RU2573283C1 - Method of producing of metallurgical blanks, shaped castings, and device for its implementation - Google Patents
Method of producing of metallurgical blanks, shaped castings, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573283C1 RU2573283C1 RU2015122307/12A RU2015122307A RU2573283C1 RU 2573283 C1 RU2573283 C1 RU 2573283C1 RU 2015122307/12 A RU2015122307/12 A RU 2015122307/12A RU 2015122307 A RU2015122307 A RU 2015122307A RU 2573283 C1 RU2573283 C1 RU 2573283C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- melt
- autoclave
- furnace
- casting
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 25
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 18
- 239000002775 capsule Substances 0.000 abstract description 17
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 8
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 206010000372 Accident at work Diseases 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
- B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/007—Semi-solid pressure die casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
- B22D17/20—Accessories: Details
- B22D17/30—Accessories for supplying molten metal, e.g. in rations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/09—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure
- B22D27/13—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using pressure making use of gas pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
- B22D35/06—Heating or cooling equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургической и литейной промышленности и может найти применение для производства металлов и сплавов под газовым давлением, в вакууме, ватмосферных условиях и в специальной газовой среде.The invention relates to the metallurgical and foundry industries and may find application for the production of metals and alloys under gas pressure, in vacuum, atmospheric conditions and in a special gas environment.
Известна установка [Rasheva I.A., Petkantchin L.T. Pat. 2001/6887.23 august 2001, EquipmentforProductionandCasting of Alloys, Republic of South Africa] для производства и разливки металлов и сплавов под газовым давлением, в вакууме и при атмосферных условиях или в специальной газовой среде, которое может производить монолитные (моно) слитки, переплавляемые электроды и литье сталей, легированных высокими концентрациями азота и легко испаряющимися элементами, такими как Ca, Pb, Mg, Zn, и другими. Установка включает печной и разливочный автоклавы, герметичную капсулу с литниковой трубой, которые могут быть герметично выполнены как одно целое или герметично автономными с герметичным соединением между собой. В печном автоклаве находится индукционная печь, а в разливочном - комплект изложниц для монослитков, переплавляемых электродов или литейная форма. Печной и разливочный автоклавы могут иметь общее рабочее пространство и при необходимости автоклавы могут автономно разделяться один от другого с помощью двух газоплотных шиберов. В разливочном автоклаве движется вертикально герметичная капсула с металлургическим или литейным комплектом, которая может иметь автономное газовое давление (независимое от общего рабочего давления в разливочном автоклаве или общего сосуда под давлением, образованным печным и разливочным автоклавами). В разливочной капсуле расположена изложница (форма), в которую антигравитационно заливается жидкий металл. Литниковая труба закреплена герметично к капсуле. Верхние и нижние подвижные платформы передвигаются по горизонтальным рельсовым путям, а печной и разливочные автоклавы передвигаются вертикально подъемниками. Недостатками известной установки являются:Known installation [Rasheva I.A., Petkantchin L.T. Pat. 2001 / 6887.23 august 2001, Equipmentfor Production and Casting of Alloys, Republic of South Africa] for the production and casting of metals and alloys under gas pressure, in vacuum and under atmospheric conditions or in a special gas environment that can produce monolithic (mono) ingots, remelted electrodes and casting of steels alloyed with high concentrations of nitrogen and easily evaporating elements such as Ca, Pb, Mg, Zn, and others. The installation includes a furnace and filling autoclaves, a sealed capsule with a sprue tube, which can be hermetically made as a whole or hermetically autonomous with a tight connection to each other. There is an induction furnace in the furnace autoclave, and in the casting furnace there is a set of ingot molds for mono-ingots, remelted electrodes or a mold. The furnace and casting autoclaves can have a common working space and, if necessary, the autoclaves can be autonomously separated from one another by means of two gas-tight gates. In a filling autoclave, a vertically sealed capsule with a metallurgical or casting set moves, which may have autonomous gas pressure (independent of the total working pressure in the casting autoclave or the common pressure vessel formed by the furnace and casting autoclaves). The mold (mold) is located in the filling capsule, into which liquid metal is poured antigravitationally. The sprue tube is sealed to the capsule. The upper and lower mobile platforms move along horizontal rail tracks, while the furnace and casting autoclaves move vertically by lifts. The disadvantages of the known installation are:
