Способ перемешивания расплава металла при кристаллизации

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при отливке металлических заготовок. Целью изобретения является интенсификация процесса послойного перемешивания металла по всей его глубине и более равномерное o5i- лаждение при кристаллизации. При подаче синусоидального трехфазного напряжения на вход преобразователя 1 на выходе его формируются трехфазные периодические несинусоидальные напряжения, которые передаются вращателю 2, осуществляющему послойное перемешивание.металла по всей его глубине . Интенсификация процесса перемешивания , металла достигается благодаря созданию большей разницы движущих моментов, воздействующих на внешние по отношению к внутренним слои металла, что обеспечивает различную их скорость относительно друг друга. Интенсивное охлаждение расплава происходит за счет сужения ширины переходной зоны между расплавом и фронтом кристаллизации и разницы вращающих моментов наружных и внутренних слоев металла. При этом происходит интенсивное разрушение растущих кристаллов, которые уносятся во внутренние слои расплава, понижая при этом его температуру. Равномерное понижение температуры расплава ускоряет процесс кристаллизации i 5 ил. ГЛ ж (О (Л ND СО со 00 00 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 22 D 27/02

% () (t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕЧ ЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3947600/22-02 (22) 09,07,85 (46) 23,03,87, Бюл, К - 11 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г,И, Носова (72) Н.В, Долматов и А.Д. Алексеев (53) 621.746.58 (088.8) (56) Акименко А.Д, и др, Непрерывное литье во вращающемся магнитном поле, — М.: Металлургия, 197 1, с, 123, 125, 130, 137, 138. (54) СПОСОБ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ РАСПЛАВА

МЕТАЛЛА ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при отливке металлических заготовок. Целью изобретения является интенсификация процесса послойного перемешивания металла по всей его глубине и более равномерное охлаждение при кристаллизации. При подаче синусоидального трехфазного напряжения на вход преобразователя 1 на выходе его формируются трехфаз„„Я0„„12 7988 А 1 ные периодические несинусоидальные напряжения, которые передаются вращателю 2, осуществляющему послойное перемешивание,металла по всей его глубине, Интенсификация процесса перемешивания металла достигается благодаря созданию большей разницы движущих моментов, воздействующих на внешние по отношению к внутренним слои металла, что обеспечивает различную их скорость относительно друг друга. Интенсивное охлаждение расплава происходит за счет сужения ширины переходной зоны между расплавом и фронтом кристаллизации и разницы вращающих моментов наружных и внутренних слоев металла. При этом происходит интенсивное разрушение растущих кристаллов, которые уносятся во внутренние слои расплава, понижая при этом его температуру. Равномерное понижение температуры расплава ускоряет процесс кристаллизации. 5 ил.

1297988

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при отливке металлических заготовок.

Цель изобретения — интенсификация процесса послойного перемешивания металла по всей его глубине и более равномерное охлаждение при кристаллизации за счет большого скольжения слоев металла.

На фиг. 1 показана схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — 4 — графики напряжений фаз трехфазного преобразователя для одного периода Т (где

U

U (t) — фаза C); на фиг, 5 — схема реализации процесса, При подаче синусоидального трехфазного напряжения на вход преобразователя 1 на выходе его формируются трехфазные периодические несинусоидальные напряжения Uä(t) U (г.)

И,(С) с составом рабочих гармоник,, представленных на фиг,2 — 4, Спектр рабочих гармоник от преобразователя 1 передается вращателю 2. Интенсификация процесса послойного перемешивания металла по всей его глубине за счет приложенного напряжения достигается в предлагаемом способе благодаря созданию большей разницы движущих моментов, воздействующих на внешние по отношению к внутренним слои металла. За счет подачи к индукционному вращателю несинусоидального периодического напряжения, в спектре которого имеются рабочие гармоники с частотами, равными частоте сети и ниже,.с возрастающими с ростом частоты амплитудами, наружные слои расплава подвергаются более интенсивному воздействию суммарного поля от разных частот чем внутренние, а интенсивность поля имеет более выраженный характер спада к центру заготовки (фиг.5).

Интенсивное охлаждение при кристаллизации согласно предлагаемому способу достигается за счет сужения ширины переходной зоны между расплавсм и фронтом кристаллизации.

При этом за счет большей разницы вращающих моментов наружных и внутренних слоев металла происходит более интенсивное разрушение растущих кристаллов и унос их во внутренние слои расплава, вследствие чего температура расппава равномерно понижается и ускоряется процесс кристаллизации. Фронт кристаллизации по мере затвердевания наружных слоев смещается внутрь заготовки, но разница вращающих моментов слоев попрежнему сохраняется, В результате получение согласно предлагаемому способу перемешивания металла с мелкозернистой структурой позволяет улучшить механические свойства, ликвидировать усадочные дефекты и повысить химическую однородность металла в объеме слитка.

Формул а изобретения

Способ перемешивания расплава металла при кристаллизации, включающий послойное вращение расплава путем воздействия на расплав вращающимся магнитным полем, образованным трехфазным напряжением, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса послойного перемешивания металла по всей его глубине и более равномерного охлаждения при кристаллизации за счет большого скольжения слоев расплава, вращающееся магнитное поле образуют путем подачи периодического несинусоидального трехфазного напряжения, спектр которого содержит гармоники симметричных трехфазных систем напряжений прямой или обратной последовательности фаз с возрастающими с ростом частоты амплитудами.

1297988

Составитель Т. Королева

Техред М.Ходанич

Редактор О, Бугир

Корректор О. Луговая

Заказ 850/13 Тираж 74 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4