Способ охлаждения металлических литейных форм

Способ охлаждения металлических литейных форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

..! t

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

011 53I649

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.04.75 (21) 2126673/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 26.10.76 (51) М. Кл з В 22D 27, 04

В 22D 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.746.043 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. И. Буяджи, И. Д. Буяджи, И. С. Вавилов, С. 3. Жадан, Б. С. Линецкий, В, А. Петренко и P. Л. Снежной (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт специальных способов литья (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к способам охлаждения металлических литейных форм.

Известны способы охлаждения металлических литейных форм с использованием жидких хладагентов, циркулирующих в полостях кокилей (1, 2).

Недостатки известных способов охлаждения следующие: используемые в промышленности охлаждающие жидкости в силу своих теплофизических свойств обеспечивают сравнительно низкий удельный отбор тепла, что приводит к их повышенному расходу при однократном использовании; при многократном использовании охлаждающих жидкостей необходимо применение сложных и громоздких устройств для охлаждения самого теплоносителя; значительный перепад температур между горячими стенками металлической формы (кокиля) и охлаждающей жидкостью приводит к появлению термических ударов, вызывающих растрескивание кокиля и его ускоренное разрушение.

Целью изобретения является осуществление такого интенсивного способа охлаждения кокилей, который обеспечивает экономию охлаждающих жидкостей и исключает термические удары в материале кокиля. Это достигается тем, что охлаждение горячих кокилей производят в две стадии. На первой стадии кокиль охлаждают жидкостью, нагретой до температуры, близкой к температуре

5 кипения, и в процессе охлаждения эту жидкость испаряют в полости кокиля. Вторую стадию процесса охлаждения осуществляют холодной жидкостью, не доводя ее температуру до температуры кипения. При этом жидкости, l0 используемые на обеих стадиях охлаждения, связывают с циклами работы холодильных установок.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

)5 Способ применяют для охлаждения кокилей на шестипозиционной кокильной карусельной машине при использовании в качестве охлаждающей жидкости оборотной воды.

В кокиль 1, находящийся на позиции залив20 ки карусельной машины, заливают жидкий металл, после чего в охлаждающую рубашку кокиля подают нагретую воду, температура которой близка к температуре кипения. Воду подают в кокиль насосом 2 по трубопроводу 3

25 через разделительно-распределительную колонку 4 и трубопроводы 5. Горячая вода в охлаждающей полости кокиля закипает и интенсивно испаряется, при этом происходит эффективный теплоотбор от стенок кокиля со значиЗ0 тельно улучшенными условиями, уменьшение

531649 тепловых ударов (так как воду направляют в полость кокиля в горячем состоянии). Образующиеся в полости охлаждения кокиля водяные пары отводят по трубопроводам б в паровой коллектор 7, а затем по трубопроводу 8 пар подают в змеевик 9 фреонового генератора

10. В змеевике 9 водяной пар конденсируют; выделяющееся тепло передается кипящему в генераторе 10 при повышенном давлении холодильному агенту, например, фреону. Водяной конденсат из змеевика 9 стекает по трубопроводу 11 в ресивер 12 горячей воды. Остаток невыкипевшей в полости кокиля воды отводят из кокиля по трубопроводам 13 в разделительно-распределительную колонку 4, откуда горячая вода по трубопроводу 14 поступает в ресивер 12, где ее смешивают с конденсатом водяного пара. Из ресивера 12 воду, близкую по температуре к температуре кипения, откачивают по трубопроводу 15 насосом 2 и подают через труоопровод 3, разделительно-распределительную колонку 4 и трубопровод 5 в кокиль

1, т. е. осуществляют циркуляцию горячей воды в охлаждающей рубашке кокиля. Первую стадию охлаждения для каждого кокиля карусели осуществляют на позициях кристаллизации отливок, причем на этих позициях отводится большая часть тепла, выделяемого отливкой в кокиле при кристаллизации.

На последующих позициях карусельной машины после удаления отливки из кокиля производят его доохлаждение при помощи воды с более низкой входной температурой, которая в полости кокиля не доводится до кипения, т. е. осуществляют вторую стадию охлаждения кокилей. На этой стадии водяные рубашки кокилей посредством колонки 4 переключают на контур холодной воды, которую из ресивера

16 насосом 17 по трубопроводам 18 и 5 подают в кокиль 1 и после доохлаждения кокиля выводят из него по трубопроводу 13 в разделительно-распределительную колонку 4, а затем по трубопроводу 19 направляют в змеевик

20 испарителя 21. В испарителе 21 производят охлаждение воды в змеевике 20 за счет кипения фреона холодильной машины. Охлажденная вода по трубопроводу 22 поступает в ресивер 16 холодной воды.

Образующиеся в испарителе 21 пары фреона подают по трубопроводу 23 в приемную камеру эжектора 24, в которой они смешиваются с фреоновыми парами повышенного давления, поступающими в сопло эжектора 24 из генератора 10 по трубопроводу 25. За счет работы расширения паров фреона на выходе из сопла Лаваля последние переходят в жидкое состояние, конденсируясь в конденсаторе 26, и

10 по трубопроводу 27 поступают в ресивер 28.

Из ресивера 28 часть фреона при помощи насоса 29 возвращают в генератор 10 для пополнения в нем убыли фреона, а остальную часть фреона подают в испаритель 21 через регули15 руемый вентиль 30.

Аналогичным образом производят охлаждение каждого кокиля карусельной машины, при этом охлаждающая жидкость в контуре первой стадии охлаждения испаряется в полости

20 кокиля (водяной рубашке), а на второй стадии не доводится до кипения. Одновременно с охлаждением кокилей осуществляют утилизацию тепла охлаждающих жидкостей для выработки холода в холодильных машинах.

Ф о р мул а изобретения

Способ охлаждения металлических литей3О ных форм, включающий подачу теплоносителя в охладительную полость формы с последующей его циркуляцией, о тли ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения интенсивности теплоотвода и износостойкости форм, в зали35 тую металлом форму подают теплоноситель, доведенный в ее охладительной полости до температуры испарения, а после удаления отливки подают теплоноситель в указанную полость в жидком состоянии, причем циркуля40 цию каждого из теплоносителей осуществляют по самостоятельным контурам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

45 1. Патент Франции № 1180872, кл. В 22D, 19i59 г.

2. Авторское свидетельство № 131050, М.

Кл. . В 22D 15/00, 1959 г, 531649

50 17 Г9

Составитель Г. Борисов

Текред В. Рыбакова

Редактор Н. Корченко

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2256/9 Изд. № 1638 Тираж 1003 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5