Устройство для разливки металла

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, содержащее тигель, огнеупорный блок с плавильньви и центральным каналами,два индуктора, электромагнит и сливной металлопровод, о тличающееся тем, что, с целью повЕлшения срока службы и производительности , в центральном канале огнеупорного блока со стороны подсоединения его к тигелю на расстоянии 0,1-0,3 своей длины выполнен участок разветвления, образующий в плоскости расположения плавильного канала по меньшей мере один дополнительный канал, имеющий выход в тигель и оснащенный металлопроврдом, причем участок разветвления центрального канала охвачен полюсами электромагнита . |W О сл

(19) (и)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗЩ) В 22 D 39 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ sxo cwrw c E CT

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (Л НРЫТИЙ

Y21) 3314076/22-02 (22) 10.07.81 (46) 30.04.83. Вюл. 9 16 (72) В.К. Погорский и В.П. Полищук .(71). Институт проблем литья AH Украинской ССР (53) 621.746.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 438498, кл. В 22 Р 37/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 431230, кл. С 21 С 5/52, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

9 793719, кл. В 22 0 39/00, 1979 ° (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ

МЕТАЛЛА, содержащее тигель, огнеупорный блок с IlJIRBHJlbHHM и центральным каналами,два индуктора, электромагнит и сливной металлопровод, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы и производительности, s центральном канале огнеупорного блока со стороны подсоединения его к тигелю на расстоянии

0,1-0,3 своей длины выполнен участок разветвления, образующий в плос-кости расположения плавильного кана.:.ла по меньшей мере один дополнительный канал, имеющий выход s тигель и оснащенный.металлопроводом, причем участок разветвления центрального канала охвачен полюсами электромагнита.

1014650

2. Устройство па п. 1, о т л и ч а ю щ е. е с я тем, что дополнительные каналы выполнены параллельно центральному каналу.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ось дополнительных каналов очерчена дугой ок1

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для разливки металла, созданным иа базе индукционной канальной печи. 5

Известны устройства для разливки металла, обеспечивающие индукционный нагрев жидкого металла и порционную периодическую заливку форм под действием электромагнитных сил, создаваемых на определенном участке полости плавильного канала (1) и (2)

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является индукционная канальная печь, содержащая тигель, огнеупорный блок с плавильным и центральными каналами, индукторы, электромагнит и сливной металлопровод Э).

Недостатком данной печи является низкий срок службы каналов, которые при работе на алюминиевых сплавах зарастают неметаллическими включениями. Это явление происходит в результате сепарации неметаллических включений в жидком металле под действием электромагнитных сил, созда-. ваемых в металле при прохождении по нему электрического тока. Данные включения, откладываются на стенках канала и перекрывают его, нарушая работу печи. В известном устройстве явление сепарации происходит не толь ко за счет действия электрического тока, но еще и за счет дополнительного воздействия на металл с током магнитного поля электромагнита. Имен. но участок канала, где расположен электромагнит, зарастает наиболее быстро. Канал печи конструктивно выполнен так, что явление сепарации 4О происходит во всех режимах работы.

Это ускоряет зарастание канала и снижает срок его работы. . Цель изобретения — повышение срока службы и производительности уст- 45 ройства.

Поставленная цель достигается тем, Ф что в устройстве для разливки металла, содержащем тигель, огнеупорный блок с плавильным и центральным каналами, два индуктора, электромагнит и ружности с центром, расположенным на внутренней образующей центрального канала, радиусом, равным 0,1-0,3 его длины.

4. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что дополнительные каналы расположены перпендикулярно плоскости плавильного канала, сливной металлопровод, в центральном канале огнеупорного блока со стороны подсоединения его к тиглю на рас-: стоянии 0,1-0,3 своей длины выполнен участок разветвления; образующий в плоскости расположения центрального канала по меньшей мере один дополнительный канал, имеющий выход в тигель и оснащенный металлопроводом, причем участок разветвления центрального канала охвачен полюсами электро. магнита.

При этом дополнительные каналы выполнены параллельно центральному каналу.

Ось дополнительных каналов очерчена дугой окружности с центром, расположенным на внутренней образующей центрального канала, радиусом, равным 0,1-0,3 его длины.

Кроме того, дополнительные каналы расположены перпендикулярно плоскости плавильного канала.

На фиг. 1 представлено устройство для разливки металла; на фиг. 2 то же, вид сбоку (режим нагрева металла); на фиг. 3 — устройство для разливки металла в два металлоприемника; на фиг. 4 — то же, дополнитель. ные каналы очерчены по дуге окружности; на фиг. 5 — то же, при расположении дополнительных каналов перпендикулярно плоскости плавильного канала.

