УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКОТЕКУЧЕСТИ РАСПЛАВОВ

Полезная модель относится к металлургии и литейному производству и может быть использовано для определения жидкотекучести после обработки расплава электрическим током непосредственно в устройстве.
Известно устройство для определения жидкотекучести металлического расплава (см Гуляев Б.Б. Теория литейных процессов. Учебное пособие для вузов / Б.Б. Гуляев. - Л.: Машиностроение, 1976. 36-37 с), содержащего пробу с горизонтальным измерительным каналом.
Жидкотекучесть, определенная с помощью этого устройства, оценивается по длине прутка металла закристаллизовавшегося в канале. Однако такое устройство применяется только в стационарных условиях и требует переливания обработанного током расплава из ковша или тигля в кокиль, в результате чего эффект токового воздействия на расплав снижается.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для определения жидкотекучести расплава, включающее тигель, служащий одновременно для расплавления расплава с последующей его заливкой в кокиль для определения жидкотекучести расплавленных материалов (см. описание к авторскому свидетельству №87140 СССР, МКИ B22D 11/049, опубл. 01.01.1950.).
Недостатком данного устройства является невозможность определить жидкотекучесть металлического расплава, непосредственно сразу после его обработки электрическим током и невозможность токовой обработки расплава в тигле.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является определение жидкотекучести расплава, сразу после его обработки электрическим током.
Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство для определения жидкотекучести расплава, состоящее из подогреваемого тигля, в донной части которого имеется отверстие для выпуска расплава в кокиль, и кокиля, состоящего из двух половин, отличающееся тем, что подогреваемый тигель снабжен графитовым электродом, верхняя часть которого цилиндрической формы, а нижняя конической, верхняя часть вставлена в балласт с электрическим контактом, нижняя часть установлена в днище тигля, имеющего отверстие с керамической вставкой, при этом устройство снабжено термопарой, установленной в нижней части стенки тигля.
Техническим результатом заявляемого решения является возможность с минимальным временным интервалом между обработкой расплава и его заливкой в форму, с одинаковым статическим напором заливать расплав в прутковую пробу для определения его жидкотекучести.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена конструкция пробы для определения жидкотекучести расплава, обработанного электрическим током.
Конструктивно устройство состоит из 2-х частей - кокиля для определения жидкотекучести сплава и подогреваемого тигля.
Стальной кокиль выполнен разъемным по вертикали для облегчения его освобождения от залитого металла. Вдоль продольной оси в кокиле предусмотрено отверстие 1 с воронкой для ввода в форму расплавленного металла, в нижней части кокиля имеется круглый канал 2 диаметром 5 мм для формирования прутка.
Для разборки, сборки и последующей фиксации двух половин кокиля предусмотрены два штыря 3. В верхней части кокиля расположены два фиксатора 4, с помощью которых осуществляется крепление тигля к верхней части кокиля.
Тигель 5, служащий сосудом для обработки расплава электрическим током и выпуска его через отверстие, имеющееся в донной части тигля, представляет собой цилиндр с крышкой 6 и днищем 7, графитовым электродом 8, огруженный в верхней части цилиндрическим балластом 9 с электрическим контактом 10 для предотвращения всплывания графитового электрода в расплаве.
В крышке 6 имеется отверстие для заливки расплава в тигель, снабженное бортиками для удобства заливки.
Цилиндр 5 крепится к днищу тигля 7 электрической сваркой.
Графитовый электрод 8 также представляет собой цилиндр, верхняя часть которого плотно вставляется в балласт 9 с электрическим контактом 10. Средняя часть графитового электрода вставляется в отверстие в крышке тигля 6, снабженного керамическим изолятором 11 для предотвращения контакта графитового электрода с корпусом тигля. Коническая нижняя часть графитового электрода вставлена в коническое отверстие 12 в днище 7 тигля, снабженное керамической вставкой 13 для предотвращения контакта графитового электрода с корпусом тигля.
Обработка электрическим током осуществляется за счет подключения источника тока к контакту 10 на балласте 9 и днищу тигля 7.
В нижней части тигля в стенке имеется круглое отверстие для вставки в полость тигля термопары в кварцевом колпачке 14.
Для поддержания необходимой температуры расплава в тигле используется его подогрев внешним источником переменного тока. Наружный корпус тигля имеет электроизоляционную прокладку из слюды 15, на которой размещены нагревательные элементы 16, подключенные к источнику тока через контакты 17.
Тигель крепится к кокилю через асбестовую прокладку 18 четырьмя болтами 19. Асбестовая прокладка снижает разогрев кокиля теплом расплавленного металла тигля и облегчает демонтаж конструкции после заливки кокиля жидким расплавом.
Тигель, крышка, днище кокиля изготовлены из стали. Для изготовления балласта с электрическим контактом используется медь, в качестве керамических изоляторов используются втулки для трубчатых электронагревателей.
Кокиль, собранный из двух половин, фиксируется в нижней части двумя струбцинами. Температура кокиля при заливке круглого прутка составляет 23±5°C. Жидкий металл заливается через отверстие в крышке в полость тигля, после чего включается источник постоянного тока для обработки расплава, фиксируется температура расплава в тигле.
При достижении расплавом заданной температуры заливки от источника тока отключается питание, графитовый электрод резким движением поднимается вверх, и расплав через отверстие в днище тигля поступает в полость кокиля.
После заливки кокиль разбирается, из кокиля извлекался стояк и прутковый канал, длина канала измеряется линейкой.
Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает возможность определения жидкотекучести расплава сразу после обработки его электрическим током.