RU2002858C1 - Method for centrifugal casting and machine for embodying it - Google Patents
Method for centrifugal casting and machine for embodying itInfo
- Publication number
- RU2002858C1 RU2002858C1 SU5005696A RU2002858C1 RU 2002858 C1 RU2002858 C1 RU 2002858C1 SU 5005696 A SU5005696 A SU 5005696A RU 2002858 C1 RU2002858 C1 RU 2002858C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- molds
- machine
- casting
- reactor
- reactors
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 16
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims description 5
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 12
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 2
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- QDWJUBJKEHXSMT-UHFFFAOYSA-N boranylidynenickel Chemical compound [Ni]#B QDWJUBJKEHXSMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000007578 melt-quenching technique Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
ческих материалов при центробежном ускорении и создание машины дл реализации этого способа.centrifugal acceleration materials and a machine for implementing this method.
Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении пред- лагаемых изобретений. вл етс уменьшение времени кристаллизации получаемого продукта, термомеханических нагрузок на реакторы и их футеровку, а также динамических нагрузок на элементы конструкции машины.The technical result that can be obtained by carrying out the proposed inventions. is the reduction of the crystallization time of the obtained product, thermomechanical loads on the reactors and their lining, as well as dynamic loads on the structural elements of the machine.
Технический результат достигаетс тем, что в способе центробежного лить , включающем приготовление экзотермической смеси порошков, размещение ее в реакционной полости, инициирование реакции и разделение по фазам жидких продуктов при центробежном ускорении, после заполнени литейных форм т желой фазой легка сливаетс наружу, а в машине дл осуществлени данного способа, содержащей станину с установленным на ней приводом вращени , реактор с электродами, сообщающийс с периферийной литейной формой, реакторы с литейными формами размещены в седле , установленном с возможностью качани в амортизаторах, расположенных между ступицей вала и седлом при его радиальном вращени , а в литейных формах имеютс сливные отверсти , и реакторы с литейными формами размещены в кожухе с разгрузочными приспособлени ми, причем полости реакторов отделены от литейных форм плавкими затворами в литниковых отверсти х .The technical result is achieved in that in a centrifugal casting method, comprising preparing an exothermic mixture of powders, placing it in a reaction cavity, initiating a reaction and phase separation of liquid products under centrifugal acceleration, after filling the molds with a heavy phase, it easily drains out, and in a machine for the implementation of this method, comprising a bed with a rotary drive installed on it, a reactor with electrodes in communication with the peripheral casting mold, reactors with casting molds puppies in a saddle mounted with the possibility of swinging in shock absorbers located between the shaft hub and the saddle during its radial rotation, and there are drain holes in the casting molds, and the reactors with casting molds are placed in the casing with unloading devices, and the cavity of the reactor is separated from the casting molds fuses in the gate gates.
Предлагаема совокупность признаков за вл емого объекта позвол ет по сравнению с прототипами достигнуть вышеуказан- ный технический результат. Это обусловлено следующим.The proposed set of features of the claimed object allows to achieve the above technical result in comparison with prototypes. This is due to the following.
Разделение жидких продуктов по фазам в известных реакторах, выполн ющих также и функции литейной формы не вл етс полным, поскольку на поверхности футеровки , соприкасающейс с т желой фазой (металлобразной). часто имеют место пленки и включени легкой фазы (содержащей шлак и флюсы). Это не позвол ет пр мо в реакторах получать однородные отливки т желой фазы. Дл получени качественных отливок жидкие продукты после некоторого времени выстаивани и разделени по фазам в реакторе, выливаютс через литниковые отверсти в литейные формы. Длительность этого выстаивани расплава в реакторе задаетс толщиной плавкого затвора в литейном отверстии. Переливание из реактора в литейные формы способствует дополнительной очистке расплавов от включений другой фазы и растворенного газа Литниковые отверсти имеют диаметр, обеспечивающий равномерное подн тие уровн жидкой т желой фазы в литейной форме. Когда расчетна высота столба т же- лой фазы заполнит литейную форму, остальной расплав, состо щий из шлака, переливаетс через сливные отверсти наружу . Здесь он попадает на поверхность кожуха, диспергируетс от удара, охлажда0 етс и тормозитс при контакте с его поверхностью и удал етс через разгрузочные приспособлени .Phase separation of liquid products in known reactors that also perform the function of a mold is not complete, because on the surface of the lining in contact with the heavy phase (metallic). often there are films and inclusions of the light phase (containing slag and fluxes). This does not allow homogeneous heavy phase castings to be obtained directly in the reactors. In order to obtain high-quality castings, the liquid products, after some time of standing and phase separation in the reactor, are poured through the sprue holes into the molds. The duration of this melt quenching in the reactor is determined by the thickness of the fusible shutter in the casting hole. Transfusion from the reactor into the casting molds contributes to the additional purification of the melts from inclusions of the other phase and the dissolved gas. The gating openings have a diameter that ensures uniform raising of the level of the liquid heavy phase in the casting mold. When the estimated column height of the solid phase fills the mold, the rest of the melt, consisting of slag, is poured out through the drain holes. Here, it hits the surface of the casing, disperses from impact, cools and brakes upon contact with its surface, and is removed through unloading devices.
