RU2431544C1 - Device for metal casting into moulds - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering. ^ SUBSTANCE: device comprises barrel-like container wherefrom metal is fed via discharge branch pipe into coupled moulds mounted on movable base in one line. To prevent metal sticking to structural elements, said container and branch pipe are continuously heated. Moulds are isolated by extending webs with triangular cross section with apices facing said discharge branch pipe. Webs are made from metal identical to that cast into moulds and arranged equidistant from one another perpendicular to movable base axis, and provided with heaters. ^ EFFECT: higher efficiency and simplified design. ^ 2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к литейному производству, в частности к заливке литейных форм на конвейере с помощью машин непрерывного или полунепрерывного литья.The invention relates to foundry, in particular to casting molds on a conveyor using continuous or semi-continuous casting machines.

Известно устройство для заливки металла в изложницы, включающее бочкообразную емкость с нагревателем, установленную выше изложниц, с возможностью поворота вокруг своей горизонтальной оси (SU 344924 А, B22D 37/00, 14.07.1972).A device for pouring metal into molds is known, including a barrel-shaped container with a heater installed above the molds, with the possibility of rotation around its horizontal axis (SU 344924 A, B22D 37/00, 07/14/1972).

Недостатком данного устройства является низкая производительность, налипание металла на элементы конструкции, некачественная поверхность отливки, сложность устройства.The disadvantage of this device is low productivity, metal adhesion to structural elements, low-quality casting surface, the complexity of the device.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, по технической сущности и достигаемому результату является устройство для заливки металла в изложницы, включающее бочкообразную емкость с нагревателем и сливными патрубками (разливочное устройство), установленную выше изложниц, с возможностью поворота вокруг своей горизонтальной оси, сопряженные изложницы, расположенные на подвижном основании и установленные параллельными рядами, в промежутке между которыми расположено разливочное устройство (Пат. 2312739 РФ, МПК B22D 35/04, 20.12.2007).The closest in the set of essential features, in technical essence and the achieved result, is a device for pouring metal into molds, including a barrel-shaped container with a heater and drain pipes (casting device) installed above the molds, with the possibility of rotation around its horizontal axis, conjugated molds located on a movable base and installed in parallel rows, between which there is a filling device (Pat. 2312739 RF, IPC B22D 35/04, 12/20/2007).

Данное устройство позволяет разливать металл в изложницы сверху и получать слитки ограниченной длины. Однако в данном устройстве при непрерывной разливке металла после заполнения одной изложницы и при заливке следующей изложницы часть металла (до 5%) попадает в промежуток между сопряженными изложницами. В результате этого имеет место интенсивное брызгообразование, а брызги, окислившись, попадают в жидкий металл, загрязняют его и вызывают образование дефектов в получаемом слитке. Все это отрицательно сказывается на качестве слитков и приводит к увеличению отходов металла. Особенно это важно для разливки благородных металлов и их сплавов, имеющих высокую стоимость. Кроме того, использование данной схемы разливки приводит к необходимости остановки процесса литья для поворота бочкообразной поверхности после заполнения металлом первого ряда изложниц и только после этого процесс продолжается для второго ряда изложниц. Это усложняет конструкцию устройства и снижает ее производительность.This device allows you to pour metal into the molds on top and receive ingots of limited length. However, in this device, during continuous casting of metal after filling one mold and when pouring the next mold, part of the metal (up to 5%) falls into the gap between the conjugated molds. As a result of this, intense spray formation takes place, and the splashes, having oxidized, fall into the liquid metal, pollute it and cause the formation of defects in the obtained ingot. All this negatively affects the quality of the ingots and leads to an increase in metal waste. This is especially important for casting precious metals and their alloys, which have a high cost. In addition, the use of this casting scheme leads to the need to stop the casting process to rotate the barrel-shaped surface after filling the first row of molds with metal, and only after this the process continues for the second row of molds. This complicates the design of the device and reduces its performance.

Основной задачей изобретения является повышение эффективности процесса заливки металла в изложницы за счет повышения качества получаемых слитков и снижения расхода металла, а также упрощение конструкции устройства.The main objective of the invention is to increase the efficiency of the process of pouring metal into molds by improving the quality of the obtained ingots and reducing the consumption of metal, as well as simplifying the design of the device.

Для достижения поставленной задачи в устройстве для заливки металла в изложницы, включающем сопряженные изложницы, установленные на подвижном основании в один ряд, и расположенную над ними бочкообразную емкость с нагревателем и сливным патрубком с возможностью поворота вокруг своей горизонтальной оси, согласно изобретению изложницы разделены между собой перегородками, расположенными на равном расстоянии друг от друга перпендикулярно оси подвижного основания, выполненными выступающими над изложницами с поперечным сечением треугольной формы с вершинами обращенными к сливному патрубку, при этом перегородки снабжены нагревателями и выполнены из того же металла, который заливают в изложницы.To achieve the task in the device for pouring metal into molds, including conjugate molds mounted on a movable base in one row, and a barrel-shaped container located above them with a heater and a drain pipe with the possibility of rotation around its horizontal axis, according to the invention, the molds are divided by partitions located at equal distance from each other perpendicular to the axis of the movable base, made protruding above the molds with a cross section of a triangular shaped with the peaks facing the drain pipe, while the partitions are equipped with heaters and are made of the same metal that is poured into the molds.

