Способ формования камнелитых плиточных изделий

Способ формования камнелитых плиточных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ti i) 743870

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.03.78 (21) 2592917/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (51) М. Кл.-

В 28В 1/54

С ОЗВ 19/02

Государственный комитет (53) УДК 666 199 (088,8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. Х. Хан, Г. Г. Растегаева, П. В. Старых, И. И. Быков, Б. К. Ромашко, В. Г. Урчукин и И. И. Штейнберг

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ КАМНЕЛИТЫХ ПЛИТОЧНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к камнелптейному производству, в частности к изготовлению камнелитых плиточных изделий.

Известно изготовление камнелитых плиточных изделий путем заливки расплава в 5 формы с последующей кристаллизацией в форме или вне ее (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ формования камнелитых плиточных изделий путем IO заливки расплава в кокиль в виде рамки, установленной на массивном металлическом водоохлаждаемом поддоне-днище, выдержки отливки в кокиле и последующего извлечения ее .(2). 15

Недостатком такого способа формования плит на водоохлаждаемом столе является то, что при контактировании с холодной поверхностью поддона происходит быстрое охлаждение расплава и затвердевание из- 20 делия в стеклообразном состоянии на глубину до 10 мм. При последующей термической обработке отливок, имеющих значительную толщину стеклообразного слоя, происходит их деформация и коробление во 25 время кристаллизации. Длительная (до

1 мин) выдержка на водоохлаждаемом столе приводит к черезмерному остеклованию поверхности, а при меньшей выдержке боковые грани плиты не успевают полностью 30 затвердеть, что приводит к пх деформации и выну шваншо повсрхностп боковых граней. Такой способ формованпя не обеспечивает выполнения требуемых тепловых условий формообразования отливки, не позволяет получать изделия требуемого строения с правильной геометрией по периметру.

Цель изобретения — повышение качества отливок за счет улучшения тепловых условий при формовании.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе формованпя камнелитых плнточных изделий путем заливки расплава в кокпль в виде рамки, установленной на массивном металлическом поддоне-днище, выдержки отливки в кокпле н последующего извлечения ее, во время заливки и выдержки в течение 40 — 60 с поддон-днище непрерывно перемещают в горизонтальной плоскости относительно рамки с линейной скоростью 0,5 — 5 см/с.

Петрургнческнй расплав заданного состава заливают в кокпль, имеющий необходимые размеры рамки, которая жестко закреп. чена»а консоли, но может подниматься и опускаться, т. е. перемещаться в вертикальном направченпн на 80 †1 мм. B нижнем положении опорная плоскость рамки почти соприкасается с поверхностью

743870

3 массивного металлического поддона-днища, который непрерывно перемещается относительно жестко закрепленного кокиля. Поддон-днище может быть выполнен в виде массивной металлической плиты, совершающей поступательное движение относительно рамки, в виде диска или кольцевой плиты, совершающей вращательное движение вокруг оси, одновременно перемещаясь относительно рамки. При перемещении поддона-днища относительно рамки днищем полости формы в каждый последующий промежуток времени становится новый участок массивного металлического поддонаднища, что обеспечивает более равномерный и стабильный отбор тепла от затвердевающего изделия, чем при стационарной металлической форме, и одновременно с этим позволяет создать меньший локальный нагрев поддона, т. е. стабилизировать тепловые условия формирования отливки и литейной формы.

Расплав при соприкосновении с массивным металлическим поддоном очень быстро затвердевает, образуя стекловидную пленку, которая вследствие усадки отстает от поверхности поддона, а между поверхностью поддона и нижней плоскостью формирующегося изделия возникает воздушный зазор.

Это происходит мгновенно после соприкосновения расплава с поддоном — днищем, По этой же причине в промежуток (щель, зазор) между рамкой и поддоном-днищем расплав не будет затекать.

Изделие после отливки в зависимости от его габаритов выдерживают в рамке в течение 40 — 60 с. За это время пребывания в рамке при движущемся массивном металлическом поддоне-днище создаются необходимые тепловые условия формирования отливки. Нижняя и боковые поверхности отливки переохлаждаются, образуя зону стеклообразного строения протяженностью

1 — 4 мм и примыкающую к ней закристаллизовавшуюся зону протяженностью

3 — 5 мм. Образовавшаяся поверхностная корочка создает условия для сохранения требуемой конфигурации изделия после освобождения от рамки и при последующей транспортировке.

После выдержки затвердевающего изделия в кокиле в течение 40 — 60 с рамку мгновенно поднимают и отливку передают на дальнейшее формирование и термическую обработку, а цикл вновь повторяют.

