иэ чугуна с шаровидным графитом методом центробежного литья и , более кон кретно, способа обработки центрифугируемого жидкогочугуна с целью:придания ему струю 5 туры, практически свободной от перлита.Известен способ центробежного литья труб из чугуна с шаровидным графитом, позволяющий исключать пементит иэ структуры мате риала труб, не прибегая к так назымемому 1 в грвфитизирующему отжигу; он состоит в заливке формы и подаче гранулированного фюс 83Способ осуществляют устройством для подачи флюса, содержащим распределительнуюа коробку и одним иэ известных заливных уст ройс тв,Недостаткомтакого снос У шествление центробежногочественных труб иэ чугуна 20графитом.Предлагаемый способ отличается от известного тем, что гранулиромттный флюс подают на центрофигурируемый жидкий раст вор вне струи заливаемого расплава. 25 Отличие предлв осуществления сп распределительная ными перегородкам валиком, закрыва ной части коробки лнтельнвя коробка элементами, поэво ние устройства от ного желоба.дбнсчтф Нв фиг. 1 схематично представлена в про ольном разрезе часть машины для центро ежного литья чугунных труб, оборудован ой предложенным устройством; на фиг. 2хематичное пространственное иэображение асти этого устройства в увеличенном масш абе; на фиг, 3 - то же, внд в плане; на иг. 4-6 - поперечные разрезы формы длянтробежного литья (в разные моменты рвты), на фиг, 7-9 - пр дольные разрезы асти слоя центрифугируемого жидкого чугу в, обработанного в соответствии с предагаемым способом, в увеличенном масштабе.Машина содержит тележку 1, совершающую поступательное перемещение под дейст579869 3вием силового цилиндра 2. На этой тележкепосредством роликов 3, по крайней мере.один из которых приводится во вращение,апримеГ двигателем 4, установлена металлическая форма 5 дпя центробежного литья,ям еющая ось Х-Х. На одном конце форма 55расширяется, образуя раструб 6, в которомпря каждой разливке крепится стержень 7раструба. Устройство для наружного охлаждения формы 5, например, путем разбрызги Ования воды, на чертежах не показано,Внутрь формы, параллельно или почти параллельно ее оси Х-Х, может входить желоб8, снабженный на входе спивным носком 9,и питаемый жидким чугуном из опрокидывающегося ковша.Желоб 8 имеет конец ипи носок 10 длявыпуска жидкого металла, идущий в сторонуот оси Х Х (фиг, 3); вблизи этого носкарасположены ориентированные соответствую- сОщим образом пульверизаторы 11-13, свя. занные трубопроводами, закрепленными нажелобе 8 резервуарами (на чертежах не по.,казаны), содержащими порошкообразнь.е материалы . Пульверизаторы 11 и 12, находя-.щиеся почти в одной поперечной плоскости,предназначены для распыления по поверхнос.ти формы 5 взвешанной в воде смеси бенто.нита и кремнезема в несколько слоев, Пульверизатор 13 предназначен для распыления 0порошкообразного модифицирующего графитизирующего материала, например силицидакальция, по поверхности слоя.Над желобом для слива жидкого чугуна поьвешен дознрующий бункер 14, предназначен- дный для высыпания в струю жидкого чугуна,текущего по желобу 8, порошкообразного мо.дифицируюц его материала определенного гранупометрического состава, например ферросилиция, 40Для обеспечения лучшего введения этогомодифицирующего материала в чугун в живомсечении потока желоба 8 установлены вертикальные графитовые стержни 15 с цельюсоздания в струе жидкого чугуна турбупензъ 45ности, способствующей перемешиванию.Следует отметить, чт, как вариант, форма 5 может оставаться неподвижной, а желоб 8 вместе с ковшом могут приводитьсяв поступательное движение в направлении бОформы, поскольку существенным являетсясоздание относятельного перемещения междуформой 5 и желобом 8 для обеспечения прохода разливочного носка 1 Р такжепульверизаторов 11-13 по всей длине фор- Ымы 5,Следует отметить, что пульверизаторы11-13 не обязательно должны быть установлены только на желобе 8. По крайнеймере, пульверизаторы 11 и 12 могут быть 60 установлены на штанге или дополнительномканале, служащем опорой,. Распылитель может быть заменен дутьевой фурмой известного типа, имеющей несколько отверстий, расположенных по длинепараллельно желобу 8Желоб 8 снабжен на конце коробкой 16для распределения гранупированных металлических частиц 17, Коробка 16 (фиг. 3) изоб.