(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОВОГО ОБМЕНА Изобретение относитс к литейному производству и, в частности к технологии управлени литейными процессами в газопроницаемой форме, дл улучшени качества отливок. В литейной форме в период разливки и застывани металла протекают физико-химические процессы, определ ющие качество отливок и физико-механические свойства их материала. Бурное выделение газов из материала формы преп тствует ее заполнению расплавом и вл етс причиной образовани газовых раковин в отливках и трудноотдели- мого механического пригара на их поверх ност х. Образование такого пригара на поверхност х , например стальных отливок, обусловлено химическим взаимодействием прожилок стали в материале формы с зернами кварца и сс тровождаетс значитель ным окислением металла, проникшетч) в поры формы. В задаче улучшени качества отливок проблема изготовлени их без пригара в В ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЕ с высокими физико-механическими свойствами материала вл етс одной из самых актуальных народнохоз йственных задач , направленных на бережное oTHomeime к металлу. Борьба с пригаром может вестись как в направлейии ослаблени , так и в направлении усилени окислительных процессов, роисход ших на границе жидкого металла или отливки с материалом формы. Требуемый эффект .при этом достигаетс nyteM. введени в материал формы через поры в нем восстановителей или окислителей. В период заливки и кристаллизации металл, взаимодейству с атмосферой, окисл етс , образу рельефный поверхностный слой оквслов, ухудшаюошх свойства матовала отлввок. Физнко-механвческве свойства отливок и размеры усадочных раковнн завк т от свороств крвсталпвзацви металла в форме. Дл пре отщэащенв химического взавмодействн поверхности металла на гравш:е с формой с вход щими в материал формы зернами кварца могут быть использованы газы-восстановители водород или окись углерода, которые значительно умен шают вредное вли ние на поверхностный слой отливки паров и углекислого газа, а также в качестве противопригарных материалов - окислителей, например кислород. Известно устройство дл регулировани газообмена в литейной форме, которое включает замкнутую емкость (коробку) с перфорированной стенкой, прилегающей к форме. Указанна коробка соединена иатрубком с пневмосистемой отсоса или иаг етани агента, С помощью этого уст- рсйства можно осуществл ть,, например, отсос газов в период заливки и затвердевани отливки или принудительное охлаждение отливки и снижение прочности формы перед выбивкой путем продувки формы увлажненным агентом, например воздухом вд1И воздухом и водой), под давлением Ci Однакоустройство при использовании недостаточно полно уменьшает отвод газов и интенсивность окислени на поверхност х отливок и количество раковин в них, что не обеспечивает получение изделий достаточно высокого качества. Известно также устройство, изготовленное в виде ампулы из материала, температура плавлени которого выбрана в интервале 60-4ОО С, Ампулы из материала с указанными, заданными свойствами, содержащие,, заключенные в них агенты дл задаиного физико-химического взаимо дейсгви с отливкой или заливаемым металлом , размещают в необходимом количестве в материале формы на рассто нии Off отливки, достаточном дл теплового разрушени оболочки ампулы. В период заливки и затвердевани металла под воздействием тепла в зоне теплового разрушени оболочки ампулы происходит истечение из нее агента или отсос газов от иоверхности расплава или отливки с эвакуацией газов в объем ампулы, в которой предварительно было создано заданное разрежение или размещен агент, служаш ий дл поглощени газов или создани вакуума (геттер). Реалидаци устройства улучщает процесс управлени газовой сре дой в литейной форме и повышает тем са мым качество отливок . Однако эта ампула не может быть мно гократно использована в св зи с ее окончательной непригодностью в результате местного теплового разрушени оболочки. редставл ющей собой первоначально одо целое. Наиболее близким к изобретению вл тс устройство дл регулировани газоого обмена в литейной форме, выполненное виде корпуса из материала более туголавкого , чем запиваемый металл и снабенное прикрепленной к этому корпусу сменной крышкой из металла с температурой плавлени БО-ЗбО С и элементом на теплопроводного материала. В объеме ампулы заключены агенты требуемого химического состава под давлением, в том числе и геттеры, либо она вакуумирована. Необходимое количество ампул размещают в материале формы на рассто нии от границы формы с отливкой,достаточном дл теплового разрушени крышки ампулы под воздействием передаваемого расплавом тепла через теплс роводные элементы. Количество ампул, заполненных необходимыми агентами и места их размещени в 1 латериале литейной формы выбирают в зависимости от материала, размеров и конфигурации отливки. При заливке расплава в предназначенный дл него объем формы тепло расплава передаетс как через материал формы, так и через теплопроводные элементы в сменной крышке ампулы. При тепловом воздействии крышка ампулы нагреваетс в зоне контакта с теплопроводным элементом до температуры плавлени , при которой и происходит локальное ее разрушение, а заключенный в ампуле агент получает доступ к фор- ме и вступает в требуемое активное взаимодействие с атмосферой формы у поверхности расплава или у поверхности отливки. При наличии в ампуле вакуума происходит отсос газов от указанной поверхности. Корпус ампулы можно многократно использовать при изготовлении последующих отливок з. Однако в процессе уплотнени формовочного материала с размешенным в нем устройством дл регулировани газового обмена в готовой литейной форме происходит смешение в даже отход теплопроводного элемента от крышки ампулы. Такие отход и смещение теплопроводного элемента сопровождаютс проникновением формовочного материала в зону механического контакта названных деталей с нарушением теплового контакта при заливке расплава в литейную форму и, как следствие, уменьшение надежности в работе устройства . Цель изобретени - повышение надежности в работе устройствВе Указанна достигаетс тем, что элемент из теплопроводного материала в полней в виде прикрепленного к крышке диффузора, узка часть которого снабжен закрепленной в ней пробкой из материала с температурой плавлени 50-250 0 и обращена во внутрь полости корпуса, а широка - снабжена закрепленной в ней сеткой дл предохранени внутренней полости диффузора от попадани в эту полость формовочного материала. На чертеже изображено устройство дл регулировани газового обмена в литейной форме, разрез, Устройство включает корпус 1 (ампулу ), выполненный из материала, температура плавлени которого не ниже темпер туры плавлени заливаемого в форму ма териала, крышку 2, .скрепленную с корпусом , например с помощью резьбы, с последующей пайкой по резьбе дл достижени плотности и элемент (диффузор) 3 из теплопроводного материала. Элемент (диффузор) 3 вьшолнен в виде прикреплен ного к крышке 2 диффузора. Узка часть диффузора снабжена закрепленной в этой части пробкой 4 из легкоплавкого мат€Уриала с температурой плавлени 5О 250 С. Пробка 4 может быть изготовлена путем заливки легкоплавкого сплава в узкую часть диффузора 3 непосредственно, либо путем заливки сплава в корпус, содержащий в центральной части канал дл легкоплавкого сплава и резьбу на наружной части дл соединени с ответной резьбой , выполненной дл этого в узкой части диффузора. Диффузор своей узкой частью обращен во внутрь полости корпуса 1 (ампулы). Широка часть диффузора снабжена закрепленной в нем сеткой 5, котора предназначена дл предохранени внут ренней полости диффузора от попадани , в эту полость формовочного материала. Крышка 2 может быть вьшолнена из одного материала с диффузором 3 В качестве материала пробки 4 может быть вз т олов нистосвинцовый сплав. Устройство дл регулировани газового обмена в литейной форме размещают в материале 6 этой формы с расчетом до стижени наибольшей эффективности устройства и соблюдени условий сохранени формоустойчивости участком 7 стенки, при расположении напротив этой стенки диффузора 3, защищенного сеткой 5, при воздействии давлени расплава и газов на перемычку 8 из материала формы, В объеме ампулы быть агенты требуемого химического состава и требуемого давлени , либо вакуум. Количество ампул, места их размещени в материале 6 литейной формы, выбирают в зависимости от материала, размеров и конфигура ии отливки. Работает устройство следующим образом . При заливке расплава в предназначенный дл него объем формы, тепло расплава передаетс через материал 6 формы к диффузор 3 легкоплавкой пробке 4, котора расплавл сь открывает доступ агента к форме. При этом скоростной напор, организованно и направлен ;о выход щего из корпуса 1 устройства агента, при движении по диффузору 3 переходит в энергию давлени , и агент получает возможность на выходе из диффузора более равномерно воздействовать на материал 6 формы, проника широким фронтом к атмосфере формы через поры и, повыша таким образом эффективность работы устройства. При отводе атмосферы от поверхности расплава или от поверхности отливки в объем ампулы диффузор 3 выполн ет функции органгюующего поток канала, в начале которого имеетс широкий дл забора газов участок, т.е. диффузор используют в качестве конфузора. Отвод атмосферы от выбранной поверхности начинаетс также после расплавлени пробки из легкоплавкого материала. При наличии в ампуле вакуума или геттеров , например кальци , бари , происходит отсос Газов из зоны, наход щейс напротив диффузора 3. Когда в форму ввод т восстановители, например окись углерода, водород, то они восстанавливают металл из окислов и нейтрализуют нежелательные вли ни углекислого газа и паров воды на поверхностный слой отливки. Когда в форму звод т окислители, например кислород, то происходит либо создание восстановительной атмосферы при збытках углеродсодержащих веществ в орме, либо окислительной при их отсутстии или недостатке. Когда в форму ввод т инертные газы, апример аргон, то это обеспечивает заедление происход щих в форме реакций.