BG100162A - Устройство за захранване с разтопен метал,по-специално с разтопен чугун за леярска машина и леярска инсталация снабдена с такова устройство - Google Patents

Abstract

Изобретението намира приложение при непрекъснато възходящо вертикално леене на метални тръби. Устройството се състои от източник на разтопен метал и леярска машина и има модулна структура (3, 16), състояща се от сифон за отвеждане на разтопения метал до леярската машина от източника на разтопен метал и сменяеми загряващи плочи (16) за подгряване на сифона (3), разположени около него и в контакт снего.

Description

Настоящото изобретение се отнася до леенето на разтопени метали и, по-специално, до възходящо вертикално непрекъснато леене на метални детайли, по-специално на чугунени тръби. Въпреки че това изобретение се прилага при леенето на различен тип метални детайли, то има особени предимства при леенето на тънки чугунени тръби. Изразът тънка тръба” се отнася до тръба, чието съотношение дебелина/диаметър е малко, по-малко от десет на сто, а не дебелината взета изолирано.

Изобретението се отнася по-специално до едно устройство 8а захранване с разтопен метал на една леярска машина, по-специално за леярска инсталация за възходящо вертикално непрекъснато леене на чугунени тръби, като споменатото устройство е разположено между един източник на разтопен метал и леярската машина. Източникът на разтопен метал е леярска кофа за чугун, а леярската машина е една машина за възходящо вертикалто непрекъснато леене на метални детайли, от типа с вертикалта матрица. Следователно, изобретението се отнася до един междинен • rf 9 9 · * · • ·* * * 9 «··*··· • · · · · · « 9 9 9 9 в « ··· ··· ·· · възел на една леярска машина разположен между източника на разтопен метал и устройството за леене на метални детайли.

В документ ГР-А-2 547 517, който се отнася до една инсталация за непрекъснато вертикално леене с матрица с топъл вход за леене на метални тръби, вече е описано едно устройство за захранване с течен чугун, разположено между леярската кофа и вертикалната матрица. Това захранващо устройство съдържа един ·.

й «. · • · · блок-сифон, който е монолитен и е изработен от огнеупорен си- ·’ . · • · · · ликоно-алуминиев материал или графит. Този блок-сиЦон притежава една вертикална тръба, завършваща с фуния, която поема чу-«····

Гуна и един хоризонтален канал, неподвижно свързан с долния • · край на матрицата, като служи на последната за основа или опора.: ‘ : -5 ·» · ·

Този блок-сифон, според състоянието на техниката, поставя · известен брой проблеми. И наистина, като се вземат предвид високите температури необходими за леенето на разтопени метали, блок-сифонът бързо се х^зносва при непрекъснато леене, по-специално, един сифон от графит, освен че има относително висока цена, се износва бързо и/или графита се поглъща от разтопения чугун, който влиза в контакт с него. Освен това, един монолитен блок-сифен е относително масивен детайл, който трудно се монтира, което усложнява също преместването при смяна на сифона. Поглъщането на графита може да доведе до нежелани промени в състава на чугуна.

Задача на настоящото изобретение е да отстрани недостатъците на познатите устройства за захранване с разтопен метал и, по-специално, на блок-сифоните познати в техниката.

Следователно, изобретението се отнася до устройство за захранване с разтопен метал на една машина за леене, по-специално на леярска инсталация за непрекъснато възходящо вертикално леене на чугунени тръби, като захранващото устройство е разположено между един източник на разтопен метал и леярската • · · ·· ·· · • · · · · • о · · · · · • · Q ··* · · • · · · ·· ··· · · · машина, като това устройство се характеризира с това, че има модулна структура, състояша се от една страна от един сифон за подаване на разтопения метал от източника на метал към леярска та машина и, от друга - от сменяеми плочи за загряване на си фона, разположени около него и в контакт с него.

Според други характеристики на изобретението:

- сифонът представлява взаимозаменяем детайл, по-специал· но реализиран от лят огнеупорен бетон;

- сифонът е един U-образен детайл, чийто първи канал е вертикален и завършва в горната си част с отвор, приемащ раз топения метал и един втори канал, съшо вертикален, достигащ до основата на леярската машина под формата на изходящ отвор за • * · « · • · · · • · · · разтопения метали и един трети канал, хоризонтален, който свър~ зва вертикалните канали помежду им;

- около втория канал детайлът приема формата на пресечен конус, предназначен за плътно съединяване с основата на леяр ската машина;

- освен това устройството има и един кожух от огнеупорен материал, който обвива сифона и загряващите плочи така, че да остане едно свободно пространство между вътрешността на кожуха и загряващите плочи, като споменатото пространство е запълнено с материал за химическа и топлинна защита;

- кожухът притежава средства за загряване на загряващите плочи, по-специално една индукционна верига скрита в кожуха., к като загряващите плочи играят ролята на индукционна верига;

- материалът за топлинна изолация и химическа защита е фин леярски пясък;

- загряващите плочи са от графит;

- групата на сифона и загряващите плочи обгръшащи сифона ·· · · · w а» Д · · · · «***··· * ·* · · * « * ···· · · ··· ··· ·· · са разположени върху огнеупорни тухли;

- сифонът има плоски опорни повърхности за всяка загря- ваща плоча.