Конструктивные особенности заявляемого устройства по сравнению с прототипом, характеризующиеся отличительными признаками, позволяют повысить эффективность процесса заливки металла в изложницы.Design features of the claimed device compared to the prototype, characterized by distinctive features, can improve the efficiency of the process of pouring metal into the molds.

По отношению к прототипу у предлагаемого устройства имеются следующие отличительные признаки: изложницы разделены между собой перегородками, расположенными на равном расстоянии друг от друга перпендикулярно оси подвижного основания, выполненными выступающими над изложницами с поперечным сечением треугольной формы и обращенными вершинами к сливному патрубку. Причем сопряженные изложницы установлены в один ряд относительно бочкообразной емкости, перегородки снабжены нагревателями и выполнены из того же металла, который заливают в изложницы.In relation to the prototype, the proposed device has the following distinctive features: the molds are divided by partitions located at an equal distance from each other perpendicular to the axis of the moving base, made protruding above the molds with a triangular cross-section and facing the vertices to the drain pipe. Moreover, the conjugate molds are installed in one row relative to the barrel-shaped capacity, the partitions are equipped with heaters and are made of the same metal that is poured into the molds.

Наличие выступающих нагретых перегородок с треугольным поперечным сечением, расположенных между изложницами на равном расстоянии друг от друга перпендикулярно оси подвижного основания, позволяет значительно снизить брызгообразование во время разливки металла и попадание брызг в жидкий металл. Расположение сопряженных изложниц в один ряд относительно бочкообразной емкости позволяет упростить конструкцию и уменьшить габариты устройства и, кроме того, производить заливку из разливочного устройства с одним питающим каналом, что обеспечивает дозированное заполнение литейных форм и, как следствие, экономию металла. Изготовление перегородок из того же металла, который заливают в изложницы, также уменьшает интенсивность брызгообразования, снижает загрязнение и уменьшает расход металла.The presence of protruding heated partitions with a triangular cross section located between the molds at an equal distance from each other perpendicular to the axis of the movable base, can significantly reduce splashing during casting and splashing into liquid metal. The location of the conjugate molds in one row relative to the barrel-shaped container allows to simplify the design and reduce the dimensions of the device and, in addition, to fill from the filling device with one feed channel, which ensures dosage filling of molds and, as a result, metal saving. The manufacture of partitions from the same metal, which is poured into the molds, also reduces the intensity of spray formation, reduces pollution and reduces metal consumption.

Таким образом, между отличительными признаками и решаемой задачей существует причинно-следственная связь. Выполнение устройства для заливки металла в изложницы, имеющего указанную выше совокупность отличительных признаков, позволяет повысить эффективности процесса заливки металла в изложницы за счет повышения качества получаемых слитков и снижения расхода металла, а также упростить его конструкцию.Thus, there is a causal relationship between the hallmarks and the task at hand. The implementation of the device for pouring metal into molds, having the above set of distinctive features, can improve the efficiency of the process of pouring metal into molds by improving the quality of the ingots and reducing the consumption of metal, as well as to simplify its design.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами. На фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1.The invention is illustrated graphic materials. Figure 1 shows a General view of the device, figure 2 is a section along aa of figure 1.

Устройство для заливки металла в изложницы содержит бочкообразную емкость 1 с нагревателем (не показан) и сливным патрубком 2. Сопряженные изложницы 3 установлены на подвижных основаниях 4 в один ряд, расположены на равном расстоянии друг от друга перпендикулярно оси подвижного основания 4, разделены между собой перегородками 5, выступающими над изложницами и имеющими треугольное поперечное сечение. Перегородки 5 снабжены нагревателями 6 и выполнены из металла, заливаемого в изложницы 3, которые оснащены системой охлаждения 7, позволяющей отвести избыточное тепло.A device for pouring metal into molds contains a barrel-shaped container 1 with a heater (not shown) and a drain pipe 2. Paired molds 3 are mounted on movable bases 4 in a row, are located at an equal distance from each other perpendicular to the axis of the movable base 4, separated by partitions 5 protruding above the molds and having a triangular cross section. Partitions 5 are equipped with heaters 6 and are made of metal poured into the molds 3, which are equipped with a cooling system 7, which allows to remove excess heat.

