Файл: Постников Н.С. Прогрессивные методы плавки и литья алюминиевых сплавов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 0
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
боты |
механических |
устройств |
необходимо |
поддержи |
|
вать |
постоянный уровень металла в раздаточной |
печи. |
|||
В |
печи САТ-0,16Р |
(рис. 43) |
порционная |
подача |
жид |
кого сплава ведется методом пневматического вытесне ния. Жидкий металл в печи нагревают до 860°С, одно временно рафинируя и модифицируя; масса выдавли
ваемой порции от 3 до 8 кг. Печь представляет |
собой |
герметичную камеру, в полости которой выложена |
ван |
на из магнезитового кирпича. Внутри ванны установлен
Рис. 44. Схема дозирующего устройства электропечи САТ-0,16Р (исполнение М-02) с пневматическим вытеснением металла:
/ — газораспределнтель; 2 — м а н о м е т р ; |
3 — обратный |
клапан; 4 — |
тру |
ба; 5 — ж е л о б ; S — газоподвод; 7 — п о д а ю щ а я труба; |
S — тигель - |
9 — |
|
керамическая труба; J, |
I I , ЦІ — контакты |
|
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.
Схема |
|
дозирующего |
устройства |
электропечи |
||||||
САТ-0Д6Р с пневматическим |
вытеснением |
металла по |
||||||||
казана на рис. 44. |
По трубопроводу в камеру |
подается |
||||||||
азот. Под его давлением жидкий |
металл в керамической |
|||||||||
трубе поднимается вверх и, переливаясь через |
края тиг |
|||||||||
ля 8, заполняет его до замыкания |
контактов / и //, кото |
|||||||||
рые дают |
сигнал на прекращение подачи азота в каме |
|||||||||
ру и сброс давления. |
Затем |
азот под давлением |
пода |
|||||||
ется одновременно в камеру и трубу 9. Порция |
жидкого |
|||||||||
металла |
из |
тигля поднимается |
по трубе 7 и желобу 5, |
|||||||
а затем сливается в кокиль литейной машины или в ка |
||||||||||
меру |
прессования |
машины |
литья под давлением. |
Уро |
||||||
вень |
металла |
в тигле, |
опускаясь, |
размыкает |
контакты |
(II и / / / ) , по сигналу |
которых |
сбрасывается |
давление. |
|||
В табл. 44 приведены |
основные |
характеристики |
разда |
|||
точных электропечей |
с автоматическими |
дозаторами. |
||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а 44 |
||
Основные характеристики раздаточных электропечей |
|
|||||
с |
автоматическими дозаторами |
|
|
|
||
|
|
|
Габаритные |
размеры, м |
||
Тип печн |
Мощность, Емкость, |
|
|
|
|
|
кет |
кг |
ширина |
длина |
высота |
||
|
|
|
||||
САТ-0.16Р |
30 |
160 |
1,805 |
2,375 |
4,080 |
|
САТ-0.16Р |
29 |
200 |
1,800 |
2,385 |
1,835 |
|
САТ-0.4Р |
|
|
|
|
|
|
(ОКБ-1002А) |
60 |
400 |
2,200 |
2,600 |
4,080 |
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:
Доза, кг: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
минимальная |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
||
максимальная |
|
|
|
|
|
2,0 |
|||
Время |
выдачи |
дозы, |
сек |
|
|
3—5 |
|||
Точность |
дозирования, |
% |
|
|
± 5 |
||||
Максимальное давление в печи, кГ/мм2 |
. |
0,35 |
|||||||
Емкость |
ванны |
по алюминию, |
кг . . |
. |
70 |
||||
Интервал |
регулирования |
температуры, |
°С |
0+800 |
|||||
Средний |
расход |
сжатого воздуха на до |
|
||||||
зу, м3 |
|
|
|
|
|
|
|
0,3 |
|
Время |
разогрева |
печи, |
ч |
|
|
8,0 |
|||
Габаритные размеры |
дозатора, |
мм . |
.2030ХІ505Х |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ХІ285 |
Угол |
наклона дозатора, |
град |
|
|
25 |
||||
Масса (с аппаратурой управления), кг |
|
2000 |
|||||||
Установленная |
мощность |
обогрева, кет |
|
12,5 |
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.