ражена, разделенной на стенки 18-20, числокоторых равно, например, трем, содержащиечастицы 17 интервала с большой теплотойплавления и с различным гранулометрическямсоставом, Вместе с тем, как будет показанониже, в чекоторых случаях можно использовать распределительную коробку, имеющуютолько один отйек.Распределительная коробка 16 закреплена сбоку на желобе 8, например при помощиконсопи 21(фиг. 1, 2 и 3). Коробка 16 имеет форму бункера в виде вытянутой буквыМ и идет в обе стороны от носка 10 желобапараллельно оси Х-Х, В нижней части коробки 16, по всей ее длине, имеется прямоугольное продольное отверстие ипи прорезь22, Прорезь 22 закрыта распределительнымзубчатым валиком 23. Валик 23 имеет продольные зубцы 24, параллельные образующим валика и разделенные .лунками 25 корытообразного профиля с криволинейнымдном, которые заполняются частицами 17,Валик 23 может приводиться во вращениепри помощи привода 26, состоящего из валовсвязанных между собой универсальнымишарнирами 27 и вращающих двигателемредуктором 28,Металлические частицы 17, распределяемые коробкой 16 и валяком 23, представпяют собой сплавыУе-б, Ре-М -Са-, взятые в чистом виде или в смеси со стальной или чугунной дробью, длядоведения домаксимума их теплоты плавления. В рассматриваемом примере частицы 17 играют,следовательно, роль модифицирующего и одновременно охлаждающего материала.Гранупометрнческий состав частиц 17 может меняться от 0,3 до 3 мм, в зависимости от места их нанесения на трубчатыйслой центрифугированного чугуна относительно разпивочногс носка 10, а гранулометряческий состав порошкообразного модифицирующего материала, распыпяемого пульверизатором 13, может быть значительно меньше,например, меньше 0,3 мм, Гранулометричеокнй состав частиц 17 имеет такой же порядок величины, что и гранулометрический состав модифицирующего материала, вводимогов дозированном количестве из бункера 14через спивной носок 9 ь струю жидкогочугуна в желобе 8,579869 5При использовании описанной машины изготовление чугунной трубы методом центробежного литья осуществляется следующимобразом (фиг. 4-7),Распределительная коробка 16 эаполняется 5частицами 17 охлаждающего модифицирующего материала.Первый этап (фиг. 4); желоб 8 входитв форму 5, приводящую во вращение и в поступательное двиисение влево, пульверизаторы И11 и 12 одновременно распыляюг смесь вколичестве примерно 500 г кремнезема на1 мй по внутренней поверхности металлической формы 5. После прохождения по всейдлине формы пульверизаторы 11 и 12 выводятся из нее до установки в исходное положение, Таким образом осуществляется полное относительное поступательное переме,шение формы 5 и желоба 8, По.окончанииэтого перемещения полость формы 5 оказы- йвается покрытой изнутри слоем 29,Второй этап (фиг. 5); продолжая вращатьформу 5, включают пульверизатор 13 и проводят его о всей длине формы 5 с покрытием,. При этом слой 29 покрывается тонким 25слоем йорошкообразного модифицирующегоматериала, в качестве которого может использоваться силицид кальция с гранулометрическим составом, например, ниже 0,3 мм.Количество разбрасываемого таким образом 30модифицирующего материала, наносимого наповерхность слоя 29 составляет примерноот 0,1 до 0,38% от веса чугуна, который .будет разлит в форму,После этого перемещения или прямого" 35хода формы 5 пульверизатор 13 находитсяоколо стержня 7 раструба,Третий этап (фиг. 1): жидкий чугун выливают иэ ковша в сливной носок 9, В струюжидкого чугуна иэ доэируюшего бункера 14 40вводят дозированное количество модификатора, Это дозированное количество составляетот 0,4 до 10 от веса разливаемого чугуна.