способ непрерывного литья полых заготовок

Формула изобретения

1. СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК, включающий заливку расплава в кристаллизатор, затвердевание движущейся заготовки, образование в заготовке полости посредством формообразующего песчаного элемента путем изготовления его выдавливанием в расплав через перфорированный мундштук и отсасывание газов из формообразующего песчаного элемента, отличающийся тем, что формообразующий песчаный элемент изготавливают вакуумной формовкой, отсасывание газов производят через перфорированный мундштук при поддержании разрежения на границе контакта мундштука с формообразующим элементом величиной 60 - 40 кПа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длину зоны контакта формообразующего песчаного элемента с расплавом поддерживают величиной не более 0,4 м.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что толщину слоя песчаного наполнителя формообразующего элемента, отстоящего от перфорированной части мундштука, поддерживают величиной не менее 1,5 м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к литейному производству, в частности к непрерывному литью полых заготовок.

Известен способ непрерывного литья полых заготовок, включающий заливку расплава в кристаллизатор, затвердевание движущейся заготовки, образование в заготовке полости посредством формообразующего песчаного элемента путем изготовления его выдавливанием в расплав через перфорированный мундштук и отсасывание газов из формообразующего песчаного элемента.

Однако в этом способе не предусмотрено получение полых заготовок с использованием песчаного стержня, уплотненного вакуумированием, например, по способу вакуумно-пленочной формовки (ВПФ).

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в экономии материалов и повышение качества отливок за счет дегазации металла.

Указанная цель достигается тем, что полость заготовки, получаемой в кристаллизаторе, выполняют стержнем из сыпучего наполнителя (песка) путем выдавливания его через мундштук с перфорированным соплом в расплав, залитый в кристаллизатор, с одновременным вакуумированием песка.

На фиг. 1 представлена схема кристаллизатора в продольном разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Установка для непрерывного получения отливки 1 трубы с полостью, выполняемой стержнем 2, имеет кристаллизатор 3, в который заливается металл 4 через металлопровод или желоб 5. Внутри кристаллизатора 3 установлен мундштук 6 с перфорированным соплом 7, в верхнюю часть которого подают песок 8 и уплотняют, например, шнеком 9. Мундштук 6 имеет кольцевую полость, сообщаемую через клапан 10 с источником вакуума.

Способ осуществляют следующим образом.

Отливку 1 (трубу) с полостью, выполняемой стержнем 2, получают в кристаллизаторе 3, для чего заливают в кристаллизатор жидкий металл 4 по металлопроводу 5 (желобу). Стержень 2 выполняют выдавливанием через мундштук 6 с перфорированным соплом 7 песка 8, уплотняя его, например, с помощью вращающегося шнека 9. Мундштук 6 имеет полость, которую сообщают через клапан 10 с источником разрежения величиной порядка 60-40 кПа, обычно применяемого для ВПФ.

При изготовлении отливки 1 в кристаллизатор постоянно заливают металл 4, поддерживая выходное отверстие сопла мундштука 6 ниже зеркала металла 4. Отливка 1 постоянно движется сверху вниз (по фиг.1), причем обеспечивают равные скорости движения отливки 1 и стержня 2; при выходе стержня 2 из перфорированного сопла, через отверстия которого он вакуумируется, поверхность стержня 2 соприкасается жидким металлом, который герметизирует стержень аналогично пленке при ВПФ. Прочность на сжатие уплотненного вакуумированием песка стержня составляет 0,3-0,4 МПа, что обеспечивает формирование высококачественной поверхности полости отливки.

Распространение разрежения в толще песка 8 стержня 2 эффективно осуществляется на расстоянии 0,3-0,4 м. При этом слой песка в мундштуке выше перфорированного сопла и в стержне ниже сопла поддерживают высотой не ниже 1,3-1,5 м, чтобы такой слой песка служил герметизатором, создавая значительное сопротивление для подсасываемого в стержень атмосферного воздуха. В другом варианте возможна герметизация расходного бункера для подачи песка в мундштук 6, а длина стержня 2 ниже сопла 7 весьма велика, что препятствует падению разрежения в зоне сопла.

Для получения внутренней поверхности отливки 1 без дефектов поддерживают скорость движения отливки 1 и стержня 2 такой, чтобы зона контакта жидкого металла со стержнем ниже сопла не превышала 0,3-0,4 м. Ниже этой зоны на стержне образуется корка, которая способна удерживать форму отливки.

Кристаллизатор 3 может быть как подвижным, так и кристаллизатором скольжения.

Вакуумирование стержня способствует эффективной дегазации отливки, предотвращающей ее газовые дефекты, отсутствие синтетической пленки при литье значительно улучшает экологичность производства.