Устройство для введения легирующих компонентов в расплав

Устройство для введения легирующих компонентов в расплав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ii! 62!777

Веоа Соввтскйй

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.04.76 (21) 2343599/22-02 с присоединением заявки № (51) М. Кл С22С

1/03 (53) УДК 669.017. .12:669. .71.5.822 (088.8) «о делам изобретений (43) Опубликовано 30.08.78, Бюллетень № 32 и открытий (45) Дата опубликования описания 31.07.78 (72) Авторы изобретения

В. В. Калмыков, В, И. Пучков и В. М. Шмелев (71) Заявитель (54) УС ГРОЙСТИО ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ЛЕГИРУЮЩИХ

КОМН0НЕНТО8 В РАСПЛАВ тосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к области технологии плавки и литья металлов и сплавов, преимущественно при плавке уран-алюминиевых сплавов.

При сплавлении алюминия с ураном (до 50 мас. % урана) происходит последовательное образование интерметаллических соединений с увеличивающимся содержанием алюминия. При этом, поскольку плотность урана существенно выше, эти соединения образуются в нижней части тигля, на дне которого находятся более тяжелые и тугоплавкие куски урана.

Для приготовления ураносодержащих сплавов используются главным образом графитовые тигли, Расплавленные уран и алюминий начинают образовывать интерметаллиды в порах графита. Поскольку при увеличении содержания алюминия в интерметаллиде объем последнего увеличивается, в тигле возникают растягивающие напряжения, приводящие к его растрескиванию в донной части и к утечке расплава.

Известно устройство для введения твердых легирующих компонентов, содержащее погруженный в тигель перфорированный стакан (1). Эта конструкция наиболее проста и является наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению.

Однако с помощью стакана в расплав можно вводить компоненты с плотностью меньшей, чем плотность расплава, так как иначе легирующий компонент может выпасть из стакана; тягу (ручку) от стакана необходимо пропускать через вакуумное уплотнение в крышке печи (в случае ра10 боты в вакуумной печи); для нескольких стаканов надо иметь несколько таких уплотнений или внутри печи магазин для их хранения с манипулятором для погружения в расплав, а наличие манипулятора над тиглем не дает возможности закрыть последний крышкой, т. е. увеличивает тепловые потери, угар металла и время плавки.

Целью изобретения является разработка устройства для введения легирующих компонентов, например урана в алюминий, исключающего использование сложных вспомогательных механизмов (мешалок, манипуляторов), а также повышение качества выплавляемого сплава.

Цель достигается тем, что на наружной поверхности стакана, вблизи его торцов, выполнены заостренные кольцевые выступы, при этом соотношение диаметра стака30 на к его высоте составляет 1: 1,5 — 1:4.

621777

Изд. Ко 575

Заказ 1464/15

Тираж 746

НПО

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

На чертеже схематично изображено предложенное устройство, общий вид.

Устройство содержит тигель 1 для размещения в нем шихты, перфорированный стакан 2 с кольцевыми выступами 3, съемной крышкой 4. Высота выступов относительно поверхности стакана составляет

5 — 20 мм, а соотношение диаметра стакана к его высоте — 1: 1,5 — 1: 4.

Устройство работает следующим образом.

По мере нагрева тигля 1 с металлическим алюминием последний расплавляется.

При этом перфорированный стакан 2 с ле.ирующим компонентом (ураном) в нем опускается на дно.

В этом случае интерметаллические соединения образуются в зазоре, равном высоте выступа между дном тигля и наружной поверхностью стакана. Ввиду того, что высота стакана превышает его диаметр, он, опускаясь на дно, становится на эти выступы. Конвекционные токи расплавленной основной шихты свободно проходят через перфорацию на стакане, и образовавшийся интерметаллид разносится по всему объему расплава.

При этом растрескивание тигля исключается, а растрескивание стакана происходит крайне редко, но стакан в любом случае используется лишь один раз.

Всплывание стакана на зеркало ванны свидетельствует об окончании растворения легирующего элемента.

После слива стакан садится на дно тигля, но касается его только в двух точках, 5 так как выступы на его поверхности заострены, поэтому при чистке тигля стакан легко отбить от дна.

Использование предложенного устройства позволяет создать более простой и на10 дежный плавильный узел, повысить стойкость тигля и улучшить качество сплава за счет исключения замешивания шлака с поверхности ванны.

Формул а изобретения

Устройство для введения легирующих компонентов в расплав, содержащее погруженный в тигель перфорированный стакан, 20 отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и повышения качества выплавляемого сплава, на наружной поверхности стакана вблизи его торцов выполнены заостренные кольцевые

25 выступы, при этом отношение диаметра стакана к его высоте составляет 1: 1,5—

1: 4,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

gp 1. Окромешко Н. В. Литье, ковка, термическая обработка. М., Оборонгиз, 1947, с. 163, рис, 186. ф