- низкая производительность, так как керамическя литниковая труба имеет низкую теплопроводность, в следствие чего приходится ждать, пока жидкий металл (расплав), находящийся в ней, закристализуется, и, чтобы начать следующую плавку, необходимо разъединить оба автоклава;- low productivity, since the ceramic runner tube has low thermal conductivity, as a result of which it is necessary to wait until the liquid metal (melt) inside it crystallizes, and in order to start the next melting, it is necessary to separate both autoclaves;
- ограниченный ассортимент, исключающий возможность производства двухслойных и трехслойных слитков и отливок;- limited assortment excluding the possibility of producing two-layer and three-layer ingots and castings;
- повышенный расход электроэнергии, воды, огнеупоров и пр. расходуемых материалов, так как после заполнения изложницы (формы) индукционная печь продолжает работать;- increased consumption of electricity, water, refractories and other consumables, since after filling the mold (form), the induction furnace continues to work;
- уменьшение эффективности применения жидкой шихты, так как кристаллизация в разливочной камере лимитирует все процессы производства;- a decrease in the efficiency of using a liquid charge, since crystallization in the casting chamber limits all production processes;
- смена дорогих литниковых систем после каждой плавки, так как в огнеупорной трубе образуется твердая пробка сплава.- change of expensive gate systems after each melting, since a hard alloy plug is formed in the refractory pipe.
Технический результат, на достижение которого направлены предлагаемый способ производства металлургических заготовок, фасонного литья и устройство для его осуществления, заключается в повышении производительности, уменьшении энергоемкости и в расширении ассортимента получаемой продукции.The technical result, which is achieved by the proposed method for the production of metallurgical billets, shaped castings and a device for its implementation, is to increase productivity, reduce energy consumption and expand the range of products.
Технический результат при реализации способа достигается тем, что в способе производства металлургических заготовок и фасонного литья, по которому печной автоклав заполняют жидкой или твердой шихтой, которую плавят, и за счет разницы в давлении через литниковую трубу подают расплав в изложницу или форму разливочного автовклава, перед подачей в литниковую трубу расплава между ней и поддоном изложницы устанавливают сменное приспособление интенсивного охлаждения расплава, которое используют после заполнения изложницы или формы расплавом и последующего прессования газом для локальной кристаллизации расплава.The technical result in the implementation of the method is achieved by the fact that in the method of production of metallurgical billets and shaped castings, in which the furnace autoclave is filled with a liquid or solid charge, which is melted, and due to the difference in pressure, the melt is fed through a sprue tube into the mold or the shape of the autoclave, before by supplying a melt to the sprue tube between it and the mold tray, a removable device for intensive cooling of the melt is installed, which is used after filling the mold or the mold form Ohm and subsequent pressing with gas for local crystallization of the melt.
В сменное приспособление интенсивного охлаждения расплава может подаваться вода или другой охлаждающий реагент.Water or other cooling agent may be supplied to the melt intensive cooling unit.
При получении многослойных сплавов перед подачей расплава нагревают, по крайней мере, одну предварительно расположенную в изложнице металлургическую заготовку.Upon receipt of multilayer alloys, at least one metallurgical billet preliminarily located in the mold is heated before the melt is fed.
Для получения металлургических заготовок и фасонного литья с различными свойствами расплав в печном автоклаве обрабатывают под давлением газом, например азотом.To obtain metallurgical billets and shaped castings with various properties, the melt in the furnace autoclave is treated under pressure with a gas, for example nitrogen.
Технический результат при реализации устройства достигается тем, в устройстве производства металлургических заготовок и фасонного литья, содержащем перемещаемые печной автоклав и разливочный автоклав с, по крайней мере, одной изложницей или формой, сопрягаемые между собой соответствующей литниковой трубой и запорной системой поддон изложницы и конец литниковой трубы выполнены с возможностью сопряжения со сменным приспособлением интенсивного охлаждения расплава.The technical result during the implementation of the device is achieved by the fact that in the device for the production of metallurgical billets and shaped castings containing a movable furnace autoclave and a casting autoclave with at least one mold or mold, interconnected by the corresponding gate pipe and the locking system, the mold tray and the end of the gate made with the possibility of interfacing with a removable device for intensive cooling of the melt.
