ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ФИКСИРОВАНИЯ СТЕРЖНЕЙ, ФОРМИРУЮЩИХ КЛИНОВУЮ ПРОБУ СЕРОГО ЧУГУНА

Полезная модель относится к черной металлургии, в частности к конструкции приспособления для фиксирования стержней при заливке клиновой пробы серого чугуна.
Полезная модель предназначена для изготовления разовой, временной формы из стержневой смеси для заливки клиновой пробы серого чугуна на отбел.
Клиновая проба является важным индикаторам, интегральных показателем оценки склонности серого чугуна к отбелу как в печи, до внепечной графитизирующей обработки модифицирующим материалом, так и после ее проведения в ковше. Клиновая проба, отобранная из печи или ковша, показывает влияние на графитизацию чугуна таких факторов как наследственность шихтовых материалов (их качество - окисленность, загрязненность, размер и др.; степень синтетичности расплава - количество чушкового чугуна (передельного, литейного) в общей массе шихтозавалки), активность кислорода (кислородный фактор) напрямую связанная со временем выдержки расплава чугуна, химический и фракционный состав графитизирующего модификатора и др.
Отказ от оценки качества расплава чугуна перед разливкой по литейным формам посредством клиновой пробы приводит к возникновению разнообразных дефектов как литейного происхождения - усадочных и/или газовых раковин/пор и др., так и изменения структуры чугуна - появления отбел (цементит ледебурита), происходит нарушение соотношения перлит/феррит и др.
Изготовление монолитной формы для клиновой пробы из материала, аналогичного материалу литейной формы, обеспечивающего идентичные аналогичные условия (скорость) охлаждения - дорого и нерационально, т.е. такая форма является разовой. Наиболее оправданным, экономичным и рациональным вариантом является изготовление сборной формы для заливки клиновой пробы из симметрично расположенных половинок стержневых фрагментов для центровки, надежной фиксации и герметичного примыкания которых во избежание перекоса, смещения и нарушения геометрии клиновой пробы требуется разработка конструкции специального приспособления.
Известно устройство для отбора проб по А.С. SU №1423596, приоритет от 20.10.1986, публикация от 15.09.1988., содержащее цилиндрический корпус с заборными отверстиями, выполненными сходящимися в центре корпуса под углом 120-150° и дополнительно снабжено съемным защитным элементом в виде трубчатого кожуха.
Известно устройство для отбора проб жидкого чугуна по А.С. SU №1765745, приоритет от 20.11.1989, публикация от 30.09.1992, содержащее изложницу из двух половин с углублениями для формирования проб, прибыльную надставку и металлопровод, снабжено П-образной вставкой, установленной внутри изложницы с образованием камер для формирования проб, ограниченных углублениями и вертикальными стенками П-образной вставки, при этом полость П-образной вставки в своей верхней части сообщена с прибыльной надставкой, а в нижней - с камерами для формирования проб.
Недостатками приведенных устройств для отбора проб жидкого чугуна являются сложность конструкций.
Прототипом выбрана оправка для заливки образцов по А.С. SU №1753333, приоритет от 11.11.1990, публикация от 07.08.1992, состоящая из двух крестообразных частей с концами различной длины, разность длин которых равна величине смещения осевых линий противоположных концов, расположенных перпендикулярно к рассматриваемому.
Недостатком прототипа для отбора проб выплавляемого материала является ограничение использования только для проведения исследований на анализ химическою состава и микроструктуры без оценки степени графитизации (отбела).
Технической задачей настоящей полезной модели является разработка приспособления упрощенной конструкции с расширенными техническими возможностями для оценки как степени графитизации (отбела), так и химического состава и микроструктуры пробы серого чугуна, за счет фиксирования стержней, формирующих при заливке клиновую пробу серого чугуна.
Технический результат достигается за счет того, что приспособление для фиксирования стержней, формирующих клиновую пробу серого чугуна, отличающееся тем, что содержит две губки, выполненные из Г-образного профиля, симметрично расположенные относительно друг друга с образованием клинообразного посадочного места, выполненного с возможностью размещения в нем стержней из стержневой смеси, при этом упомянутые губки выполнены неразъемно соединенными посредством двух верхних пластин и четырех стоек, и дополнительно зафиксированными двумя связями и нижними пластинами, исключающими перекос, смещение и нарушение геометрии клиновой пробы, соединенными со стойками, причем приспособление снабжено рукояткой, закрепленной с его торца для обеспечении перемещения в рабочую зону и обратно.
