книги из ГПНТБ / Постников Н.С. Прогрессивные методы плавки и литья алюминиевых сплавов

Подача и слид В.

Рис. 43. Раздаточная элект- сшб ропечь САТ-0.16Р (испол- Поды

нение М-02) с дозирующим устройством:

123

Механические устройства обладают всеми недостат­ ками ручной заливки, так как большинство из них копи­ руют движения, производимые ложкой или заливочным ковшом. Кроме того, для обеспечения стабильности ра­

кого сплава ведется методом пневматического вытесне­ ния. Жидкий металл в печи нагревают до 860°С, одно­ временно рафинируя и модифицируя; масса выдавли­

на из магнезитового кирпича. Внутри ванны установлен

Рис. 44. Схема дозирующего устройства электропечи САТ-0,16Р (исполнение М-02) с пневматическим вытеснением металла:

124

керамический тигель, посредством которого осущест­ вляется дозирование металла. Нагревательные элемен­ ты —• проволочные спирали из сплава ЭИ-626 — заклю­ чены в алундовые трубы и расположены над металлом.

Дозаторы

Дозатор Д-63, выпускаемый Тираспольским заводом литейных машин им. С. М. Кирова, предназначен для автоматизации процесса заливки жидких алюминиевых сплавов мелкими дозами в машины для литья под давлением, в кокильные одно- и многопозиционные установки. Конструкция дозатора проста и обеспечива­ ет довольно высокую точность дозирования металла.

125

Дозатор снабжен электронагревателями для поддер­ жания необходимой температуры жидкого металла в герметично закрытой футерованной ванне. Контроль максимального и минимального уровней металла осу­ ществляется двумя уровнемерами. Ванна дозатора по­ полняется жидким металлом через люк ковшом или другими средствами. Остатки металла сливаются из ван­ ны через наполнительный люк при наклоне дозатора.

Дозатор может работать как автономно, так и в еди­ ном цикле с машинами для литья под давлением или кокильными машинами. Техническая характеристика дозатора Д-63 приведена ниже:

Необходимо отметить, что пневматические заливоч­ ные устройства подают в форму очищенный от шлака металл, однако при этом способе заливки повышается его газонасыщенность, а необходимость герметизации раздаточной печи существенно усложняет условия эксп­ луатации таких установок.

126

в сочетании с насадкой на выходном конце трубы 4 поз­ воляет использовать дозатор для работы с любой ма­ шиной для литья под давлением и кокилем. Тигель 5 прочно закреплен фланцем в металлической крышке пе­ чи; приемный конец трубы 6 входит 'через дно в тигель на 80—110 мм для выдачи чистого металла. Тигель и труба 6 сварены. Под днищем печи труба 6 соединяется

Разъемный корпус насоса отлит из чугуна. В каж­ дой его половине закреплен электромагнит из наборного железного пакета, в пазы которого помещена обмотка

127

ливки сплава; температура нагрева автоматически регу­ лируется многопозиционной следящей системой. Уровень металла в тигле (А и Б) регулируется с помощью капсу­ лы 9 с источником радиоактивного излучения и счетчи­ ков 10. Шкала грубой настройки дозатора может быть разбита на интервалы 0,4—0,8—1,2 и т. д. до 4 кг по алюминию.

Таким образом, работа дозатора полностью автома­ тизирована, но управление им требует, на наш взгляд, упрощения. Кроме того, применение магнитодинамического дозатора в условиях литья алюминиевых сплавов связано с серьезными затруднениями, вызываемыми прежде всего высокой химической активностью жидкого

кой толщиной 3—5 мм. В настоящее время это техничес­ ки трудновыполнимая задача. Не менее серьезной явля­ ется проблема стойкости изоляции обмоток индуктора насоса при заливке такого высокотемпературного рас­ плава, как алюминий. Вероятно, этими причинами и можно объяснить то, что до сих пор эти насосы не при­ меняются в литейных цехах при заливке алюминиевых сплавов в машины для литья под давлением и кокили.

