Устройство для непрерывного литья труб во вращающемся магнитном поле

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫ НОГО ЛИТЬЯ ТРУБ ВО ВРАЩАКЩЕМСЯ МА НИТНШ ПОЛЕ, содержащее заливочны канал, кристаллизатор, оправку с магнитопроводом и обмоткой индукт ра вращающегося магнитного поля, равку и механизм вытягивания, о т листающееся тем, что, с целью повьшения качества отливаемых труб путем улучшения структуры отливки и уменьшения продольной разнотолщинности , оно дополнительно снабжено стальным стаканом, охватывающим кристаллизатор, дополнительным магнитопроводом, расположенным соосно с оправкой и с кристаллизатором во внутренней расточке стакана, а также огнеупорным кольцом с наружной цилиндрической и внутренней конической поверхностями, расположенным в кольцевом зазоре между магнитопроводами , причем в огнеупорном кольце вьтолнено отверстие, соединенное с заливочным каналом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (ll) 511 4 В 22 D 11/10,, ly/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к авто сном свидвткльству б °

«««

« ..

ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИЙ (21) 3712741/22-02 (22) 26.01.84 (46) 30.12.85. Бюл. У 48 (72) Л.Ш. Шапиро (53) 621.746.027 (088.8) (56) Патент Польши У 114074, кл. В 22 D 27/02, 1979. (54)(57)1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ТРУБ ВО ВРАЩА10ЩЕМСЯ МАГНИТНОМ ПОЛЕ, содержащее заливочный канал, кристаллиэатор, оправку с магнитопроводом и обмоткой индуктора вращающегося магнитного поля, затравку и механизм вытягивания, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества отливаемых труб путем улучшения структуры отливки и уменьшения продольной разнотолщинности, оно дополнительно снабжено стальным стаканом, охватывающим кристаллизатор, дополнительным магнитопроводом, расположенным соосно с оправкой и с кристаллизатором во внутренней расточке стакана, а также огнеупорным кольцом с наружной цилиндрической и внутренней конической поверхностями, расположенным в кольцевом зазоре между магнитопроводами, причем в огнеупорном кольце выполнено отверстие, соединенное с заливочным каналом.!

201048

5

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что внутренняя коническая поверхность огнеупорного кольца направлена расширенной частью в сторону вытягивания заготовки.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительный магнитопровод выполнен ступенчатым, причем его внутренний диИзобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывному литью труб.

Целью изобретения является повышение качества отливаемых труб путем улучшения структуры отливки и уменьшения продольной разнотолщинности, На чертеже приведена конструкция предлагаемого устройства.

Устройство для непрерывного литья труб во вращающемся магнитном поле состоит из футерованной огнеунором промежуточной емкости 1, установленной на стакане 2 индуктора, состоящего из внешнего магнитопровода 3 и внутреннего магнитопровода 4 с обмоткой 5. В части рабочего зазора, где внутренний диаметр отверстия наружного магнитопровода меньше (на чертеже слева), установлено кольцо

6 из высокостойкого огнеупора с внутренней конической поверхностью, оставшуюся часть рабочего зазора индуктора с большим диаметром отверстия во внешнем магнитопроводе (на чертеже справа) занимает кристаллизатор 7, охлаждаемый водой, подавае.мой под давлением через входной штуцер 8 и сливаемой через сливной штуцер 9, и затравка 10 иэ магнитной стали с крючками Il и выходными отверстиями 12 для отработанного газа, Промежуточная емкость 1 и кольцо 6 соединены металлотрактом 13 — трубка из огнеупорного материала, проходящая через отверстие во внешнем магнитопроводе 3. Внешний магнитопровод 3 защищен огнеупорным кольцом 14, внутренний магнитопровод 4 с обмоткой 5 — огнеупорным стаканом аметр меньше в зоне огнеупорного кольца, чем в зоне кристаллиэатора.

4. Устройство по пп. 1-3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оправка выполнена с осевым каналом, соединенным с радиальными сквозными отверстиями.

5. Устройство по пп. 1-4, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что затрав" ка выполнена из немагнитной стали..

15 с выходными отверстиями для инерт ного газа. Внутренний магнитопровод

4 с обмоткой 5 собраны на оправке

16 и установлены в устройстве при помощи центрирующего фланца 17. В оправке 16 выполнен осевой канал 18, а в нажимной втулке 19 между пазамирадиальные сквозные каналы 20 для подачи сжиженного инертного газа.

Устройство работает следующим образом.