В частном случае губки Г-образного профиля соединены с верхними пластинами и стойками неразъемно посредством шовной сварки. Связи в частном случае соединены неразъемно посредством шовной сварки со стойками и нижними пластинами. Рукоятка закреплена в частном случае точечной сваркой со стороны торца центральной части одной из верхних пластин.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемая конструкция приспособления для фиксирования стержней, формирующих клиновую пробу серого чугуна неизвестна из изученного уровня техники, то есть соответствует критериям «новизна».
Заявляемая конструкция приспособления для фиксирования стержней, формирующих клиновую пробу серого чугуна, может быть использована в условиях чугунолитейного производства и соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность и полезной модели характеризуется следующими графическими материалами, где
на фиг. 1 показан общий вид приспособления сбоку,
на фиг. 2 приведено поперечное сечение А-А корпуса приспособления,
на фиг. 3 показан вид приспособления с торца.
При этом на фиг. 2 в сечении А-А дополнительно показаны фрагменты из стержневой смеси, которые отсутствуют на общем виде и на виде с торца приспособления.
Приспособление для фиксирования стержней, формирующих клиновую пробу серого чугуна включает две симметрично расположенные относительно друг друга губки Г-образного профиля 1, с образованием клинообразного посадочного места, скрепленные по периметру двумя верхними пластинами 2 и четырьмя стойками 4 для размещения в них стержневых фрагментов 7 из стержневой смеси, центрируемых, дополнительно фиксируемых за счет двух связей 5, расположенных вдоль приспособления и закрепленных также с нижними пластинами 3, исключая перекос, смещение и нарушение геометрии клиновой пробы, является переносным за счет рукоятки 6.
Примером служит конструкция приспособления для фиксирования стержней, формирующих клиновую пробу серого чугуна, показанная на фиг. 1-3, где на фиг. 1 показан общий вид приспособления сбоку, на фиг. 2 приведено поперечное сечение А-А корпуса приспособления, а на фиг. 3 показан вид приспособления с торца.
В конструкции приспособления, приведенного в качестве примера, использованы следующие элементы с размерами и из материалов, указанных ниже:
1 - губка × 1900, 2 шт., изготавливаемая из стали Ст3 (ГОСТ 1050).
2 - пластина верхняя 50×135, 2 шт., изготавливаемая из листа Б-ПН-0-5,0×1500×4500 ГОСТ 19903) из стали Ст3пс (ГОСТ 14637).
3 - пластина нижняя 15×135, 2 шт., изготавливаемая из листа Б-ПН-0-5,0×1,500×4500 (ГОСТ 19903) из стали Ст3пс (ГОСТ 14637).
4 - стойка L=111, 4 шт., изготавливаемая из уголка 20×20×3-В (ГОСТ 8509) из стали Ст3сп (ГОСТ 535).
5 - связь L=190, 2 шт., изготавливаемая из уголка 20×20×3-В (ГОСТ 8509) из стали Ст3сп (ГОСТ 535).
6 - рукоятка, 1 шт., изготавливаемая из круга 20-В-11 (ГОСТ 2590) из стали Ст3сп (ГОСТ 535).
Приспособление используется следующим образом.
Для заливки образцов на анализ химического состава, микроструктуры или оценки степени графитизации (отбела) приспособление переносится за рукоятку 6 и устанавливается пластинами 3 на ровную металлическую поверхность для ускорения теплоотвода и остывания залитой в стержнях 7 пробы, так как является неводоохлаждаемым. Одноразовые фрагменты из стержневой смеси 7 смыкаются между собой и устанавливаются вертикально в пространство между губками 1 приспособления. Затем из печи, ковша и др. емкости с серым чугуном специальной ложкой зачерпывается требуемое количество расплава, подносится к верхней части установленных стержневых фрагментов 7 и заливается в формируемую из них клиновидную полость. После достаточного остывания до почернения верхней видимой части клиновой пробы, стержневые фрагменты вместе с ней извлекаются из губок 1 приспособления, разъединяются, после чего клиновая проба захватывается в клещи и охлаждается в струе проточной воды до температуры окружающей среды.