Сменное приспособление интенсивного охлаждения расплава может включать в себя высокотеплопроводящую втулку, охваченную высокотеплопроводящей охлаждаемой втулкой.Replaceable device for intensive cooling of the melt may include a highly conductive sleeve, covered by a highly conductive cooled sleeve.
Поддон изложницы может быть выполнен с возможностью установки в нем сменной конической огнеупорной втулки, сопрягающейся с высокотеплопроводящей втулкой и высокотеплопроводящей охлаждаемой втулкой.The mold tray may be configured to install a replaceable conical refractory sleeve in it, mating with a highly heat-conducting sleeve and a highly heat-conducting cooled sleeve.
В разливочном автоклаве для получения многослойных сплавов с возможностью перемещения установлен нагреватель расположенной в изложнице металлургической заготовки и газопроницаемая крышка, закрывающая изложницу.In the casting autoclave for producing multilayer alloys with the possibility of movement, a heater is installed in the mold of the metallurgical billet and a gas-permeable lid covering the mold.
Количество печных и разливочных автоклавов определяется объемом производства.The number of furnace and bottling autoclaves is determined by the volume of production.
Сущность изобретений поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показан общий вид устройства производства металлургических заготовок и фасонного литья; на фиг. 2 - сменное приспособление интенсивного охлаждения расплава; на фиг. 3 - схема производства биметаллического слитка; на фиг. 4 - схема производства трехслойного слитка; на фиг. 5 - схема производства биметаллического сляба.In FIG. 1 shows a General view of the device for the production of metallurgical billets and shaped castings; in FIG. 2 - interchangeable device for intensive cooling of the melt; in FIG. 3 is a diagram of the production of a bimetallic ingot; in FIG. 4 is a diagram of the production of a three-layer ingot; in FIG. 5 is a diagram of the production of a bimetallic slab.
Устройство производства металлургических заготовок и фасонного литья состоит из подвижных, неподвижных и автономных частей: печной автоклав 1 и разливочный автоклав 2, связанных между собой стационарным отсекателем 3, в который встроен газоплотный шибер 4. Разливочный автоклав 2 отсекается газоплотным шибером 5. Литниковая труба 6 крепится к нижней части поддона 7 изложницы 8. Разливочная капсула 9 перемещается вертикально механизмом 10, а в горизонтальном направлении передвигается вместе с разливочным автоклавом 2 на тележке 11.The device for the production of metallurgical billets and shaped castings consists of movable, stationary and autonomous parts: a
В капсуле 9 при "высоком исполнении" антигравитационно осуществляется разливка слитков (слябов, фасонного литья) типа биметаллических и трехслойных слитков из двух или трех марок сплавов, а также конвенциональных слитков. Печной автоклав 1 вместе с индукционной печью 12 перемещается вертикально подъемником 13 до байонетного стационарного отсекателя 3, а в горизонтальном направлении перемещается тележкой 14. Стационарный отсекатель 3 связывает печной автоклав 1 и разливочный автоклав 2, а тележки 11 и 14 передвигаются по рельсовым путям 15 и 16.In capsule 9, with "high performance", anti-gravity is casting ingots (slabs, shaped castings) of the type of bimetallic and three-layer ingots of two or three alloy grades, as well as conventional ingots. The
В печном автоклаве 1 расположена индукционная печь 12, а в разливочном автоклаве 2 - комплект изложниц 8 для слитков (литейных форм), используемых в производстве монослитков, переплавляемых электродов, фасонных отливок, двух или трехслойных слитков или отливок. Кожухи разливочных автоклавов и капсулы 9 могут быть низкими и высокими (в случае биметаллических и трехслойных слитков-слябов). Оба автоклава 1 и 2 могут иметь общее рабочее пространство, но могут быть и с автономной атмосферой. Капсула 9 в разливочном автоклаве 2 движется вертикально с литейной формой или разливочным комплектом для монослитка, биметаллического слитка, слитка из трех различных металлических слоев или слитка из трех слоев двух сплавов. Капсула 9 имеет герметичное исполнение с автономной газовой средой, имеет нагреватель (ли) 18 для подогрева внутренней поверхности слитка (сляба) 19 непосредственно перед заполнением изложницы 8. На днище капсулы (в по доне) 7 смонтирована высокотеплопроводная втулка 20 в контакте с медной водоохлаждаемой втулкой 21. Ниже их на поддоне 7 закреплена герметично литниковая труба 6.Induction furnace 12 is located in the
Печной автоклав 1 состоит из кожуха 22, крышки 23, соединенных байонетным соединением 24.The
Разливочный автоклав 2 состоит из кожуха с нижней частью 25 и верхней частью 26, связанных байонетным соединением 27. Капсула 9 имеет нижнюю часть 28 и верхнюю часть 29, соединенные байонетным соединением 30.The filling autoclave 2 consists of a casing with a lower part 25 and an upper part 26 connected by a bayonet connection 27. The capsule 9 has a lower part 28 and an upper part 29 connected by a bayonet connection 30.