Электромагнитные |
устройства |
лишены |
перечислен |
|||||
ных недостатков. Отсутствие движущихся |
механизмов, |
|||||||
воздействующих на перемещающийся металл, |
одно из |
|||||||
главных преимуществ |
электромагнитных установок. |
|||||||
Магнитогидродинамический |
дозатор |
[49], |
показан |
|||||
ный на рис. 45, представляет |
собой |
раздаточную элект |
||||||
ропечь, закрепленную |
по центру тяжести |
на |
цапфах. |
|||||
Червячный привод |
одной |
из |
цапф |
позволяет |
плавно и |
|||
легко поворачивать печь маховиком для слива |
металла |
|||||||
из металлопровода |
после |
окончания |
работы. |
Основа |
||||
ние— тележка 2 представляет |
собой |
прочную легкую |
126
платформу с четырьмя винтовыми |
домкратами |
3 для |
|||
регулирования положения |
дозатора |
по высоте |
в |
преде |
|
лах + 110 жиг. Каждый домкрат |
опирается на |
|
ролик; |
||
два из них — поворотные. |
Такая |
конструкция |
тележки |
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
|
|
|
7 |
8 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 45. |
Магнитодинампческий |
дозатор: |
|
|
|||||
/ — и н д у к ц и о н н ы й |
насос; |
2 — о с н о в а н и е |
(тележка); 3 — винто |
||||||||
вой |
домкрат; |
4 — труба - насадка; |
5 — т и г е л ь ; |
5 — приемный |
ко |
||||||
нец |
входной |
трубы; 7 — ось; S —- пружина; |
9 — |
капсула |
с |
ис |
|||||
точником |
радиоактивного |
излучения; 10 — |
счетчики; А |
к |
Б— |
||||||
|
|
|
|
|
уровни |
металла |
|
|
|
|
|
с входным фланцем щелевого канала |
индукционного |
||||||||||
насоса |
1. |
Рабочая |
часть |
канала — плоская |
(щель |
||||||
4X90 мм), |
длиной |
270 |
мм, через диффузоры |
переходит |
|||||||
в 25 мм круг; толщина |
стенок канала в рабочей |
части |
|||||||||
2,5 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разъемный корпус насоса отлит из чугуна. В каж дой его половине закреплен электромагнит из наборного железного пакета, в пазы которого помещена обмотка
127
из никелированной |
медной |
шины. |
Обмотки насоса пи |
||||||
таются трехфазным |
переменным |
током |
450—500 |
а и |
|||||
напряжением |
около 8 в. Канал |
насоса снаружи |
снабжен |
||||||
герметизированным |
электрическим |
нагревателем. |
Для |
||||||
насоса не требуется |
специального |
охлаждения; |
габари |
||||||
ты его минимальны |
и при малом |
потреблении |
энергии |
||||||
он развивает |
давление более |
0,5 ат. Выходящие из пе |
|||||||
чи части труб |
6 и 4 снабжены |
электронагревателями и |
|||||||
термопарами; |
такие же термопары |
контролируют |
тем |
||||||
пературу канала насоса. |
Насос |
может |
поворачиваться |
||||||
около оси 7. |
Металлопровод |
дозатора |
разогревается |
||||||
одновременно |
по всем участкам |
до |
температуры |
раз |
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
алюминия. Так, необходимо изготовление |
огнеупорного |
|||
керамического |
канала |
(стойкого |
в среде |
движущегося |
алюминиевого |
расплава) |
длиной |
около метра со стен |
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
индукторами, |
представляющими |
собой |
замкнутые маг- |
|
нитопроводы 3 |
с обмотками |
питания 4. |
Место соедине- |
|
нения каналов |
— активная |
зона |
насоса — находится в |
зазоре электромагнита, представляющего собой разомк
нутый С-образный магнито- |
|
|
|
|
|||||||
провод |
5 |
с обмотками пи |
|
|
|
|
|||||
тания. |
Установка |
снабжена |
|
|
|
|
|||||
съемной |
|
крышкой |
|
тигля |
8, |
|
|
|
|
||
а также сливным металло- |
|
|
|
|
|||||||
проводом 7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
При |
включении |
|
обмоток |
|
|
|
|
||||
4 индуктора в сеть промыш |
|
|
|
|
|||||||
ленной частоты в каналах 2, |
|
|
|
|
|||||||
как во |
вторичных |
обмотках |
|
|
|
|
|||||
трансформатора, |
индуктиру |
|
|
|
|
||||||
ется |
электрический |
ток, |
а |
|
|
|
|
||||
при |
включении |
обмоток |
6 |
|
|
|
|
||||
электромагнита |
в |
|
активной |
|
|
|
|
||||
зоне |
возникает |
|
магнитное |
|
|
|
|
||||
поле, |
направленное |
под пря |
|
|
|
|
|||||
мым углом к току, протека |
|
|
|
|
|||||||
ющему в металле. |
|
Электро |
|
|
|
|
|||||
магнитные силы, |
|
действую |
Рис. 46. |
Схема |
установки |
||||||
щие на |
металл |
в |
|
активной |
|
МДН-6А: |
|
||||
зоне, |
вызывают |
|
движение |
/ — тигель; |
2 — к а н а л ы ; |
3 — м а г н и - |
|||||
|
топровод; 4, 6 — |
обмотки питания; |
|||||||||
металла из тигля побоковым |
5 — С-образный |
магнитопровод; |
|||||||||
каналам |
через центральный |
7 — сливной |
металлопровод; 8 — |
||||||||
съемная |
крышка |
||||||||||
канал |
и |
сливной |
|
металло- |
|
|
|
|
|||
провод 7 в форму. Такое движение металла |
осуществля |
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
5 Зак . 610 |
129 |