Во время заливки расплава в кокиль и в начальный период затвердевания изделия металлический массивный поддон-днище непрерывно перемещают относительно рамки со скоростью 0,5 — 5 м/с, за счет чего регулируют тепловой режим формирования изделия. Обозначенные пределы скорости перемещения поддона-днища обусловлены тем, что при скорости меньше 0,5 см/с не будут обеспечиваться необходимые тепло5

Зо

4 вые условия формирования отливки, так как поддон-днище практически будет неподвижен и возможен его локальный перегрев.

При скорости, превышающей 5 см/с, может происходить деформация (сминаемость) нижней поверхности формирующегося изделия. Уменьшение или увеличение скорости продвижения поддона-днища в пределах

0,5 — 5 см/с прямо пропорционально связано с габаритными размерами отливаемых плиточных изделий. Для повышения производительности способа кокиль может быть изготовлен многоместным (двух-, трехи т. д.). При этом за одно и то же время будет формироваться два, три или более изделий вместо одного, так как заливка одного изделия продолжается всего несколько секунд.

Опробование предлагаемого способа формования камнелитых плиточных изделий производили на экспериментальном участке каменного литья Института проблем литья

АН УССР. Металлическую рамку для плит размером 230р,"180ХЗО мм устанавливали на массивный металлический поддон-днище толщиной 80 мм, изготовленный из обычного серого чугуна. Рамку жестко прикрепляли к стационарно установленному штативу, а металлическую плиту-днище перемещали под рамкой. Заливку расплава в кокиль и выдержку отливки в нем осушествляли при движущемся поддоне-днище. Контролировали строение затвердевшего слоя до кристаллизационной обработки.

Данные проведенных опытов сведены в таблицу.

При соблюдении оптимальных условий формования изделия не претерпевали деформации при последующей транспортировке в термическую печь и во время кристаллизации и отжига.

Камнелитые изделия, изготовленные по предлагаемому способу, отличаются хорошим качеством (соответствующим требованиям технических условий), характеризующимся уменьшением толщины остеклованного слоя и сокращением количества стеклообразной фазы в поверхностном слое изделий, обусловленным соблюдением необходимых тепловых условий формования отлив<т.

Описываемым способом можно получать плиточные изделия различных типоразмеров и конфигураций (прямоугольные, трапециевидные, круглые, овальные и т. д.).

Ожидаемый экономический эффект от применения описываемого способа получения камнелитых плиточных изделий по предварительным расчетам составит 60—

80 тыс. руб, в год за счет снижения себестоимости продукции, увеличения выхода годных изделий на 8 — 10О/о и уменьшения эксплуатационных расходов на обслуживание формующего агрегата по сравнению с

743870

Строение затвердевшего слоя

Время " нахождения изделия в кокиле-рамке, с

Скорость перемещения поддона, см/c

Температура поддона-днища, С

Время заполнения кокиля, с

Характеристика полученных отливок

Температура расплава, С

Стеклообразная часть, мм

Закристаллпзованная часть, мм

Деформация, оплывание гранеи

Грани и ребра четкие

1,5 — 2

0,2

350

1310

2 — 2,5

2 — 2,5

0,5

1230

2 — 2,5

3,5 — 4

2,0

1250

280

3 — 3,5

2 — 2,5

5,0

200

1260

1,5 — 2

1275

300

7,0 Время нахождения отливки на металлическом поддоне без рамки составляет во всех случаях 80 — 90 с. течение 40 — 60 с поддон-днище непрерывно геремещают в горизонтальной плоскости относительно рамки с линейной скоростью

0,5 — 5 см/с. формованием на водоохлаждаемом поддоне-днище.

Формула изобретения

Составитель Л. Чубукова

Техред Л. Куклина

Редактор А. Соловьева

Корректор Л. Орлова

Заказ 1012/2 Изд. № 340 Тираж 649 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ формования камнелитых плиточных изделий путем заливки расплава в кокиль в виде рамки, установленной на массивном металлическом поддоне-днище, выдержки отливки в кокиле и последующего извлечения ее, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отливок за счет улучшения тепловых условий при формовании, во время заливки и выдержки в

Деформация отсутствует

При кристаллизации не деформировалась

Чрезмерное остеклование, сминаемость нижней поверхности

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Липовский И. Е. и др. Основы петрургии. М., «Металлургия», 1972, с. 140 — 145.

10 2. Смольскпй Н. И. и др. Совершенствование технологии производства плиточных камнелитых изделий. — В сб. «Технология и организация производства», 2, 1972, с. 88 — 89.