Протекание экзотермической реакции часто приводит к значительной разбаланси5 ровке из-за неравномерности скорости ее протекани . Упругое крепление седла на ступице вала, т.е. возможность качани при его радиальном вращении, позвол ет незначительно смещать мгновенную осьThe occurrence of an exothermic reaction often leads to significant imbalance5 due to the uneven rate of its occurrence. Elastic mounting of the saddle on the shaft hub, i.e. the possibility of swinging with its radial rotation, allows you to slightly offset the instantaneous axis
& вращени под действием разбалэнсировки в сторону массы, обладающей большим центробежным ускорением. Это приводит к уменьшению разбалансировки и динамических нагрузок на детали машины. Описан5 ный эффект вл етс аналогом известного в технике высоких скоростей вращени эффекта гибкого вала.& rotations due to unbalancing towards a mass having high centrifugal acceleration. This leads to a reduction in unbalance and dynamic loads on machine parts. The described effect is an analog of the flexible shaft effect known in the art of high rotational speeds.
На чертеже изображена машина дл центробежного лить по данному способу.The drawing shows a centrifugal casting machine according to this method.
0 Машина дл центробежного лить содержит станину 1 с установленным на ней приводом вращени 2. Реакторы 3 с электродами 4 и периферийные литейные формы 5 размещены в седле 6. установленном на0 The centrifugal casting machine contains a bed 1 with a rotary drive 2 installed on it. Reactors 3 with electrodes 4 and peripheral casting molds 5 are located in saddle 6. mounted on
5 ступице вала 7 в амортизаторах 8. Полости реакторов 3 отделены от литейных форм 5 плавкими затворами 9 в литниковых отверсти х 10. 8 литейных формах 5 имеютс сливные отверсти 11, а реакторы 3 с литей0 ными формами 5 размещены в кожухе 12 с разгрузочными приспособлени ми-окнами 13.5 of the shaft hub 7 in the shock absorbers 8. The cavities of the reactors 3 are separated from the casting molds 5 by fuses 9 in the sprue holes 10. 8 casting molds 5 have drain holes 11, and reactors 3 with casting molds 5 are placed in the casing 12 with unloading devices windows 13.
Машина дл центробежного лить работает следующим образом.A centrifugal casting machine operates as follows.
5 Суха экзотермическа смесь порошков размещаетс в реакторах 3 и закрываетс крышками 14. Затем реакторы 3 с литейными формами 5 устанавливают и закрепл ют на седче 6. Машина разгон етс до необхо0 димых оборотов и электродами 4 инициируетс экзотермическа реакци . Образовавшийс расплав продуктов прижимаетс к периферийным торцам реакторов 3, отстаиваетс , раздел сь на т желую 155 Dry, an exothermic mixture of powders is placed in the reactors 3 and closed by covers 14. Then, reactors 3 with molds 5 are mounted and secured to the seat 6. The machine is accelerated to the required speed and an exothermic reaction is initiated by electrodes 4. The resulting melt of products is pressed against the peripheral ends of the reactors 3, settles, divided into heavy 15
5 и легкую 16 фазы. После времени, необходимого дл разделени фаз, т жела фаза 15 расплавл ет плавкие затворы 9 и через литниковые отверсти 10 поступает в литейные формы 5, заполн их до необходимого уровн . Оставша с в реакторах 3 легка 5 and easy 16 phases. After the time required for phase separation, the heavy phase 15 melts the fuses 9 and through the gate openings 10 enters the molds 5, filling them to the required level. The remaining c in reactors 3 is easy
фаза 16, поступа в литейные формы 5 через литниковые отверсти 10, переливаетс через сливные отверсти 11 на поверхность кожуха 12. Остывша и гранулировавша с легка фаза 16 удал етс через разгрузочные окна 13. Закристаллизовавша с т жела фаза 15. имеюща заданную форму, определ емую литейной формой 5 с разъемной футеровкой, извлекаетс из нее и отправл етс на последующую обработку. После охлаждени очищают футеровки ре- акторрв 3 и литейных форм 5. подготавливают и устанавливают плавкие затворы 9 в литниковых отверсти х 10. Реакторы вновь готовы к заполнению порошковой смесью.phase 16 entering the molds 5 through the sprue holes 10 is poured through the drain holes 11 onto the surface of the casing 12. The cooled and granulated light phase 16 is removed through the discharge windows 13. The phase 15. crystallized from heavy, having a predetermined shape defined a mold 5 with detachable lining, is removed from it and sent for further processing. After cooling, the linings of the reactors 3 and the molds 5 are cleaned. Fuses 9 are prepared and installed in the gate openings 10. The reactors are again ready for filling with the powder mixture.