Приспособление интенсивного охлаждения расплава помимо ранее указанных втулок 20 и 21 содержит пластичную уплотняющую обмазку 31, датчик расхода воды (охлаждающего реагента) и автоматический кран на пульте управления, который включает максмальный расход охлаждающей воды (охлаждающего реагента) сразу же по сигналу о заполнении изложницы 8, но, с учетом времени на подпресование жидкого металла для плотного "шва" со слитком (слябом) 19 и уменьшения усадочной раковины новоотлитого слитка.The device for intensive cooling of the melt, in addition to the previously mentioned
В поддоне 7 размещается сменная огнеупорная коническая втулка 32 ("камень").In the
При изготовлении сплавов в изложнице 8 жестко закрепляется сляб (полуслиток) 19, который занимает часть рабочего пространства изложницы 8. В свободную половину изложницы 8 манипулятором опускается нагреватель 18 для нагрева внутренней поверхности слитка (сляба) 19. После достижения заданной температуры (разная для различных металлов и сплавов) нагреватель 19 поднимается и снизу подается жидкий металл 33 для формирования второй части биметаллического слитка (сляба) или третьей части триметаллического сплава.In the manufacture of alloys in the
В своем дне разливочный автоклав 2 имеет вмонтированный верхний газоплотный шибер 5. В стационарный отсекатель 3, соединяющий автоклавы 1 и 2, вмонтрирован нижний газоплотный шибер 4. Индукционная печь 12 смонтирована стационарно в кожухе 22 печного автоклава 1, который на цапфах 34 поставлен на подвижной тележке 14.In its bottom, the filling autoclave 2 has a built-in upper gas-tight slide 5. In the
В случае производства трехслойного (фиг. 4) слитка (сляба) последовательность операции аналогична производству биметаллического слитка(-ов).In the case of the production of a three-layer (Fig. 4) ingot (slab), the sequence of operations is similar to the production of bimetallic ingot (s).
При работе на твердой шихте индукционная печь 12 заполняется твердой шихтой, которая плавится и обрабатывается при атмосферных условиях. Разливочный автоклав 2 готовится для плавки на самой установке или на рельсовом пути 16. К нижней поверхности (фиг. 2) подона 7 монтируется "камень" 32 (коническая втулка), контактирующий с высокотеплопроводящей втулкой 20 (обмазана пластической обмазкой 31) и накладывается высокотеплопроводящая охлаждаемая медная втулка 21, а затем монтируется литниковая труба 6. Медная втулка 21 связана на пульте управления двумя датчиками с термопарами, заложенными в крышке изложницы 8 для регистрации конца процесса разливки металла. Далее монтируется и жестко закрепляется в изложнице 8, сляб (часть слитка) 19, рядом с ним спускается нагреватель 18. После нагрева до заданной температуры внутренней поверхности сляба 19 нагреватель 18 поднимается и вслед за ним ставится газопроницаемая крышка 35, крышка 29 капсулы 9, фиксируется байонетным соединением 27. Верхняя часть 26 разливочного автоклава 2 ставится на нижнюю часть 25 и фиксируется байонетным соединением 27. Индукционная печь 12 с помощью тележки 14 движется по рельсовому пути 15, центрируется под разливочным автоклавом 2, поднимается подемниками 36 до упора в стационарный отсекатель 3 и фиксируется байонетным соединением 24. Жидкий сплав 33 обрабатывается под газовым давлением, затем капсула 9 начинает управляемым способом спускаться, пока нижний конец литниковой трубы 6 не погрузится в жидкий металл. Таким образом, создаются условия для