Способ литья электропроводящих материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

OQ (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N A4TOPCNOPPV C T4V

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТНРЫТИЙ (21) 3351259/22-02 (22) 09.11.81 (46) 30.04.83. Бюл. (Ф 16 (72) В.В. Дремов, Р,Р. Григорьянц, Д.Н. Каган, A.Н. Костогрыз, В.И. Батов, З.Н. Гецелев, Г.И.Мартынов и С.А. Пашков (71) Макеевский инженерно-строительный институт (53) 621.746.047 (088.8 ) (56) 1.. Автоpcкоe свидетельство СССР

9 532198, кл. В 22 D 11/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2890262, кл . В 22 .О 11/00, 1980. (54) (57) СПОСОБ ЛИТЬЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий подачу расплава в кристаллизатор с воздействием на него электромагнитным полем индуктора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения сил притяжения жидкого металла к индуктору, подачу расплава в кристаллизатор осуществляют в постоянном магнитном поле заданной величины, а после заполнения кристаллизатора на расплав воздействуют постоянным магнитным полем в виде импульсов той же величины.

1014637

Йзобретение относится к металлургии, конкретно к литью жидких металлов в электромагнитные кристаллизаторы.

Известен способ литья жидкого металла в электромагнитном поле, включающий разливку жидкого металла в кристаллизатор, расположенный в переменном магнитном поле индуктора 1 J.

Недостатком этого способа является низкая эффективность из-за того. что между жидким металлом и .магнитным полем индуктора возникают как силы притяжения..так и отталкивания, практически равные им по величине и времени действия. Это обусловлено тем, что через индуктор пропускают переменный синусойдальный ток.

Известен способ литья электропроводящих материалов в электромагнит— ном поле индуктора, через который .пропускают ток, нессиметрично изменяющийся во времени, т.е. для создания эффекта притяжения удерживаемого материала к индуктору магнитное поле последнего создают быстро нарастающим и медленно спадающим (2), Недостатком известного способа является наличие сил отталкивания, которые снижают эффективность. способа, хотя и не равны по величине силам притяжения.

Цель изобретения — увеличение сил притяжения жидкого металла к индуктору.

Для достижения указанной цели

=огласно способу литья электропроводящих материалов, включающему подачу расплава в кристаллизатор с воздействием на него электромагнитным полем индуктора, подачу расплава в кристаллизатор осуществляют в постоянном магнитном поле заданной величины, а после заполнения кристаллизатора на расплав воздействуют постоянным магнитным полем в виде импульсов той же величийы.

При этом направление пропускаемого через индуктор тока не изменяют, а значит не изменяют и направление индукцни поля индуктора. уменьшением силы электротока в индукторе возбуждают индукционные токи в удерживаемом материале, а увеличением — равные им индукцион-. ные токи противоположного. направления, которые взаимодействуя с ранее возникшими индукционными .токами, вызывают уменьшение последних до нуля. Таким образом, в течение каждого из.импульсов изменения тока в индукторе в электропроводящем материале возбуждают индукционные токи, изменяющиеся от нуля до нуля и не изменяющие при этом своего направления.

Направление силы вэаимодействия между проводником с током и магнитным полем, определяемое векторным произведением индукции магнитного поля на элемент длины проводника, имеющий одинаковое направление с током в нем, показывает, что злектропроводящий материал будет притягиваться к стенкам индуктора. В отличие от известного способа сила, притягивающая материал к индуктору, в предлагаемом способе будет больше. Это следует из того, что предлагаемый способ осуществляют таким образом, что индукция и индукционный ток не меняют своего направления.

Значит, силы, действующие, на удерживаемый материал, не изменяют направления, т.е. силы притяжения не ослабляются силами отталкивания, как это происходит в известном способе.

Для реализации предлагаемого способа может быть использовано устройство электромагнитного кристаллизатора для литья труб в обычный медный водоохлаждаемый кристаллизатор.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Индуктор электромагнитного кристаллизатора подключают к источнику постоянного тока и подают в кристаллизатор жидкий металл. Воздействуют на жидкий металл, находящийся в постоянном магнитном поле индуктора, периодически уменьшая ток,пропускаемый через индуктор, до нуля и увеличивая его до первоначального значения.

Например, для удержания слоя жидкой стали толщиной 1 и высотой 16 см на стенках индуктора электромагнитное поле должно иметь индукцию О, 3 Тл при частоте поля 150 Гц. Это достигается при пропускании через индуктор постоянного тока равного

2,6 10 А при напряженки О, 1 В в те чение 0,5 с. Затем после подачи в кристаллизатор жидкого металла и установления в нем постоянного магнитного поля через индуктор пропускают ток в виде периодических импульсов.

Один импульс длится 0,0067 с и умень3 шает ток в индукторе от 2, 6. 10 A до нуля, а затем увеличивает его до

2,6 10 A. Металл в этом случае будет притягиваться в течение всего времени пропускания изменяющегося тока вышеназванного вида. Потребляемая мощность в индукторе при использовании предлагаемого способа составляет 26 кВт, а при использовании способа (1 ) 250 кВт.

Предлагаемый способ удержания электропроводящих материалов в электромагнитном поле характеризуется

1014637

Составитель В. Балашов

Техред.М..Коштура Корректор И. Шулла

Редактор Л. Филь

Заказ 3080/8 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 по сравнению с известными уменьшением потребляемой электроэнергии, притягиванием сравнительно больших масс жидкого металла, удешевлением удержания.

Годовой. экономический эффект от внедрения предлагаемого способа благодаря экономии электроэнергии на одном индукторе кристаллизатора может составить 38000 руб.