Разливочный стакан

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Марукович Евгений Игнатьевич Бевза Владимир Федорович Груша Владимир Петрович Мазько Василий Сергеевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Разливочный стакан, содержащий графитовое кольцо, стальную обечайку, теплоизоляционную прослойку и внутреннюю втулку из плотного огнеупорного малотеплопроводного материала, отличающийся тем, что между теплоизоляционной прослойкой и внутренней огнеупорной втулкой выполнен воздушный зазор толщиной 0,05-0,15 общей толщины стенки стакана.(56) 1. Специальные способы литья Справочник / В.А. Ефимов, Г.А. Анисович, В.Н. Бабич и др. Под общ. ред. В.А. Ефимова. - М. Машиностроение, 1991.436 с. 2. Марукович Е.И., Бодяко , Бевза В.Ф., Галагаев С.В. Опыт эксплуатации соединительных стаканов при непрерывно-циклическом литье высокохромистых чугунов // Литейное производство. - 1999. -9. - С. 37, рис. 1. Полезная модель относится к металлургии, в частности к непрерывно-циклическому литью полых заготовок без применения стержня из черных и цветных сплавов. Известно устройство для подачи металла в кристаллизатор машин непрерывноциклического литья намораживанием, выполненное в виде сборного стакана из огнеупорных материалов 1. Недостатком, при использовании описанного устройства, является разнотолщинность отливок в осевом сечении за счет наличия дополнительного осевого теплоотвода на материал соединительного стакана. 45522008.08.30 Наиболее близким по технической сущности является устройство в виде стакана,обеспечивающего соединение металлопровода сифонной литниковой системы с кристаллизатором при получении полых цилиндрических заготовок непрерывно-циклическим литьем намораживанием. Устройство выполнено с использованием стальной обечайки и графитового кольца, внутрь которого вставлена кварцевая трубка. Пространство между элементами соединительного стакана заполнено огнеупорным материалом, выполняющим роль теплоизолятора 2. Основным недостатком при использовании известных устройств является осевая разнотолщинность отливок за счет дополнительного осевого теплоотвода на материал соединительного стакана от расплава, постоянно находящегося в его канале и периодически подаваемого в кристаллизатор. Графит имеет высокую теплопроводность, что обуславливает достаточно интенсивное охлаждение графитового кольца и вызывает рост твердой корки на его поверхности. Это способствует утолщению нижнего торца отливок. Затвердевание же на внутренней поверхности канала соединительного стакана, особенно при литье толстостенных отливок, может приводить к его перемерзанию и прекращению процесса литья. Технической задачей заявляемого устройства является повышение стабильности процесса литья путем снижения потерь тепла от расплава, подаваемого в зону формирования отливки, и интенсивности теплоотвода от графитового кольца за счет увеличения термического сопротивления стенки соединительного стакана, а технический результат заключается в снижении осевого разностена отливок на 5-15 . Задача решается следующим образом. Разливочный стакан содержит графитовое кольцо,стальную обечайку, теплоизоляционную прослойку и внутреннюю втулку из плотного огнеупорного малотеплопроводного материала, причем между теплоизоляционной прослойкой и внутренней огнеупорной втулкой выполнен воздушный зазор толщиной 0,05-0,15 общей толщины стенки стакана. В предлагаемом устройстве взаимное расположение внутренней втулки и теплоизоляционной прослойки определяет создание между ними воздушного зазора. Использование разливочного стакана с зазором менее 0,05 общей толщины стенки неэффективно с точки зрения снижения теплоотвода. Создание зазора более 0,15 также не обеспечивает выполнения поставленной задачи в связи с тем, что в нем могут развиваться конвективные потоки. На чертеже изображен фронтальный вид, совмещенный с вертикальным разрезом, разливочного стакана для непрерывно-циклического литья намораживанием. Разливочный стакан содержит графитовое кольцо 1, стальную обечайку 2, теплоизоляционную прослойку 3 и внутреннюю втулку из плотного огнеупорного малотеплопроводного материала 4 (например шамотографита). Верхняя ее часть по наружной поверхности сопрягается с внутренней поверхностью графитового кольца. При этом между теплоизоляционной прослойкой и внутренней огнеупорной втулкой выполнен воздушный зазор 5. При использовании предлагаемого устройства за счет создания воздушного зазора в 1,5-3 раза увеличивается общее термическое сопротивление стенки соединительного стакана. Это уменьшает разностенность отливок на 5-15 и обеспечивает стабильность процесса литья за счет уменьшения интенсивности теплоотвода от расплава, находящегося во внутренней полости стакана. Пример Отливали заготовки из серого чугуна 105 мм со средней толщиной стенки 25 мм и высотой 210 мм. При этом использовали разливочный стакан с воздушным зазором 3 мм между внутренней втулкой и теплоизоляционной прослойкой, что составляет 0,12 общей толщины его стенки. Общее термическое сопротивление стенкитакого стакана составляет около 0,061 мм 2 К/Вт. Разнотолщинность отливок составляла 7 мм, что на 12 меньше, чем при литье с использованием стакана, описанного в прототипе, при прочих равных условиях. При этом процесс литья проходил стабильно. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.