транспортирования - разница в давлении (ΔР=Р2-P1) в объединенном рабочем пространстве печного автоклава 1 и разливочного автоклава 2, и жидкий металл начинает течь антигравитационно через литниковую трубу 6 в изложницу 8. После заполнения свободного объема изложницы 8 (фиг. 3) включается самый интенсивный расход охлаждающей воды (охлаждающего реагента) и происходит локальная кристаллизация жидкого металла в узле (приспособлении) управляемой кристаллизации (фиг. 2). После локальной кристаллизации в зоне втулки 20 газоплотный шибер 5 закрывается. Давление Р2 становится выше давления Р3, а давление газа P1 в печном автоклаве 1 снижается до атмосферного давления. Байонетное соединение 24 открывается, печной автоклав 1 спускается в конечное нижнее положение подемниками 36, печной автоклав 1 передвигается в крайнее левое положение и печь 12 готовится для приема шихты для следующей плавки.When working on a solid charge, the induction furnace 12 is filled with a solid charge, which is melted and processed under atmospheric conditions. A pouring autoclave 2 is prepared for melting on the installation itself or on the track 16. A "stone" 32 (conical sleeve) is mounted to the bottom surface (Fig. 2) of the
При работе на жидкой шихте индукционная печь 12 загружается жидкой шихтой, печной автоклав 1 передвигается и центруется под разливочным автоклавом 2. Последовательность остальных операции аналогична варианту работы на твердой шихте.When working on a liquid charge, the induction furnace 12 is loaded with a liquid charge, the
При работе устройства реализуется способ производства металлургических заготовок и фасонного литья с получением следующих слитков:When the device is operating, a method for the production of metallurgical billets and shaped castings with the receipt of the following ingots is implemented:
1. Монолитный конвенционный слиток.1. Monolithic conventional ingot.
Индукционная печь 12 разогревается до температуры 1580-1600°С. Давление Р1 в печном автоклаве 1 и Р2, Р3 соответственно в разливочном автоклаве 2 и капсуле 9 выравниваются в течение 20 с. После выравнивания давления вводится высокоазотированный феррохром, который усваивается в течение 10 мин. В капсуле 9 создается отрицательное дифференциальное давление ΔР=Р1-Р3=0,05 МПа.Induction furnace 12 is heated to a temperature of 1580-1600 ° C. The pressure P 1 in the
В течение 6 с заполняется литниковая труба 6, дифференциальное давление повышается до 0,25 МПа и изложница 8 заполняется расплавом и затвердевает примерно через 10 мин. Затем осуществляется подпрессовка слитка в течение примерно около 6 мин, включается приспособление интенсивного охлаждения и через 2 мин разливка заканчивается. Давление Р3 над слитком в капсуле 9 выдерживается 2 мин на уровне 0,45 МПа. Затем в течение 15 с давление Р1 в печном автоклаве 1 снимается, и он перемещается под загрузку для новой плавки.Within 6 s, the
2. Биметаллический слиток (фиг. 3).2. Bimetallic ingot (Fig. 3).
Операции идут как в п. 1, только изложница 8 другая - в нее заранее заложен твердый полуслиток сплава 19, подогретый до 100-150°С нагревателем 18.The operations are carried out as in
3. Трехслойный слиток (фиг. 4).3. Three-layer ingot (Fig. 4).
Операции идут как в п. 2 только в изложницу 8 заложены два полуслитка 19.The operations are carried out as in paragraph 2, only half-
4. Биметаллический слябовый (листовой) слиток (фиг. 5).4. Bimetallic slab (sheet) ingot (Fig. 5).