(54) DEVICE FOR REGULATING GAS EXCHANGE The invention relates to foundry and, in particular, to the technology of controlling foundry processes in gas-permeable form, to improve the quality of castings. During the period of casting and solidification of the metal, the physicochemical processes take place in the mold, determining the quality of the castings and the physicomechanical properties of their material. Vigorous evolution of gases from the mold material prevents it from being filled with melt and is responsible for the formation of gas holes in the castings and difficult-to-separate mechanical burns on their surfaces. The formation of such a burn on surfaces, for example, steel castings, is due to the chemical interaction of the steel veinlets in the mold material with quartz grains and iron oxide by significant oxidation of the metal, penetrating into the pores of the mold. In the task of improving the quality of castings, the problem of manufacturing them without burns in a CASTING FORM with high physicomechanical properties of the material is one of the most pressing national economic tasks aimed at careful metal to metal. Fighting of burns can be carried out both in the direction of weakening and in the direction of enhancing the oxidative processes occurring at the boundary of the liquid metal or casting with the mold material. The desired effect is achieved by nyteM. introduction of reducing agents or oxidizing agents into the mold material through the pores in it. During the period of pouring and crystallization, the metal, interacting with the atmosphere, is oxidized, forming a relief surface layer of occords, impairing the properties of the mat to blasted. The finite-mechanical properties of the castings and the dimensions of the shrinkage shells depend on the shape of the metal. In order to chemically replace the metal surface on a gravity: e with a form with quartz grains entering the material of the form, hydrogen or carbon monoxide reducing gases can be used, which significantly reduce the harmful effect on the surface layer of vapor and carbon dioxide casting, as well as as nonstick materials - oxidizers, for example oxygen. A device for regulating gas exchange in a mold, which includes a closed container (box) with a perforated wall adjacent to the mold, is known. This box is connected to the tubing with a pneumatic system of suction or agent ethe, Using this device, you can perform, for example, gas suction during casting and solidification of the casting or forced cooling of the casting and reducing the strength of the mold before embossing by blowing the mold with a moistened agent, for example air and water), under pressure Ci However, the device, when used, insufficiently reduces the removal of gases and the intensity of oxidation on the surfaces of castings and the number of sinks in them, which is not provides obtaining products of sufficiently high quality. It is also known a device made in the form of an ampoule of a material whose melting point is chosen in the range of 60-4OO C, Ampoules of a material with the specified, specified properties containing agents enclosed in them for specifying physicochemical interdeismvian with a casting or metal to be cast. , is placed in the required amount in the mold material at a distance Off of the casting, sufficient for thermal destruction of the shell of the ampoule. During the period of pouring and hardening of the metal under the influence of heat in the zone of thermal destruction of the ampoule shell, the agent flows out of it or gases are sucked from the surface of the melt or cast, evacuating gases into the ampoule volume, in which a predetermined vacuum has been created or placed gases or creating a vacuum (getter). The realization of the device improves the control of the gas medium in the mold and thereby improves the quality of the castings. However, this ampoule cannot be used multiple times due to its final unsuitability as a result of local thermal destruction of the shell. representing the original unity. Closest to the invention is a device for regulating gas exchange in a mold, made as a body made of a material that is more difficult than the metal being drunk and equipped with a removable metal cover attached to this body with a melting point BO-ZBO C and an element on the heat-conducting material. The volume of the ampoule contains agents of the required chemical composition under pressure, including getters, or it is evacuated. The required number of ampoules is placed in the mold material at a distance from the border of the mold with a casting sufficient for thermal destruction of the ampoule cap under the influence of the heat transferred by the melt through the heat conducting elements. The number of ampoules filled with the necessary agents and their placement in the 1 lateral of the mold is chosen depending on the material, the size and configuration of the casting. When the melt is poured into the intended volume of the mold, the heat of the melt is transferred both through the mold material and through the heat-conducting elements in the replaceable ampule cover. Under thermal action, the ampoule cover is heated in the zone of contact with the heat-conducting element to the melting point, at which its local destruction