Устройство для разливки металла (фиг. 1) состоит из тигля 1, в нижней его части прикреплен огнеупорный блок

2 с плавильным каналом 3. Этот канал охватывает два индуктора 4 и 5, меж- . ду которыми прохожит центральнЫй ка ал 6, соединяющий центральную часть полости плавильного канала 3 с тиг-, лем.

Центральный канал со стороны подсоединения к тиглю имеет участок 7 разветвления, образующий дополнительный канал 8. Участок разветвления центрального канала расположен в зазоре электромагнита 9. К дополнительному каналу подсоединен сливной ме-, таллопровод 10.

1014650

Устройство работает следующим об> разом.

При заливке. металла в тигель вокруг индукторов 4 и 5 образуются ко роткозамкнутые витки. На обмотки каждого индуктора подают напряжение. В режиме нагрева металла обмотки включают так, чтобы токи от каждого индуктора замыкались по плавильному каналу 3. В этом режиме токй в центральном канале б направлены встречно и сумма их равна нулю; Под действием этих токов происходит нагрев металла в канале. Тепло передается в тигель за счет циркуляции металла через канал. Таким образом, в режиме )5 нагрева металла ток в центральном канале 6 отсутствует, следовательно, отсутствует эффект сепарации неметаллических включений и их отложение на данном участке канала. 20

В режиме разливки на одном из индукторов реверсируют напряжение. При этом токи в центральном канале б имеют одно направление. Величина тока в этом канале равна сумме токов от индукторов 4 и,5. Включают электромагнит 9. При этом создается электромагнитная сила „(фиг. 1), под действием которой жйдкий металл нагнетается в дополнительный канал .8 и далее:по металлопроводу 10 поступает в металлоприемник. Прекращение заливки. металла осуществляют отклю- чением электромагнита и переключением индуктора в режим нагрева.

Данное устройство может быть кон- 35 структивно. выполнено так, что участок разветвления образует два дополнительных канала 8 .и 11, которые расположены параллельно центральному каналу б (фиг. 3) ° В этом случае 4р можно осуществить поочередную разливку металла по двум металлопроводам

10 и 12 путем реверсирования напряжения питания электромагнита и соответствующего изменения направления электромагнитной силы F íà F . При таком конструктивном исйолнении устройства при одном снятом металлопроводе можно осуществить регулируемую циркуляцию металла вдоль канала и в тйгле, используя ее для улучшения 5Р тепломассопереноса, усреднения температуры и химсостава металла, обработки его различными реагентами.

В устройстве разветвление центрального канала происходит со сторо- 55 ны подсоединения его к тиглю íà расстоянии 0,1-0,3 его длины. Дополнительные каналы располагаются параллельно центральному. Такое конст.руктивное выполнение и размеры выбраны из учета образования минимальных немагнитных зазоров между обмот- кой индуктора и центральным каналом, обеспечения наибольшего "КПП, передачи энергии в системе индуктор — виток канала, равномерного прогрева их

1от центрального канала, по которому проходит электрический ток.

Разветвление центрального канала производить на длине. менее О,l не рекомендуется из конструктивных соображений, так как на таком расстоянии невозможно разместить обмотку электромагнита. Разветвление канала иа расстоянии; более 0,3 его длины также нерационально, так как ухудшаются условия осмотра каналов, их ремонта и обслуживания.

В предлагаемом устройстве разветвление,цополнительных каналов может быть выполнено и по дуге окружности (фиг. 4) с целью улучшения гидродинамики течения металла. В данном случае ось дополнительных каналов очерчивается дугой окружности с центром, расположенным на внутренней образующей центрального канала б, и радиу-. сом R, равным 0;1-0,3 его длины.

Для улучшения условий теплообмена, обеспечения равномерной температуры и химсостава металла в тигле устройство ;можно конструктивно выполнить с дополнительными каналами 8 и 11(фиг.5), расположенными перпендикулярно плос- . кости плавильного канала 3. В этом случае электромагнит 9 располагается между центральным б и боковыми участками плавильного канала 3.

Таким образом, в результате выполнения разветвления центрального канала на дополнительные каналы в режиме нагрева металла через участок ка-. нала, где наиболее сильно появляется эффект электромагнитной сепарации и отложение неметаллических включений, электрический ток не проходит. Электрический ток через центральный канал проходит лишь в период .заливки форм, что по времени оставляет всего 5-15% работы устройства. Это позволяет значительно снизить зарастание канала и повысить срок его службы

Оснащение устройства двумя металлопроводами позволяет повысить его производительность в 1,3-1,7 раза за счет возможности использования одного устройства для заливки двух литейных машин.

1014650

Д иг. У рие.

Составитель Е. Ноткин

Техред И.Гайду Корректор В. Бутяга

Редактор В. Петраш

Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3081/9

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4