Операции идут как в п. 1, но твердый полу слиток 19 имеет форму параллелепипеда.The operations are carried out as in
Устройство и способ имеют следующие преимущества:The device and method have the following advantages:
- приспособление интенсивного управляемого охлаждения участка литникового канала вне литниковой керамической трубы 6 позволяет уменьшить время на разливку и увеличить производительность установки;- adaptation of intensive controlled cooling of the sprue channel section outside the sprue
- приспособление интенсивного управляемого охлаждения расположено вне литниковой трубы 6, что увеличивает срок ее службы в десятки раз;- the device of intensive controlled cooling is located outside the
- создается возможность многократного применения дорогой литниковой системы;- creates the possibility of repeated use of an expensive gate system;
- более широкий ассортимент выпускаемой продукции, включая высокотехнологичное производство биметаллов и триметаллов, сваренных металлургическим способом;- a wider range of products, including high-tech production of bimetals and trimetals, welded in a metallurgical manner;
- уменьшение расхода электроэнергии, воды, материаллов и др. за счет меньшей длительности плавки;- reducing the consumption of electricity, water, materials, etc. due to the shorter melting time;
- увеличение эффективности работы на жидкой шихте, что является основой конкурентноспособности всего производства;- increase the efficiency of work on a liquid charge, which is the basis of the competitiveness of the entire production;
- уменьшение длительности вредного влияния высокотемпературного зеркала жидкого сплава (1600-1700°С, излучение, пыль, газы) на полированные цилиндры и полированные направляющие колонн подъемного механизма;- reducing the duration of the harmful effects of a high-temperature mirror of a liquid alloy (1600-1700 ° C, radiation, dust, gases) on polished cylinders and polished guide columns of the lifting mechanism;
- существенное уменьшение риска производственных аварий за счет увеличения интервала службы литниковой системы;- a significant reduction in the risk of industrial accidents by increasing the service interval of the sprue system;
- устройство позволяет проводить плавки как под давлением, так и в атмосферных условиях и, в том числе, в вакууме;- the device allows melting both under pressure and in atmospheric conditions and, including, in vacuum;
- способ производства металлургических заготовок и фасонного литья и устройство для его осуществления могут быть использованы для производства и разливки металлов и сплавов под газовым давлением, в вакууме или при атмосферных условиях, а также при специальной газовой среде получения конвенциональных (моно) слитков (слябов) монометаллических, биметаллических, трехслойных с двумя или тремя марками металлов или сплавов, переплавляемых электродов; фасонного литья, конвенциональных, азотистых - АС, высокоазотистых - ВАС сталей, легированных легкоиспаряющимися элементами, такими как кальций, свинец, цинк, магний, марганец и др., а также цветных металлов и сплавов.- a method for the production of metallurgical billets and shaped castings and a device for its implementation can be used for the production and casting of metals and alloys under gas pressure, in vacuum or under atmospheric conditions, as well as in a special gas environment for the production of conventional (mono) mono-metal ingots (slabs) bimetallic, three-layer with two or three grades of metals or alloys, remelted electrodes; shaped castings, conventional, nitrogenous - AC, high-nitrogen - YOU steels alloyed with volatile elements such as calcium, lead, zinc, magnesium, manganese, etc., as well as non-ferrous metals and alloys.
Claims (11)
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122307/12A RU2573283C1 (en) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | Method of producing of metallurgical blanks, shaped castings, and device for its implementation |
| KR1020177037518A KR20180018588A (en) | 2015-06-11 | 2016-04-15 | METHOD FOR MANUFACTURING SEMI-FINISHED METALLURGICAL PRODUCTS AND DIES AND METHOD FOR PERFORMING THE METHOD |
| EP16807899.6A EP3311938A4 (en) | 2015-06-11 | 2016-04-15 | Method for producing semi-finished metallurgical products and shaped castings, and device for carrying out said method |