Предмет на изобретението е също така и една инсталация аа леене на метални детайли, по-специално за непрекъснато възходящо вертикално леене на чугунени тръби, характеризираща се * · с това, че тя е съоръжена с едно устройство за захранване с :·. :

« · · • · разтопен метал, както беше описано пс-горе.

Един предпочитан начин за реализиране на изобретението ше бъде описан по-подробно по-долу с позоваване на приложените , *

чертежи, дадени единствено като пример и където:

• · • * «

- фигура 1 е вид отпред и в разрез на едно устройство • · · · • » · за захранване с разтопен чугун, съгласно съвременото състояние ’··’ · на техниката, което е свързано с една матрица за непрекъснато леене на чугунени тръби;

- фигура 2 е вид отпред и в разрез на едно устройство за захранване с разтопен метал, съгласно изобретението;

- фигура 3 е разгънат вид в перспектива на графитните сензори използвани в захранващото устройство, съгласно изобретението;

- фигура 4 е вид отпред и в разрез на сифон от огнеупо- рен бетон използван в захранващото устройство₇ съгласно изобретението;

- фигура 5 е вид отгоре на сифона, илюстриран на фигу- ра 4;

- фигура 6 е разгънат вид и в перспектива на захранващото устройство с разтопен метал, съгласно изобретението.

Разглежда се фигура 1.

На тази фигура е дадено едно познато устройство за захранване с разтопен метал /чугун/ за захранването на една матрица 2, предназначена за оформянето на чугунени тръби Т чрез • X- · · · ·· » ί * • · « . » • · · * * · ·*.««·· *: Λ 9«.

····,· ·» · · · · · ·· · · непрекъснато възходящо леене, съгласно документ FR-A-2 547 517. Това захранващо устройство 1 фактически се състои от един блок сифон 3 с Г-образна форма. Този блок сифон 3 обикновено е монолитен, изработен от огнеупорен материал от типа силиконоалуминиев материал или графит. Този блок-сифон 3 притежава една захранваща тръба 4, която завършва в горния си край с едно * · я # · уширение 5 с формата на фуния. Хоризонталната част 6 на блок- . *··’ « · 9 сифона включва един хоризонтален леярски канал 7, достигаш от *··’·· едната си страна до захранващата тръба 4, а от друга - до една възходяща вертикална част на канала 8, която в края си завършва с уширение с формата на пресечен конус 9 и достига до долната

9 * » * част 10 на матрицата. Матрицата обикновено се състои от една цилиндрична тръба 11 от графит, обгърната в долната си частхЮ от един топлоустойчив пръстен 12, в който са скрити кабелите 13 на една индукционна верига, чиято задача е да поддържа течния метал над точката му на топене. Матрицата 2 е обвита в горната си част 14 от една охлаждаше верига 15, която осигурява постепенното втвърдяване на разтопения чугун за оформянето на тръбите. По време на функциониране на захранващото устройство 1 една леярска кофа Р осигурява подаването на разтопен чугун за захранващото устройство 1, което на свой ред захранва матрицата 2.

Блок-сифснът 3 на това захранващо устройство 1 е елементът, който създава проблемите, които настоящото изобретение си поставя за задача да разреши. Действително този монолитен блок трудно се измества и инсталира и има висока цена, поспециално когато е от графит. Нешо повече, той прогресивно се разрушава по време на леенето поради износване или поглъшане на графита от разтопения чугун. Следователно, в устройството • · • · · · за захранване 1 според известното състояние на техниката, блоксифонът 3 трябва изцяло да се замени веднага след изливането на определен брой тръби.

Разглежда се фигура 2

На тази фигура е илюстрирано захранващо устройство 1 с раатопен метал, съгласно изобретението

Изобретенпето ще бъде описано в рамките на едно устройство за непрекъснато леене на чугунени тръби, подобно на устройството дадено на фигура 1, захранващо една матрица 2, но само като пример.