Устройство работает следующим образом. Расплавленный металл из бочкообразной емкости 1 по сливному патрубку 2 стекает в изложницы 3. По мере наполнения первой изложницы подвижные основания 4 автоматически передвигают под струю расплава вторую изложницу, третью и т.д. Перегородки 5, через которые проходит струя расплавленного металла, в это время нагреваются с помощью нагревателей 6 до необходимой температуры. Расплав при заливке подается непрерывно при перемещении изложниц 3, заполняя их, при этом по мере их наполнения отключается нагреватель 6 соответствующей перегородки 5 и включается система охлаждения 7 изложниц 3. Для исключения налипания металла на элементы конструкции бочкообразная емкость 1 и сливной патрубок 2 постоянно подогреваются. По окончании процесса литья, изложницы 3 снимаются с подвижных оснований 4, а извлеченные из них полученные литые заготовки направляются на дальнейший металлургический передел, например, штамповку. Расположение сопряженных изложниц 3 в один ряд относительно бочкообразной емкости 1 с нагревателем, значительно сокращает габариты и упрощает конструкцию устройства.The device operates as follows. The molten metal from a barrel-shaped container 1 flows through the drain pipe 2 into the molds 3. As the first mold is filled, the movable bases 4 automatically move the second mold, the third, etc., under the melt stream. The partitions 5 through which the stream of molten metal passes are heated at this time by means of heaters 6 to the required temperature. During pouring, the melt is fed continuously when the molds 3 are moved, filling them, and as they are filled, the heater 6 of the corresponding partition 5 is turned off and the cooling system 7 of the molds 3 is turned on. To prevent metal from sticking to the structural elements, the barrel-shaped container 1 and the drain pipe 2 are constantly heated. At the end of the casting process, the molds 3 are removed from the movable bases 4, and the resulting cast billets extracted from them are sent for further metallurgical processing, for example, stamping. The location of the conjugate molds 3 in a row relative to the barrel-shaped tank 1 with a heater, significantly reduces the size and simplifies the design of the device.

Пример. В действующем плавильном цехе металлургического завода провели разливку платины аффинированной 99,97% в слитки размером 67×35×102 мм с использованием прототипа и заявляемого устройства. В заявляемом устройстве изложницы были разделены между собой платиновыми перегородками треугольной формы (конусами), которые предварительно нагревали до температуры 1100-1200°С. Скорость разливки и температура расплава во всех случаях была одинаковой. Для отливки качественных слитков скорость кристаллизации металла в изложницах была несколько меньше скорости заполнения изложниц металлом через заливочное отверстие, чем достигалась направленная кристаллизация металла. Это уменьшало количество внутренних дефектов слитка и минимизировало размер усадочных раковин.Example. In the current smelting shop of a metallurgical plant, 99.97% refined platinum was cast into ingots of 67 × 35 × 102 mm in size using the prototype and the inventive device. In the claimed device, the molds were divided among themselves by triangular-shaped platinum partitions (cones), which were previously heated to a temperature of 1100-1200 ° C. The casting speed and melt temperature were the same in all cases. For casting high-quality ingots, the rate of crystallization of the metal in the molds was slightly lower than the rate of filling the molds with metal through the filling hole, than the directed crystallization of the metal was achieved. This reduced the number of internal defects of the ingot and minimized the size of shrinkage shells.

Использование в заявляемом устройстве нагретых перегородок из платины, разделяющих соседние изложницы, выступающих над ними и имеющих треугольное поперечное сечение, позволило значительно снизить брызгообразование, повысить качество слитков и существенно уменьшить расход металла (до 0,5%).The use in the inventive device of heated partitions made of platinum, separating adjacent molds, protruding above them and having a triangular cross section, significantly reduced splashing, increased quality of ingots and significantly reduced metal consumption (up to 0.5%).

Таким образом, испытания показали работоспособность конструкции и выполнение поставленной технической задачи.Thus, the tests showed the performance of the design and the implementation of the technical task.

Claims (1)

Устройство для заливки металла в изложницы, включающее сопряженные изложницы, установленные на подвижном основании в один ряд, и бочкообразную емкость с нагревателем и сливным патрубком, расположенную над изложницами с возможностью поворота вокруг своей горизонтальной оси, отличающееся тем, что изложницы разделены между собой перегородками, расположенными на равном расстоянии друг от друга перпендикулярно оси подвижного основания, выполненными выступающими над изложницами с поперечным сечением треугольной формы с вершинами, обращенными к сливному патрубку, при этом перегородки снабжены нагревателями и выполнены из того же металла, что и заливаемый в изложницы. A device for pouring metal into molds, including conjugate molds mounted on a movable base in one row, and a barrel-shaped container with a heater and a drain pipe located above the molds with the possibility of rotation around its horizontal axis, characterized in that the molds are separated by partitions located at an equal distance from each other perpendicular to the axis of the movable base, made protruding above the molds with a cross section of a triangular shape with peaks, facing GOVERNMENTAL to the drain pipe, wherein the partitions are provided with heaters and made of the same metal as poured into the mold.

Images