| AU2016277194A AU2016277194A1 (en) | 2015-06-11 | 2016-04-15 | Method for producing semi-finished metallurgical products and shaped castings, and device for carrying out said method |
| PCT/RU2016/000218 WO2016200289A1 (en) | 2015-06-11 | 2016-04-15 | Method for producing semi-finished metallurgical products and shaped castings, and device for carrying out said method |
| CN201680034124.9A CN107635697A (en) | 2015-06-11 | 2016-04-15 | Method for producing semi-finished metallurgical products and shaped castings and device for carrying out the method |
| CA2988704A CA2988704A1 (en) | 2015-06-11 | 2016-04-15 | Method for producing semi-finished metallurgical products and shaped castings, and device for carrying out this method |
| EA201700559A EA037177B1 (en) | 2015-06-11 | 2016-04-15 | Method for producing semi-finished metallurgical products and shaped castings, and device for carrying out said method |
| US15/735,291 US20180161863A1 (en) | 2015-06-11 | 2016-04-15 | Method for producing semi-finished metallurgical products and shaped castings, and device for carrying out said method |
| JP2018517120A JP2018520886A (en) | 2015-06-11 | 2016-04-15 | Semi-finished metallurgical product and method and apparatus for producing molded castings |
| ZA2017/08660A ZA201708660B (en) | 2015-06-11 | 2017-12-19 | Method for producing semi-finished metallurgical products and shaped castings, and device for carrying out said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122307/12A RU2573283C1 (en) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | Method of producing of metallurgical blanks, shaped castings, and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2573283C1 true RU2573283C1 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015122307/12A RU2573283C1 (en) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | Method of producing of metallurgical blanks, shaped castings, and device for its implementation |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180161863A1 (en) |
| EP (1) | EP3311938A4 (en) |
| JP (1) | JP2018520886A (en) |
| KR (1) | KR20180018588A (en) |
| CN (1) | CN107635697A (en) |
| AU (1) | AU2016277194A1 (en) |
| CA (1) | CA2988704A1 (en) |
| EA (1) | EA037177B1 (en) |
| RU (1) | RU2573283C1 (en) |
| WO (1) | WO2016200289A1 (en) |
| ZA (1) | ZA201708660B (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2016695C1 (en) * | 1990-01-31 | 1994-07-30 | Циммерманн унд Янсен ГмбХ | Arrangement for controllable displacement of the nozzle cover in pouring spout of continuous casting machine |
| RU2138557C1 (en) * | 1998-06-26 | 1999-09-27 | Селиванов Вадим Николаевич | Method for manufacture of cast iron, steel, blanks and articles produced from cast iron and steel by agglomeration, blast furnace, steel-making and rolling processes in metallurgical plant |
| CA2863521A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Alcoa Inc. | Method of unidirectional solidification of castings and associated apparatus |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2646187A1 (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-20 | Ture Arvid Bertland | Low pressure casting of steel in moulds - where stand pipe contains sliding stopper which chills metal in ingate (SW 8.11.76) |
| SU1042881A1 (en) * | 1982-05-21 | 1983-09-23 | Предприятие П/Я Г-4967 | Apparatus for low pressure die casting |
| SE452860B (en) * | 1984-08-29 | 1987-12-21 | Inst Po Metalloznanie I Tekno | SET TO PROCESS AND CAST METALS IN A CLOSED SPACE AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION OF THE SET |
| SU1482751A1 (en) * | 1987-07-07 | 1989-05-30 | Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе | Method of producing castings |
| JPS6433356U (en) * | 1987-08-19 | 1989-03-01 | ||
| JP2634842B2 (en) * | 1988-03-18 | 1997-07-30 | 本田技研工業株式会社 | Low pressure casting and casting mold |
| RU2127172C1 (en) * | 1994-05-27 | 1999-03-10 | Георг Фишер Диса А/С | Method of closing mold inlet after nongravity casting of noniron alloy in green-sand molds of row plant (versions) |
| JPH08243722A (en) * | 1995-03-06 | 1996-09-24 | Asahi Tec Corp | Mold device for low pressure casting |
| FR2760984B1 (en) * | 1997-03-24 | 1999-06-25 | Aerospatiale | PROCESS FOR MANUFACTURING A COMPOSITE PART WITH MAGNESIUM MATRIX, BY PRESSURE FOUNDRY |
| ZA200106887B (en) * | 2001-08-21 | 2002-02-07 | High Nitrogen Steel Pty Ltd | Equipment for production and casting of alloys. |
