СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИНИМИЗАЦИИ ВЗРЫВНОГО ПОТЕНЦИАЛА ПРИ ЛИТЬЕ С ПРЯМЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ И ЛИТЬЯ

1. Устройство, содержащее литейную яму, имеющую верхнюю, среднюю и нижнюю части; литейную форму, расположенную в верхней части литейной ямы и включающую в себя полость имеющую резервуар; средство подачи охладителя, выполненное с возможностью подачи охладителя на поверхность металла, поступающего из полости литейной формы; подвижную плиту, выполненную с возможностью поддержания металла при его затвердевании в литейной форме; средство для обнаружения возникновения растекания; группу выпускных отверстий для водяного пара, расположенных вокруг периметра по меньшей мере верхней части литейной ямы; и средство для введения инертной текучей среды в средство подачи охладителя в ответ на обнаружение растекания средством обнаружения растекания.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее группу выпускных отверстий для водяного пара, расположенных вокруг периметра средней и нижней частей литейной ямы.
3. Устройство по п. 2, в котором группы выпускных отверстий для водяного пара расположены на расстоянии 0,3-0,5 м и 1,5-2,0 м от выхода из литейной формы и у основания литейной ямы.
4. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее средство для непрерывного удаления водяного пара из литейной ямы через выпускные отверстия для водяного пара независимо от обнаружения растекания или прорыва, а также средство для отсасывания водяного пара и других газов из верхней части литейной ямы, непрерывного удаления воды из такой смеси и рециркуляции других газов в верхнюю часть литейной ямы при отсутствии растекания и полной откачки водяного пара и других газов из верхней области в ответ на обнаружение растекания средством обнаружения растекания.
5. Устройство по п. 2, в котором группа выпускных отверстий для водяного пара выполнена с возможностью непрерывной откачки.
6. Устройство по п. 1, в котором средство для введения инертной текучей среды в средство подачи охладителя содержит клапанную систему, содержащую по меньшей мере первый клапан и второй клапан, при этом первый клапан выполнен с возможностью подачи охладителя в резервуар или в средство подачи охладителя, а второй клапан выполнен с возможностью подачи инертной текучей среды в резервуар или в средство подачи охладителя.
7. Устройство по п. 6, в котором система клапанов выполнена с возможностью выборочной подачи смеси охладителя и инертной текучей среды или инертной текучей среды к зоне отверждения отливаемого слитка металла.
8. Устройство по п. 6, в котором система клапанов расположена перед резервуаром.
9. Устройство по п. 6, в котором инертная текучая среда является газообразным гелием.
10. Устройство по п. 6, в котором инертная текучая среда является смесью газообразных гелия и аргона.
11. Устройство по п. 6, в котором инертная текучая среда является смесью газообразных гелия и аргона, содержащей по меньшей мере 20% гелия.
12. Устройство по п. 6, в котором инертная текучая среда является смесью газообразных гелия и аргона, содержащей по меньшей мере 60% гелия.
13. Способ литья с прямым охлаждением алюминиево-литиевого сплава, в котором расплавленный металл вводят в литейную форму и охлаждают посредством попадания охладителя на отверждаемый металл в литейной яме, имеющей верхнюю, среднюю и нижнюю части и подвижную плиту, включающий в себя обнаружение растекания или прорыва, после которого откачивают из литейной ямы образовавшийся газ со скоростью потока большей, чем скоростью потока до обнаружения растекания или прорыва, вводят инертный газ в литейную яму, имеющий плотность ниже плотности воздуха, вводят инертную текучую среду в средство подачи охладителя, связанное с литейной формой, и останавливают поток охладителя к средству подачи охладителя.
14. Способ по п. 13, в котором инертная текучая среда содержит газообразный гелий или смесь газообразных гелия и аргона.
15. Способ по п. 13, в котором образовавшийся в литейной яме газ откачивают посредством группы выпускных отверстий, расположенных вокруг периметра по меньшей мере верхней части литейной ямы.
16. Способ по п. 15, в котором образовавшийся в литейной яме газ откачивают посредством группы выпускных отверстий, расположенных вокруг средней и нижней частей литейной ямы.
17. Способ по п. 13, в котором инертный газ вводят через группу отверстий для введения газа, расположенных вокруг периметра по меньшей мере верхней части литейной ямы.
18. Способ по п. 13, в котором инертный газ вводят через группу отверстий для введения газа, расположенных вокруг периметра верхней, средней и нижней частей литейной ямы.
19. Способ по п. 13, дополнительно включающий в себя остановку потока расплавленного металла к литейной форме при обнаружении растекания или прорыва.
20. Система, содержащая по меньшей мере одну печь, включающую в себя резервуар для плавки, и узел литья промежуточного продукта, соединенный с по меньшей мере одной печью, выполненный с возможностью получения расплавленного металла из по меньшей мере одной печи и включающий в себя литейную яму, по меньшей мере одну литейную форму, расположенную в верхней части литейной ямы и содержащую резервуар и полость, средство подачи охладителя, выполненное с возможностью подачи охладителя на поверхность металла, появляющегося из формы, средство для введения инертной текучей среды в средство подачи охладителя, по меньшей мере одну подвижную плиту, расположенную в литейной яме и выполненную с возможностью поддержки металла при его отверждении в литейной форме, и группу выпускных отверстий, расположенных вокруг периметра по меньшей мере верхней части литейной ямы.
21. Система по п. 20, в которой узел литья промежуточного продукта содержит группу отверстий для введения газа, расположенных вокруг периметра по меньшей мере верхней части литейной ямы, и источник инертного газа, выполненный с возможностью подачи инертного газа к группе отверстий для введения газа.
22. Система по п. 20, в которой инертная текучая среда является газообразным гелием.
23. Система по п. 20, в которой инертная текучая среда является смесью газообразных гелия и аргона.
24. Система по п. 20, в которой инертная текучая среда является смесью газообразных гелия и аргона, содержащей по меньшей мере 20% гелия.
25. Система по п. 20, в которой средство для введения инертной текучей среды в средство подачи охладителя содержит систему клапанов, включающую в себя по меньшей мере первый клапан и второй клапан, при этом первый клапан выполнен с возможностью подачи охладителя в резервуар или в средство подачи охладителя, а второй клапан выполнен с возможностью подачи инертной текучей среды в резервуар или в средство подачи охладителя.
26. Система по п. 20, в которой инертная текучая среда является смесью газообразных гелия и аргона, содержащей по меньшей мере 60% гелия.
27. Литая заготовка, выполненная из литиево-алюминиевого сплава и изготовленная с использованием системы по п. 20.
28. Литая заготовка по п. 27, в которой сплав содержит 0,1 - 6% лития.
29. Литая заготовка по п. 27, в которой сплав имеет предел прочности на разрыв, равный 100000 фунтов на квадратный дюйм (6895 бар), и предел текучести, равный 80000 фунтов на квадратный дюйм (5516 бар).
30. Экструдированное изделие, содержащее литиево-алюминиевый сплав и изготовленное с использованием системы по п. 20.
31. Изделие, выполненное из литиево-алюминиевого сплава и изготовленное с использованием системы по п. 20, при этом изделие является компонентом для самолета или автомобиля.