takes place, and the agent enclosed in the ampoule gains access to the form and enters the required active interaction with the atmosphere of the mold at the surface of the melt or at the surface. castings. If there is a vacuum in the ampoule, gases are sucked from the specified surface. The body of the ampoule can be reused in the manufacture of subsequent castings h. However, in the process of compaction of the molding material with a device for regulating gas exchange in the ready-made mold, placed in it, the heat-conducting element from the ampoule cap is even mixed into the waste. Such waste and displacement of the heat-conducting element are accompanied by the penetration of the molding material into the zone of mechanical contact of these parts with a breakdown in thermal contact when pouring the melt into the mold and, consequently, reducing the reliability of the device. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device operation. This is achieved by the fact that the element of thermally conductive material is completely in the form of a diffuser attached to the cover, a narrow part of which is provided with a stopper made of material with a melting temperature of 50-250 0 and facing inside the body cavity, and it is wide — it is provided with a grid fixed in it to protect the internal cavity of the diffuser from falling into this cavity of the molding material. The drawing shows a device for regulating gas exchange in a mold, a cut. The device includes a housing 1 (ampoule) made of a material whose melting temperature is not lower than the melting temperature of the cast material, the lid 2 attached to the housing, for example using a thread, followed by soldering along the thread to achieve a density and element (diffuser) 3 of heat-conducting material. The element (diffuser) 3 is formed as a diffuser attached to the cover 2. The narrow part of the diffuser is provided with a stopper 4 fixed in this part of the Urial matrix € 550 ° C. The stopper 4 can be made by pouring the low-melting alloy into the narrow part of the diffuser 3 directly or by pouring the alloy into the case containing in the central part for a low-melting alloy and a thread on the outer part for connection with a counter-thread made for this in the narrow part of the diffuser. The diffuser with its narrow part is turned into the cavity of the housing 1 (ampoules). The wide part of the diffuser is provided with a net 5 fixed therein, which is intended to protect the internal cavity of the diffuser from falling into this cavity of the molding material. The cover 2 can be made of the same material with the diffuser 3. As the material of the plug 4, tin plastics can be taken. A device for regulating gas exchange in a mold is placed in the material 6 of this form with the calculation to the highest efficiency of the device and to observe the conditions for dimensional stability of the wall section 7, when placed opposite the wall of the diffuser 3 protected by the grid 5, when the pressure of the melt and gases is exposed to the jumper 8 of the mold material, the agents of the required chemical composition and the required pressure or vacuum must be in the volume of the ampoule. The number of ampoules, their placement in the mold material 6, is selected depending on the material, size and configuration of the casting. The device works as follows. When the melt is poured into the intended volume of the mold, the heat of the melt is transferred through the mold material 6 to the diffuser 3 by the low-melting plug 4, which melts to allow the agent to access the mold. In this case, the velocity head, organized and directed; an agent moving out of the housing 1, when moving along the diffuser 3 transforms into pressure energy, and the agent is able to more uniformly influence the material 6 of the mold at the exit of the diffuser to form the atmosphere through the pores and thus increasing the efficiency of the device. When the atmosphere is withdrawn from the surface of the melt or from the surface of the casting into the ampoule volume, the diffuser 3 performs the functions of an organizing flow channel, at the beginning of which there is a wide gas intake area, i.e. diffuser is used as confuser. The removal of the atmosphere from the selected surface also begins after the melting of a tube of low-melting material. If there is a vacuum or getters in the ampoule, for example calcium, barium, Gases are sucked from the zone opposite the diffuser 3. When reducing agents are introduced into the mold, for example carbon monoxide, hydrogen, they reduce the metal from oxides and neutralize the undesirable effects of carbon dioxide. gas and water vapor on the surface layer of the casting. When oxidants, such as oxygen, are introduced into the form, then either a reducing atmosphere is created with excess carbon-containing substances in the form, or an oxidizing atmosphere is created with their absence or deficiency. When inert gases, such as argon, are introduced into the form, this ensures that the reactions occurring are stuck.