Наиболее перспективна для применения в литейном производстве разработанная и изготовленная в Инсти­ туте проблем литья АН УССР новая магнитодинамическая заливочная установка МДН-6А, которая позво­ ляет полностью автоматизировать регулируемую закрытуютранспортировку металла из плавильной печи к ли­ тейной форме [50]. Работа установки основана на

128

взаимодействии тока, протекающего в жидком металле, с внешним магнитным полем. На жидкий металл, по ко­ торому протекает ток, действуют электромагнитные силы, вызывающие движение металла в направлении, опреде­ ляемом правилом левой руки.

На рис. 46 представлена схема конструкции установ­ ки. С тиглем / сообщаются каналы 2. Каналы охвачены

зазоре электромагнита, представляющего собой разомк­

ется только при одновременном включении обеих элект­ ромагнитных систем, т. е. для прекращения процесса заливки достаточно выключить одну из систем. При этом электромагнит выключается тогда, когда необходи­ мо перегреть очередную порцию заливаемого металла при неизменной температуре всего металла, находящего­ ся в тигле, для предохранения его от повышенного га­ зонасыщения. При необходимости заливки массивных

отливок, когда не требуется значительный перегрев пор­ ции металла, в интервалах между заливками отключа­ ется индуктор.

Кроме описанного основного режима работы при снятии сливного металлопровода, установка может быть

тепла, выделяемого в каналах, осуществляется не толь­

плавно регулируется в широких пределах. Перед залив­ кой в установке можно провести технологическую обра­

Применение установки МДН-6А в качестве дозато­ ра, работающего в полуавтоматическом пли автомати­ ческом режиме, позволяет повысить выход годного от экономии жидкого металла за счет стабилизации массы прибылей и прессостатков. Установка проста в изготов­ лении; ее примерная стоимость в условиях индивиду­ ального производства 2000—3000 руб. Управлять уста­ новкой может кокильщик или оператор машины литья под давлением.

Ниже приведены технико-экономические характери­ стики установки МДН-6А с емкостью тигля 150 кг:

130

Тигель установки набивной, из жаростойкого бетона, канал из высокоглиноземистого шамота. Металл зали­ вается в кокиль по металлопроводу длиной 1500 мм, из­ готовленному из асботермосиликата — материала, об­ ладающего высокими теплоизоляционными свойствами, благодаря которым возможна транспортировка металла без дополнительного обогрева металлопровода.

5. ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЬ ГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ РАСПЛАВА

В настоящее время в .отечественной промышленности разработана методика и аппаратура [51] для определе­ ния содержания водорода в жидком сплаве в процессе плавки, что позволяет контролировать содержание во­ дорода на всех этапах плавки и своевременно прини­ мать необходимые меры, направленные на улучшение качества расплава. В частности, разработаны два спосо­ ба непосредственного опреде­ ления водорода ,в жидких алю­ миниевых сплавах, основан­ ные на:

и форвакуумным насосами. Фильтром 2 служит пори­ стая вставка, изготовленная из нитрида алюминия с истинной пористостью 60—70% и кажущейся пористо­ стью 40—50%. Материал фильтра обладает высокой термостойкостью, не смачивается жидким алюминием и не взаимодействует с ним. Максимальный диаметр пор фильтра не превышает 0,04—0,06 мм. Установлено, что при таком диаметре пор обеспечивается свободное про­ хождение газа и исключается проникновение металла

После погружения приспособления в жидкий металл определяется холостая поправка и, если ее величина не превышает 0,01—0,02 см3 газа (при нормальных усло­ виях) за 10 мин, подается питание на обмотку электро­ магнита 5. Толкатель 4 перемещается вверх и при помо­

сом в аналитическую систему установки. Дегазация ме­

Установлено, что в общем объеме экстрагированных газов 86—91% составляет водород. Продолжительность определения содержания газов в жидких алюминиевых сплавах данным способом зависит от концентрации во­ дорода в металле и обычно не превышает 7—10 мин.

Для определения содержания водорода путем непос­ редственного экстрагирования из жидкого металла в последний погружается алюмооксидная трубка с вмон­ тированным фильтром, через который водород откачи­ вается из жидкого металла. Установлено, что количест­ во водорода, экстрагированного из жидкого металла че­ рез пористый фильтр в условно установившемся стацио­ нарном потоке водорода (состояние потока, приближа­ ющееся к стационарному), зависит от содержания водо-

132