Дорн для литья полого слитка из алюминиевого сплава предложили В. Стеценко и Е. Марукович из Института технологии металлов НАН Беларуси, а Национальный центр интеллектуальной собственности выдал этому Государственному научному учреждению соответствующий патент на изобретение № 13012, МПК-2009: B22D11/04. Изобретение относится к металлургии, а именно к полунепрерывному, непрерывному, непрерывно-циклическому и циклическому литью слитков преимущественно из алюминиевых сплавов.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение интенсивности охлаждения дорна. Достигнутый технический результат заключается в увеличении производительности процесса литья полых слитков из алюминиевых сплавов.

В ранее известном техническом решении охлаждение гильзы дорна осуществлялось потоками охладителя, движущимися сверху вниз в кольцевом канале между наружным и внутренним стаканами. Основным недостатком данной конструкции является недостаточная охлаждающая способность дорна, что уменьшает производительность литья полых слитков, однако цена на блок хаус в таком случае значительно сокращается.

В запатентованном дорне для литья его наружная поверхность выполнена с переменной конусностью, а его донная часть по периметру выполнена с отверстиями для выхода охладителя. Внутренний стакан дорна установлен оригинальным образом. При этом в его боковой стенке выполнены отверстия определенного диаметра с определенным шагом по высоте и периметру. Охладитель из подводящего патрубка под давлением поступает во внутренний стакан и далее равномерно продавливается в виде струй через отверстия в боковой стенке стакана. Струи охладителя ударяют о внутреннюю поверхность стакана. При этом существенно возрастает турбулентность потока охладителя и значительно уменьшается толщина гидродинамического и теплового пограничного слоя вблизи поверхности охлаждения. Здесь также увеличивается радиальное гидростатическое давление охладителя, что повышает температуру его кипения. Все это позволило усилить охлаждающую способность дорна и повысить производительность процесса литья полых слитков.

Как утверждают авторы, по сравнению с циклическим литьем с использованием обычного дорна. в котором охлаждающие потоки идут вдоль внутренней поверхности наружного стакана, дорн со струйным охлаждением позволяет увеличить производительность процесса литья по|лых отливок из сплава АК5М2 в среднем в 1.5 раза.