ВАКУУМНО-КОМПРЕССИОННАЯ УСТАНОВКА

Заявляемое устройство относится к области металлургии и может быть использовано в производстве стальных слитков, например, с повышенным содержанием азота.
Известна вакуумно-компрессионная установка, которая содержит две камеры верхнюю и нижнюю. В верхней камере расположена литейная форма (изложница), покрытая стальным колпаком, снабженная металлопроводом и специальным запирающим устройством для обеспечения герметичности. В нижней также герметически закрытой камере расположен тигель с расплавленным металлом. При этом нижняя камера снабжена вакуумной системой трубопроводов для дегазации сплавов и трубопроводом для подачи сжатого воздуха. (См. Ю.А.Степанов, М.Г.Анучина, Г.Ф.Баландин, Л.С.Константинов "Специальные виды литья", с.218, 1970 г.) Данное техническое решение является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому и взято за прототип.
К недостаткам известного устройства можно отнести определенную сложность конструкции и повышенную трудоемкость при отливке слитков.
Целью предлагаемого устройства является упрощение конструкции и снижение трудоемкости при производстве слитков из высоколегированных сталей с высоким содержанием азота.
Для достижения указанной цели вакуумно-компрессионная установка, содержащая тигель с расплавленным металлом и установленный над тиглем, соосно ему, разливочный модуль в виде литейной формы (изложницы) с металлопроводом для подачи расплава из тигля вверх под давлением, осуществляемым на зеркало металла, а также вакуумный трубопровод и трубопровод для подачи газа, согласно изобретению, выполнена
в виде герметичной капсулы с крышкой, в которой размещены тигель с расплавом и разливочный модуль, при этом разливочный модуль выполнен с возможностью вертикального перемещения, а тигель выполнен с индуктором. Вакуумно-компрессионная установка снабжена устройством для введения легирующих добавок в тигель с расплавленным металлом, установленным внутри капсулы над тиглем.
Снижение трудоемкости при использовании предлагаемой установки достигается за счет того, что ее конструктивное выполнение позволяет провести весь технологический процесс изготовления слитков от завалки шихты и до окончательного затвердевания в единой капсуле. Это позволяет легко регулировать режим и последовательность операций всего технологического процесса. Не требуется закатывать и выкатывать тигель, что позволит точно выдержать температурный режим разливки.
Для пояснения заявляемого устройства приведен чертеж на фиг.1. Вакуумно-компрессионная установка (фиг.1) содержит капсулу 1 с крышкой 2 и кожухом водяного охлаждения 3, тигель 4 с расплавом 5, снабженный индуктором 6, разливочный модуль 7 с металлопроводом 8 и изложницами 9, устройство для подачи легирующих добавок 10. На фиг.1 схематично указаны места расположения вакуумного трубопровода и трубопровода для подачи газа, например, азота.
Заявляемая установка работает следующим образом.
Завалка шихты в тигель 4 производится с открытой крышкой 2 в капсуле 1. Шихта расплавляется с помощью индуктора б и расплав 5 доводится до требуемого состава. После этого крышка 2 с охлаждаемым кожухом 3 закрывается и из внутренней полости капсулы 1 откачивается воздух по вакуумпроводу. Разреженную атмосферу в капсуле 1 выдерживают в течение примерно 10 минут. Затем в капсулу 1 по трубопроводу для подачи газа подают, например, азот под давлением 4 МПа и с помощью устройства 10 осуществляется введение в расплав 5 легирующих добавок, например, азотосодержащих ферросплавов. Происходит насыщение
металла азотом. Разливочный модуль 7 перемещается вниз до введения металлопровода 8 под уровень расплава 5 в тигле 4. После этого давление в капсуле 1 повышается до 5 МПа, что заставляет расплав 5 по металлопроводу 8 подниматься в разливочный модуль 7, где заполняются изложницы 9 и происходит затвердевание слитков. После полного затвердевания слитков избыточное давление в капсуле 1 снимается, откачивается азот, открывается крышка 2 и из изложниц 9 извлекают слитки, чем и завершается производственный цикл, а тигель 4 снова может быть загружен шихтой.