Гранулометрический состав этого порошкообразною модифицирующего материала эначительно превышает гранулометрический состав материала, распыляемого пульверизатором 13, Он составляет порядка 0,3-3 мм.В ходе разливки форму 5 удаляют отсливного носка 9, заставляя ее совершать 50обратный" ход (вправо) для тогочтобыносок 10 желоба прошел по всей длине формы 5, начиная от раструба 6.Одновременно (фиг. 6 и 7 ) приводят вмедленное вращение распределительный валик 23 при помощи двигателя-редуктора 28при посредстве валов и универсальных шарниров 27, При этом частицы 17 охлаждающего модифицирующею материала сбрасываются в полость формы с равномерным рас ходом, зависящим от длины, сечения и числа лунок 25, а также от скорости вращениявалика 23,Поскольку распределительная коробка 16расположена на конце желоба 8 и ведет вобе стороны от разливочного носка 10, чаотицы 17 попадают на фронт чугуна, выливаемого на стенку формы и подвергающегосяцентрифугированию, а не в поток жидкого чугуна, (фиг. 7).При этом частицы 17, постоянно перемешаясь внутри трубы, постепенно растворяются в центрифугируемом жидком чугуне 30,отбирая от него тепло и охлаждая его, црвчем практически этот эффект проявляется,начинаи с трубчатой зоны, ограниченной слоем 31, который - находится в непосредственном контакте с поверхностью слон. 29,и кончая свободной поверхностью 32 слояжидкого чугуна 30. Слой 31 находится ближе к поверхности слоя 29, чем свободнаяповерхность 32 слоя центрифугируемого жид.кого чугуна 30, Таким образом, охлаждениечугуна ускоряется эа счет частичного растворения разбрасываемых частип 17 и эа счетпрохождения сквозь слой чугуна 30 по направлению к его оси Х-Х нерастворяюшегосяостатка частиц 17, что позволяет получитьструктуру, очень бедную нерлнтом,Замедляют охлаждение трубчатой зоныжидкого чугуна, заключенной между поверхностью слоя 29 и слоем 31 при помощиогнеупорного покрытия, и одновременно наоборот, увеличивают скорость охлажденияслоя жидкою чугуна, заключенного междуслоем 31 и внутренней свободной поверхностью 32, Таким образом, направляют охлаждение к оси Х-Х формы, что позволяетустранить внутренние усадочные раковины,получая при этом искомую структуру Втрубчатых зонах, эаключенных между слоем31 и свободной поверхностью 32, стремятсясоздать скорости охлаждания одного порядка.После отверждения слоя 30 центрифугируемого чугуна частицы 17 оказываются полностью растворенными в нем (на фиг 7это не показано, поскольку на ней изображе-.но падение частиц 17 на поверхность центра.фугируемого чугуна, где они постепеннорастворяются ),Затем осуществляется выемка отлитойтрубы иэ формы известным способом,Формула изобретения 1. Способ центробежного литья труб иэчугуна с шаровидным графитом включающийзаливку формы расплавом и подачу гранул7рованного флюса, о и л и ч а ю щ и й с й тем, что, с целью повышеии качестватруб, граыулированный флюс подают на центрфу гируемый жидкий расплав вне сруи заливаемого расплава.52. Устройство дли подачи осуществленииспособа содержащее расЬфеделительнуюарробку, о т а и ч а ю а е е с и тем, что пооледнии снабжена поперечнымв перегородкамии приводным зубчатым валиком, закрыва)апим выполненную в донной части распределительной коробки сквозную щель.3. Устройство по п, 2, о т л и ч а ющ е е с и тем, что распределительна коробка выполнена с крепежными элементами,цозволиющими менть положение устройстваотносительно носка разливочного желоба.Источники информации, принитые во внимание при экспертизе:1. Патент США М 2152717;кл. 1 В 4 68, 1939, 579589579869 Ри. кель Г. Кнбовскийд С. Бецв Корре тчикова Редакт и изобретен , Раушскаа Патент, г. Ужгород, ул, Проектна ющал Гира Государственного коми но дела Москва, Ж 35