По своя принцип, изобретението прегнлага едно модулно захранващо устройство, чиято основна част е един взаимозаменяем сифон с много ниска цена. Въпреки че изобретението може да ли се използва в леярски инсталации, използващи и други мета'ι освен чугун или с устройства за( формоване на детайли, които не са матрици за производството на тръби, изобретението ще бъде описано по-долу, за опростеност и яснота, в рамките на една инсталация за възходящо вертикално непрекъснато леене на чугунени тръби, осъществено с помощта на матрица.

Захранващото устройство 1, съгласно изобретението, е съоръжено по принцип с един сифон 3, средства за загряване на сифона 3 с помощта на загрявай® плочи 16, разположени изцяло около сифона освен на нивото на входа и изхода му, един кожух

17, притежаващ един индикато 18 и в който кожух 17 са разположени сифона 3 и загряващите плочи 16 и, накрая, един материал за запълване, изолация и защита 19, запълваш свободното пространство между групата, съставена от сафона 3 и загряващите плочи 16 и сожуха 17.

* гч · · · » · ··«··«· ·— < * * , • · · · · · ··· ··· ·· »

СИФОНЪТ /фигури 4 и 5/

Сифонът 3 е представен по-подробно на фигури 4 и 5. Отнася се 8а детайл с U-образна форма, изработен от огнеупорен лят материал с ниска цена, по-специално от огнеупорен бетон. Сифонът 3 съдържа една част ЗА с квадратно сечение, която има * * · ·» * · един низходящ вертикален канал 20 за вход на разтопения чугун, *. **. една част ЗВ с квадратно сечение, която има един хоризонтален I канал 21, в който се влива един втори вертикален канал 22 на- :.....

• * сочен нагоре, много по-къс от канала 20, който е свързан с :.....

канал 21 и има една част с формата на пресечен конус ЗС; тази · « · · · част ЗС осигурява плътното центриране на съединената долна част · -*· • · ·

10А на загряващата основа 10 на матрицата /фигура 2/. Трябва да се отбележи, че частта ЗВ е малко удължена извън частта ЗА, с което се образува една хоризонтална издатина 23.

Този сифон 3 е изработен чрез леене със сърце, като двата отвора в краищата 2^Л на хоризонталния канал 21, получени при леенето, са затворени с помощта на огнеупорна пръст, уплътнена ръчно. Следователно този сифон 3 има един входящ отвор 25 и един изходящ отвор 26 за чугуна. При запушването на ненужните отвори 24, може да се предвиди евентуалното монтиране на измерителни устройства за температурата на чугуна вътре в сифона, наприме термодвойка, разположена в обвивка от алуминиев окис /непоказана на чертежа/, като групата се вгражда в отвора преди запълването му. Простотата на този излят сифон от огнеупорен бетон го превръща в изключително икономичен детайл, неизносоустойчив, предназначен да бъде заменян след всяка изливане на определен брой тръби.

ФУНИЯТА /фигура 2/

Разположена над входящия отвор 25 на сифона, тази фуния 5 притежава конусовидна форма от вътрешната си страна, чиято дол• · на част се съединява с вертикалния канал 20, със същия диаметър, за постъпване на течния чугун в сифона. Фунията 5 също е изработена от лят огнеупорен бетон, за предпочитане идентичен с този на сифона. С цел да се осигури плътността между фунията 5 и сифона 3, фунията се залепва към сифона с огвеупорен · цимент. Както сифонът, така и фунията 5 е един износваш се и икономичен детайл, предназначен да бъде заменян след изливане на определен брой тръби. За да се осигури изливането на чугуна · без да прелее и пръска, фунията 5 е съоръжена в горната си ^: част с една фуния-канал 26 от огнеупорен, износоустойчив цимент, която има по-голям отвор за поемане на наливания чугун.

ЗАГРЯВАЩИТЕ ПЛОЧИ /фигура 3/

Захранващото устройство 1, съгласно изобретението, съдържа също така и един комплект от загряващи плочи 16, предназначени да поддържат температурата на течния чугун преминаващ през сифона. Тези загряващи плочи, наричани още сензори, могат самите да се загреят по индукция, като изобретението предвижда, например, графитни плочи е дебелина от порядъка на 30 мм, разположени в непосредствен контакт с огнеупорния материал на сифона така, че да затворят последния с долни, горни и странични плочи, както е илюстрирано на фигура 3, без входящия отвор 25 и изходящия отвор 26 на сифона. Използван като сензор, графитът на плочите 16 позволява предварителното загряване на сифона 3 по индукция, по хомогенен и контролируем начин до температури от порядъка на 1000°C.