Жидкий металл, попадая из входного отверстия на внутреннюю коническую поверхность кольца, начинает вращаться в кольцевом зазоре вокруг оси под действием вращающегося магнитного поля. Нормальная составляющая возникшей центробежной силы прижимает вращающийся жидкий металл к конической поверхности кольца, а тангенциальная составляющая этой силы "стаскивает" кОльцо вращающегося. металла с конуса на внутреннюю цилиндрическую поверхность кристаллизатора. Начинает образовываться наружная корочка. По мере поступления жидкий металл заполняет всю наружную поверхность кольцевой емкости, сцепляется с крючками затравки. 3а счет

30.тангенциальной составляющей центробежной силы постоянно происходит продольный подпор, улучшающий структуру отливки. Внутренний (свободный) диаметр вращающегося металла умецьшается эа счет новых порций металла, поступающих иэ заливочного канала до тех пор, пока вращающийся слой жидкого металла не перекроет входное отверстие. При этом, если гравитационная сила от столба жидкого металла в заливочной емкости меньше центро1201048

Составитель А. Попов

Техред O.Ващишина Корректор M. Самборская

Редактор М. Келемеш

Заказ 7900/10 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 бежной силы, поступления новых псрций металла не происходит ("клапан закрыт), В зоне кристаллизатора толщина корочки растет за счет отвода тепла охлаждающей кристаллиэатор жидкостью, Все новые слои жидкого металла, вращаясь и прижимаясь к уже закристаллизовавшейся корочке изнутри, обламывают столбчатые дендриты, улучшая структуру (эффект перемешивания), и отдают тепло через корочку кристаллизатору.

Момент затвердевания корочки на всю глубину определяется по резкому возрастанию тока в обмотке индуктора, так как электрическое сопротивление ,твердого металла примерно в 7 раз меньше, чем жидкого, причем этот переход происходит за очень короткое время †скачком. Этот эффект может быть использован при автоматизации процесса вытягивания.

В момент затвердевания корочки в зоне кристаллизатора в зоне кольца продолжается вращение жидкого металла, Затравка вместе с отлитой трубой вытягивается с одновременным проворотом вокруг оси и останавливается.

В освободившееся пространство "скатывается" с продольным подпором от действия тангенциальной составляющей центробежной силы новое кольцо вращающегося жидкого металла, "клапан" открывается, новая доза жидкого металла через входное отверстие поступает в рабочий зазор устройства. Величина этой дозы пропорциональна ша гу вытягивания, Начинается новый цикл.

Через осевое отверстие внутреннего магнитопровода и радиальные отверстия между пазами в нажимной втулке на внутреннюю поверхность отливаемой трубы подается сжиженный инертный газ, который, испаряясь, Охлаждает индуктор и отливаемую трубу, ускоряя крис таллизацию металла и предохраняя поверхность вращающегося жидкого металла от окисления. Отработанный газ выходит через отверстие s затравке.

Для усиления воздействия вращающегося магнитного поля на жидкий ме талл в зоне входного отверстия (начальной зоне формообразования) за"

10 зор между магнитопроводами в этой зоне меньше, чем в зоне кристаллизатора.

Цля исключения шунтирования магнитного поля в рабочем зазоре затравка выполнена из немагнитной стали °

Предложенное устройство по сравнению с лучшими образцами аналогич2б ного оборудования позволяет отливать непрерывным центробежным способом во вращающемся магнитном поле готовые металлические трубы принципиально неограниченной длины, без

25 продольной разнотолщинности стенки, причем толщина стенки поддерживается автоматически самим устройством, без контроля за ее величиной и беэ регулировки, что исключает необходимость отливать (как в других способах центробежного литья) заведомо более толстостенные трубы с последующей Обрабо кой внутренней поверхности трубы до заданного диаметра, что экономит металл, энергию и труд.

Кроме того, улучшается структура и механические свойства отливки, уменьшается пористость за счет продольного подпора и эффекта перемешивания в процессе затвердевания„ увеличивается производительность за счет более интенсивного теплоотвода, предохраняется внутренняя поверхность трубы от окисления, уменьшается ве45 РОятнОсть пОявления слОистОЙ струк туры.

Устройство для непрерывного литья труб во вращающемся магнитном поле Устройство для непрерывного литья труб во вращающемся магнитном поле Устройство для непрерывного литья труб во вращающемся магнитном поле 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к электромагнитному перемешивающему устройству для кристаллизатора непрерывной разливки слитков

Изобретение относится к области металлургии, в частности к технике непрерывного литья металлов с электромагнитным воздействием на жидкую фазу в алюминиевых заготовках

Изобретение относится к области металлургии, в частности к непрерывной и полунепрерывной разливке жидких металлов

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к непрерывному литью металлов с электромагнитным воздействием на жидкую фазу

Изобретение относится к непрерывному литью металлов, в частности стали

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в установках непрерывного и полунепрерывного литья слитков, преимущественно в тонкую полосу

Изобретение относится к области металлургии, в частности к разливке металлов

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для электромагнитного перемешивания электропроводных жидких сред

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для литья тугоплавких и химически активных сплавов
Наверх