Примером, иллюстрирующим данный способ и работу машины дл его осуществлени , может служить центробежное литье боридов никел .An example illustrating this method and the operation of a machine for its implementation is centrifugal casting of nickel borides.
Смесь порошков - шихту массой 24 кг. (мас.%): N10 31 (ГОСТ 17607-72). В20з 34 (ГОСТ 6-12-94-78), AI35 (ПА-3, ГОСТ 6058-73) раздел ют поровну и засыпают в установленные вертикально на подставке два реактора . Предварительно в литниковые отверсти диаметром 3 мм, выполненные в графитовой вставке, устанавливают конический никелевый плавкий затвор массой 20 г и засыпают флюсом из CaFa массой 500 г. накрыва асбестовым картоном толщиной 1-1,5 мм. Реакторы, изготовленные из нержавеющей стали, футерованные графитом, защищают краской из СаО. Литейные формы , изготовленные также из нержавеющей стали, футеруют от дна до уровн сливных отверстий разъемным чугунным кокилем, а в промежутке между литниковыми и сливными отверсти ми - аналогично реакто.ру.A mixture of powders - a mixture weighing 24 kg. (wt.%): N10 31 (GOST 17607-72). B20z 34 (GOST 6-12-94-78), AI35 (PA-3, GOST 6058-73) are divided equally and put into two reactors installed vertically on a stand. Preliminarily, a conical nickel fusible plug weighing 20 g is installed in the gating holes with a diameter of 3 mm made in a graphite insert and filled with 500 g of CaFa flux covered with asbestos cardboard 1-1.5 mm thick. Reactors made of stainless steel lined with graphite are protected with CaO paint. Molds, also made of stainless steel, are lined from the bottom to the level of the drain holes with a split cast iron chill mold, and in the gap between the gate and drain holes it is similar to reactor.ru.
Воспламенение шихты осуществл ют одновременно в обоих реакторах подачей напр жени на вибрирующие при помощи электромагнита электроды после достижени центробежного ускорени 120д. Протекание экзотермической реакции наблюдаетс по выходу из реакторов гор чих газов, удал емых выт жной системой. Через 20-30 с после инициировани реакции из сливных отверстий начинает изливатьс жидкий шлак. После прекращении сливани шлака вращение машины продолжаетс в течение 5 мин. Затем машину останавливают и обе реактора снимают дл охлаждени в душирующих устройствах вThe charge is ignited simultaneously in both reactors by supplying voltage to the electrodes vibrating with an electromagnet after reaching centrifugal acceleration 120d. The occurrence of an exothermic reaction is observed at the exit from the reactors of hot gases removed by the exhaust system. 20-30 seconds after the initiation of the reaction, liquid slag begins to pour out of the drain holes. After the cessation of slag is stopped, the rotation of the machine continues for 5 minutes. Then the machine is stopped and both reactors are removed for cooling in the scrubbing devices in
течение 10 мин. Затем литейные формы и чугунные кокили разбирают, извлекают два литых издели из боридов никел массой около 3 кг каждое и отправл ют на термообработку . Гранулированный шлак, состо щий из с примес ми В20з массой около 18 кг, удал ют из сборников и внутренней поверхности кожуха. Использование этого шлака может бытьwithin 10 minutes Then the molds and cast iron molds are disassembled, two cast products are removed from nickel borides weighing about 3 kg each and sent for heat treatment. Granular slag, consisting of impurities of B203 weighing about 18 kg, is removed from the collectors and the inner surface of the casing. The use of this slag may be
разнообра ным. например после измельчени до необходимой фракции его примен ют в качестве абразива или порошка дл напылени .diverse for example, after grinding to the desired fraction, it is used as an abrasive or as a powder for spraying.