| KR20060109961A (en) * | 2003-11-26 | 2006-10-23 | 프라이스 제임스 케언스 | Foundry of metal workpiece |
| US7484548B2 (en) * | 2004-11-16 | 2009-02-03 | Rmi Titanium Company | Continuous casting of reactionary metals using a glass covering |
| JP5319893B2 (en) * | 2007-03-06 | 2013-10-16 | アイ・イー・ソリューション株式会社 | High vacuum suction casting equipment |
-
2015
- 2015-06-11 RU RU2015122307/12A patent/RU2573283C1/en active
-
2016
- 2016-04-15 US US15/735,291 patent/US20180161863A1/en not_active Abandoned
- 2016-04-15 CA CA2988704A patent/CA2988704A1/en not_active Abandoned
- 2016-04-15 KR KR1020177037518A patent/KR20180018588A/en not_active Ceased
- 2016-04-15 CN CN201680034124.9A patent/CN107635697A/en active Pending
- 2016-04-15 EA EA201700559A patent/EA037177B1/en not_active IP Right Cessation
- 2016-04-15 AU AU2016277194A patent/AU2016277194A1/en not_active Abandoned
- 2016-04-15 EP EP16807899.6A patent/EP3311938A4/en not_active Withdrawn
- 2016-04-15 JP JP2018517120A patent/JP2018520886A/en active Pending
- 2016-04-15 WO PCT/RU2016/000218 patent/WO2016200289A1/en not_active Ceased
-
2017
- 2017-12-19 ZA ZA2017/08660A patent/ZA201708660B/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2016695C1 (en) * | 1990-01-31 | 1994-07-30 | Циммерманн унд Янсен ГмбХ | Arrangement for controllable displacement of the nozzle cover in pouring spout of continuous casting machine |
| RU2138557C1 (en) * | 1998-06-26 | 1999-09-27 | Селиванов Вадим Николаевич | Method for manufacture of cast iron, steel, blanks and articles produced from cast iron and steel by agglomeration, blast furnace, steel-making and rolling processes in metallurgical plant |
| CA2863521A1 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Alcoa Inc. | Method of unidirectional solidification of castings and associated apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3311938A4 (en) | 2018-12-05 |
| CN107635697A (en) | 2018-01-26 |
| EA201700559A1 (en) | 2018-04-30 |
| AU2016277194A1 (en) | 2018-01-04 |
| US20180161863A1 (en) | 2018-06-14 |
| CA2988704A1 (en) | 2016-12-15 |
| JP2018520886A (en) | 2018-08-02 |
| KR20180018588A (en) | 2018-02-21 |
| EA037177B1 (en) | 2021-02-15 |
| EP3311938A1 (en) | 2018-04-25 |
| ZA201708660B (en) | 2018-12-19 |
| WO2016200289A1 (en) | 2016-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9381569B2 (en) | Vacuum or air casting using induction hot topping | |
| US5299619A (en) | Method and apparatus for making intermetallic castings | |
| RU2530578C2 (en) | Flexible electric arc furnace with minimum electric power consumption and method of steel products fabrication | |
| CN103547393B (en) | machines for forming metal rods | |
| EP0697577B1 (en) | Vacuum melting - pressure pouring induction furnace | |
| US20080202644A1 (en) | Quiescent transfer of melts | |
| EP1110645B1 (en) | Liquid metal bath furnace and casting method | |
| EP0717119B1 (en) | Method of manufacturing copper alloy containing active metal | |
| US5913353A (en) | Process for casting light metals | |
| US20080060784A1 (en) | Molten seal for use in continuous casting of metal ingots | |
| US7484549B2 (en) | Continuous casting of reactionary metals using a glass covering | |
| RU2459684C2 (en) | Continuous casting of reactive metals in using glass coat | |
| RU2573283C1 (en) | Method of producing of metallurgical blanks, shaped castings, and device for its implementation | |
| CN219944549U (en) | Vacuum horizontal continuous casting and die casting device | |
| CN206083799U (en) | A New Amorphous Master Alloy Ingot Continuous Casting System | |
| US6540012B1 (en) | Electroslag remelting plant with a mould and a hood | |
| US4202401A (en) | Apparatus for electroslag casting of heavy ingots | |
| JPS609574A (en) | Casting device | |
| US2004378A (en) | Method of making refractory products and the like | |
| US4922992A (en) | Melt-holding vessel and method of and apparatus for countergravity casting | |
| JPS6347402Y2 (en) | ||
| JP4312217B2 (en) | Low melting point material casting manufacturing method and system | |
| KR20210114210A (en) | Pouring apparatus for casting | |
| JP2009034709A (en) | Molten metal supply device and supply method | |
| Vanli | Investigation of Different Mass Production Lines Used for High Pressure Die Casting of Magnesium Alloy Products |