В примера на фигура 3 се използва една основна плоча 16А под сифона, по-голяма от двете страни на частта ЗВ, две вертикални странични плочи 16В прилепени към частта ЗВ и разположени върху краищата на плоча 16А, една горна плоча 16С, разположена върху частта ЗВ и четири вертикални плочи 16, прилепени към частта ЗА на сифона и разположени съответно върху плоча 16С върху издатината 23 и върху горната част на плочите 16В.

ИЗОЛАЦИОНЕН МАТЕРИАЛ /фигура 2/

Групата, образувана от плочите 16 на графитния сензор, сифона 3 и фунията 5, е разположена върху една редица от огне- ·.

• · · • · · упорни тухли 27. Един кожух от огнеупорен материал е разположен.· :

• · · • · · · около тази група по такъв начин, че да остави едно свободно • · пространство 28 между групата и кожуха 17. По познат в техни- ^:.....

• · ката начин, едни индукционни бобини 18 са скрити в стената на ·.....

кожуха 17, като те се захранват с електрически ток от непоказан: ·”;

« · 9 · на чертежа външен генератор. Кожухът има една основна част 17А, : ; :

• · · която обхваща частта ЗВ на сифона и е по-висока от нея и едно удължение 17В, което обгръша горната част на частта ЗА и е повисоко от нея.

Пространството 28 между кожуха 17 и група на сифона 3 и загряващите плочи 16 е запълнено с подходящ материал 19, който осигурява термоизолация и химическа защита на на загряващите елементи от окисляване. Наистина, когато графитните плочи 16 за загряти до висока температура под влияние на индукцията, те показват тенденция към окисляване и поява на дефекти. С цел да се избегне това, пространството 28 се запълва, за предпочитане с фин леярски пясък, просто насипан между кожуха 17 на индуктора и сифона 3 съоръжен с плочите 16. Пясъкът се стича в пространството 28, което той запълва изцяло, като затваря плътно загряващите графитни плочи 16 и сифона 3 с цел оптимална защита на захранващото устройство 1. Този пясък, който в никаква степен не пречи на отстраняването на кожуха 17 при демонтиране на захранващото устройство 1, може да бъде събран и рециклиран след всяка леярска операция.

Както се вижда на фигура 2, огнеупорните тухли 29 sa изолация и задържане на пясъка са разположени върху плоча 16С и са вградени под удължението 17В на кожуха 17. Нещо повече, една помощна индукционна верига 30 е разположена в основата на матрицата 2.

Използването на захранващото устройство 1 с чугун, съгласно изобретението, става по следния начин. Върху един супорт, който може да бъде една подемна маса 31, се разполагат тухлите 27 и след това долната загряваща плоча 16А. Върху тази долна плоча се разполага сифонът 3 от огнеупорен бетон, след това подреждането и напасването на оставащите плочи 16 се завършва, както е показано на фигура 3. С цел да се пре дотврати евентуално разместване между тях. различните загряващи плочи са фиксирани с помощта, по-специално, на залепваща лента. След това се разполагат тухлите 29, кожухът 17, в който вече са монтирани индукционните средства 18, предназначени за предварителното затопляне на сифона 3 с помощта на загря ващите плочи, се монтира традиционно с помощта на мостов кран. Кожухът 17 се разполага централно около сифона 3, след това той се запълва с пясък 19, така че всички детайли от графит да бъдат покрити. След това се поставя на място индукционната верига 30 и фунията 5 се залепва над входящия отвор 25 на сифона 3. Матрицата 2 се залепва върху частта ЗС на сифона с помощта на огнеупорен цимент. След което, при необходимост се добавя още пясък. После се свързва индукционната верига за предварително затопляне 18 към кутията й за електрозахранване /не показана на ^ертежа/ и се включва предварителното загряване на захранващото устройство 1. В резултат на това, загряващите пло чи, играещи ролята на индукционни вериги се загряват и загряват на свой ред сифона 3, като едновременно с това, остават изолирани термично и предпазени от окисляване благодарение на пясъка 19 и тухлите 29.

• · · · • ·

...- · · · · · · .. * :

Предварителното загряване на устройството може да отнеме от един до три часа, в зависимост от мощността на индукционната верига. Подготовката на захранващото устройство 1 преди леенето може да бъде благоприятно допълнена със замазване на различните зони, през които минава течния чугун, с цел да се из- 1 бегне прилепването на капки и пръски от течен чугун по време на леенето.

Когато предварителното затопляне е приключило и има на разположение вече една леярска кофа Р, пълна с разтопен чугун, довеждането на течния чугун до основата на матрицата с помощта на захранващото устройство 1, съгласно изобретението, може да започне. Непрекъснатото възходящо вертикално леене на чугунени тръби тогава ще протече по класическия начин.