Пока реакторы охлаждаютс в душирующем устройстве, второй комплект реакторов и литейных форм, подготовленный и заполненный заранее шихтой, устанавливаетс на машмну. Таким образом, вышеописанный цикл получени боридов никел While the reactors are cooled in a scrubber, a second set of reactors and molds, prepared and pre-filled with a charge, is installed on the machine. Thus, the above nickel boride production cycle
длитс около 15 мин.lasts about 15 minutes
Из вышеизложенного следует, что по сравнению с прототипами предлагаемые изобретени позвол ют значительно увеличить массу получаемых при центробежномFrom the foregoing, it follows that compared with the prototypes of the proposed invention can significantly increase the mass obtained by centrifugal
ускорении тугоплавких неорганических материалов . При этом возникающие в ходе процесса динамические нагрузки на элементы конструкции машины, термомеханические нагрузки на реактор и литейныеacceleration of refractory inorganic materials. In this case, dynamic loads arising during the process on the structural elements of the machine, thermomechanical loads on the reactor and foundry
формы значительно уменьшены, а долговечность футеровки реактора увеличена. Раздельное затвердевание шлаковой и металлообразной фаз уменьшает врем цикла получени материалов и, следовательно , повышает производительность. Гра-- нулирование шлака облегчает его дальнейшее использование, в частности потому , что его измельчение значительно проще , чем обычного литого.the shapes are significantly reduced, and the lining life of the reactor is increased. Separate hardening of the slag and metal phases reduces the material production cycle time and therefore increases productivity. Granulation of slag facilitates its further use, in particular because its grinding is much simpler than ordinary cast.
Получение тугоплавких неорганических материалов предлагаемым способом на машине дл его осуществлени становитс производительнее, чем наиболее распространенный в этой области техники способObtaining refractory inorganic materials by the proposed method on a machine for its implementation becomes more productive than the most common method in this technical field
получени материалов в реакторе под большим давлением газа. Себестоимость материалов , получаемых при использовании вышеописанных способа и машины, ниже, чем при использовании других способов.producing materials in the reactor under high gas pressure. The cost of materials obtained using the above method and machine is lower than when using other methods.
(56) Авторское свидетельство СССР № 617485, кл. С 22 С 29/00, 1978.(56) Copyright certificate of the USSR No. 617485, cl. C 22 C 29/00, 1978.
Авторское свидетельство СССР № 186647. кл. В 22 D 13/00,1964.USSR copyright certificate No. 186647. cl. B 22 D 13 / 00.1964.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5005696 RU2002858C1 (en) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Method for centrifugal casting and machine for embodying it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5005696 RU2002858C1 (en) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Method for centrifugal casting and machine for embodying it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002858C1 true RU2002858C1 (en) | 1993-11-15 |
Family
ID=21587012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5005696 RU2002858C1 (en) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Method for centrifugal casting and machine for embodying it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2002858C1 (en) |
-
1991
- 1991-08-27 RU SU5005696 patent/RU2002858C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3302919A (en) | Apparatus for casting metal wheels | |
| GB1444002A (en) | Casting method and apparatus | |
| JP3398752B2 (en) | Manufacturing method of bimetal crush roller | |
| RU2002858C1 (en) | Method for centrifugal casting and machine for embodying it | |
| RU2010673C1 (en) | Apparatus for controlling casting crystallization | |
| EP2390026B1 (en) | Forming a cast component with agitation | |
| US2948934A (en) | Apparatus for the manufacture of centrifugally cast tubular metal articles | |
| US444162A (en) | Benius | |
| SU1424952A1 (en) | Method of centrifugal casting | |
| JPS5930461A (en) | Stack casting method using mold | |
| JP2001191159A (en) | Vertical centrifugal casting method | |
| SU1694334A1 (en) | Centrifugal casting of piston rings and the corresponding moulds | |
| RU2845071C1 (en) | Method of producing hollow cylindrical casting from thermit charge and device for its implementation | |
| GB2145019A (en) | Method of centrifugal casting | |
| SU719797A1 (en) | Apparatus for centrifugal filling of moulds | |
| SU996064A1 (en) | Method of producing castings in non-detachable ceramic moulds with use of investment patterns | |
| JPS6427740A (en) | Method for continuously casting graphite spheroidized product | |
| RU2284243C2 (en) | Melt metal transporting trough manufacturing method | |
| SU599426A2 (en) | Method of producing shaped castings | |
| SU1130521A1 (en) | Method for producing non-dust molded sulfur | |
| US1095230A (en) | Process of casting. | |
| SU1715485A1 (en) | Method of centrifugal casting of heavy castings | |
| JPS5570465A (en) | Precision casting machine | |
| RU2043849C1 (en) | Device for periodical casting | |
| SU1405952A1 (en) | Arrangement for chill casting |