В края на леярските операции, чугунът останал в канала 21 на сифона се втвърдява. Демонтира се захранващото устройство 1, съгласно изобретението по следния начин: отстранява се последователно фунията 5 и фунията-канал 26, тухлите 29, кожухът 17, пясъка 19, загряващите плочи 16 и сифона 3. Последният се отстранява и заменя е нов сифон. След това се пристъпва към следващото изграждане на захранващото устройство 1, съгласно изобретението, за следващата леярска операция* Казаното до тук показва, че захранващото устройство 1, съгласно изобретението, напълно отговаря на поставените цели. С предлагането на една модулна структура, включваща един взаимозаменяем сифон и то на ниска цена, това устройство подобрява едновременно производствената стойност на лятите метални детайли и необходимото транспортиране на устройството.

Изобретението може да се прилага също така и за леене на плътни тела, например на лостове.

Claims (11)

1. ПАТЕНТНИ ПТЕТЕНЦИИ

   1. - Захранващо устройство /1/ за разтопен метал на една леярска машина /2/, по-специално на инсталация за непрекъснато • « *» · · възходящо вертикално леене на детайли, по-специално на чугуне- ·,*··* • · ни тръби, като споменатото захранващо устройство /1/ е разпо- ·· ·· ложено между един източник на разтопен метал /Р/ и леярската машина /2/, при което устройството се характеризира с това, че •

   има модулна структура /3, 16/, състояша се от един сифон /3/ за, ...

   е .

   • « е · отвеждане на разтопения метал от източника на метал /Р/ към ; ··’ « · · • · · леярската машина /2/ и от сменяеми плочи /16/ за загряване на сифона /3/, разположени около него и в контакт с него.
2. 2. - Захранващо устройство /1/, съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че споменатият сифон е взаимозаменяем и е изработен, по-специално, от огнеупорен лят бетон.
3. 3. - Захранващо устройство /1/, съгласно претенция 1 или

   2, характеризиращо се с това, че сифонът /3/ е -образен детайл, който има един първи вертикален канал /20/, завършващ в горния си край с входящ отвор /24/ за разтопения метал, един втори вертикален канал /2/, достигащ до основата на леярската машина /2/ с един изходящ отвор /26/ за разтопения метал и един хоривонтален канал /21/, свързващ вертикалните канали /20, 22/ между тях.
4. 4. - Захранващо устройство /1/, свгласно претенция 3, характеризиращо се с това, че детайлът около втория канал /22/ има формата на пресечен конус /ЗС/, предназначен за плътно свързване с основата /10А/ на леярската машина /2/.
5. 5·- Захранвашо устройство /1/, съгласно една от предходните претенции, характеризиращо се с това, че има и едиа кожух /17/ от огнеупорен материал, обхвашаш сифона /3/ и загряващите плочи /16/ по такъв не»чин, че да осшане едно свободно • · · · • · пространство /28/ между вътрешната част на кожуха /17/ и за гряващите плочи /16, като споменатото пространство /28/ е запълнено с материал /19/ осигуряващ термоизолация и химическа защита.
6. 6*· Захранващо устройство /1/, съгласно претенция 5, ха- ··. *;

   • · · рактеризиращо се с това, че кожухът /17/ притежава средства за :

   « · · · загряване /18/ на загряващите плочи /16/, по-специално предста• · вляващи една индукционна верига /18/ вградена в кожуха /17/, като загряващите плочи /16/ представляват индукционна верига. ’ .

   • ·
7. 7. - Захранващо устройство /1/, съгласно претенция 5 или • · · · • · · претенция 6, характеризираше се с това, че споменатият мате- I ривл /19/, осигуряващ термоизолация и химическа зашита е фин леярски пясък.
8. 8. - Захранващо устройство /1/, съгласно която и да е от предхождащите претенции, характеризиращо се с това, че загряващите плочи са от графит.
9. 9. - Захранващо устройство /1/, съгласно която и да е от предходните претенции, характеризиращо се с това, че групата на сифона /3/ и загряващите плочи /16 обхващащи сифона /3/ е разположена върху огнеупорни тухли /27/.
10. 10. - Захранващо устройство /1/, съгласно която и да е от претенции 1 до 9, характеризиращо се с това, че сифонът има опорни плоскости за всяка загряваща плоча /16/.
11. 11. - Инсталация за отливане на метални детайли, по-спе- циално за непрекъснато възходящо вертикално леене на чугунени тръби, характеризираща се е това, че съдържа едно захранващо устройство /1/ за разтопен метал, съгласно която и да е от предхождащите претенции.