Способ разливки неметаллических жидкостей

 

Изобретение относится к металлургии и литейному производству. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Способ разливки неметаллических жидкостей включает отделение порции жидкости от остального объема гребнями металла, которые формируют на поверхности металла путем воздействия электромагнитных сил, направленных перпендикулярно к поверхности раздела металл - жидкость вверх. Для слива жидкости, на участке под сливным отверстием создают электромагнитную силу, вызывающую подъем металла на заранее заданную высоту. Порция неметаллической жидкости поступает через сливное отверстие к приемнику. Отделение порции жидкости может осуществляться посредством одного или двух гребней. Для регулирования дозы расплава на поверхности металла под сливным отверстием образуют впадину под действием электромагнитных сил, направленных вниз. 1 з. п. ф-лы, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1397173 А 1 (5д 4 В 22 D 39 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 3785707/3! 02 (22) 24.08.84 (46) 23.05.88. Бюл. № 19 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) М. P. Цин и В . П. Полищук (53) 621.746.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 774795, кл. В 22 D 39/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 136177, F 04 f 11/00, 1961. (54) СПОСОБ РАЗЛИВКИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии и литейному производству. Цель изобретения — снижение энергозатрат. Способ разливки неметаллических жидкостей включает отделение порции жидкости от остального объема гребнями металла, которые формируют на поверхности металла путем воздействия электромагнитных сил, направленных перпендикулярно к поверхности раздела металл — жидкость вверх. Для слива жидкости на участке под сливным отверстием создают электромагнитную силу, вызывающую подъем металла на заранее заданную высоту. Порция неметаллической жидкости поступает через сливное отверстие к приемнику. Отделение порции жидкости может осуществляться посредством одного или двух гребней. Для регулирования дозы расплава на поверхности металла под сливным отверстием образуют впадину под действием электромагнитных сил, направленных вниз. 1 з. и. ф-лы, 10 ил.

1397173

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, а именно к разливке высокотемпературных неметаллических расплавов, имеющих низкую, по сравнению с жидким металлом, электропроводность (солей, шлаковых композиций).

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

На фиг. 1 — 3 представлена схема дозирования шлакового расплава с помощью двух гребней; на фиг. 4 — 6 — то же, с помощью одного гребня; на фиг. 7 — 10— то же, с предварительным реверсированием.

Схема включает в себя ванну 1 со сливным отверстием 2, в которую залит слой жидкого металла 3, а поверх него —, слой шлакового расплава 4, электроды 5.

На участках 6 — 8 на жидкий металл накладывают магнитное поле. Направление магнитного потока обозначено: Q — на плоскости чертежа, ® — за плоскость чертежа.

Стрелками обозначено направление действия электромагнитных сил.

Разливка шлакового расплава осуществляется следующим образом.

К электродам 5 подводят электрический ток (фиг. 1). На участках 7 и 8 создают электромагнитные поля (фиг. 2) такого направления, чтобы электрические силы, возникающие при взаимодействии этих магнитных полей с протекающим по металлу током, были направлены вверх. Под действием этих сил уровень металла на этих участках повышается, образуя на поверхности металла в ванне два гребня, высота которых зависит от величины электромагнитных сил. Последние, в свою очередь, определяются значениями тока в жидком металле и индукции приложенного магнитного поля. Эти значения выбирают такими, чтобы образующиеся гребни были выше сливного отверстия. Таким образом, определенная порция шлакового отсекателя от остального ее объема в ванне в течение всего дозирования. Затем накладывают электромагнитное лоле на участке 6, создавая электромагнитную силу, направленную вверх и вызывающую подъем металла под сливным отверстием (фиг. 3) . Подъем металла останавливают, когда он поднимается на заранее заданную высоту, определяемую, например, электроконтактным датчиком. Порция шлакового расплава, вытесняемая действием жидкометаллического поршня, поступает через сливное отверстие к приемнику расплава (например, литейной форме).

После этого действие электромагнитного поля на участках 6 — 8 прекращают.

Такая схема разливки, обеспечивая формирование дозы постоянной величины, удовлетворяет требованиям технологических процессов, где необходима стабильная выдача постоянной дозы, например, при серийном производстве. Для процессов, где величину

1О !

55 дозы необходимо изменять, например в индивидуальном и мелкосерийном производстве, схема разливки должна позволять регулировать величину дозы.

На фиг. 7 — 9 показан вариант осуществления способа, обеспечивающий возможность регулирования величины дозы. При этом перед отсечкой порции создают электромагнитное поле на участке 6 так, чтобы электромагнитная сила была направлена вниз (фиг. 8). Поверхность металла под сливным отверстием образует впадину, в которую затекает расплав из стального объема, за счет чего к отсечке подготавливается необходимая порция расплава, величину которой можно регулировать, изменяя величину создаваемой на участке 6 силы. Дальнейшие операции аналогичны описанным.

Пример (фиг. 11 и 12) . В ванну заливают жидкий металл слоем толщиной

100 мм, поверх него — шлаковый расплав слоем 100 мм. В жидкость погружают графитовые электроды, к которым подводят ток силовой 10000 А (глубина погружения электродов не имеет значения, так как из-за низкой электропроводности расплава ток в любом случае замыкается по жидкому металлу). По длине ванны размещают три электромагнита, один из которых (6) находится под сливным отверстием, а два других (7 и 8) по обе стороны от него. Перед началом дозирования в электромагнитах 7 и 8 создают магнитное поле, которое замыкается по немагнитному зазору, пронизывая находящийся в нем жидкий металл, индукция в зазоре составляет 0,1 Т. Взаимодействие магнитного поля с протекающим током создает направленные вверх. электромагнитные силы (давление 0,15.10 Па), что вызывает образование на поверхности металла гребней высотой 300 мм. При этом отсекается порция шлакового расплава массой 2 кг. Электромагнит 6 включается синфазно с электромагнитами 7 и 8, и под действием возникающих сил отсеченная порция выдается из ванны. Затем электромагниты 6 — 8 отключаются. Пополнение ванны расплавом можно производить непрерывно или периодически из отдельной печи.

По второму варианту для возможности регулирования дозы перед включением электромагнитов 7 и 8 включают противофазно с ними электромагнит 6, так чтобы возникающие электромагнитные силы были направлены вниз; индукция магнитного поля в зазоре электромагнита 6 составляет О,! Т.

В образующуюся впадину поступает дополнительная масса жидкости из остального ее объема, так что при последующем включении электромагнитов 7 и 8 гребни жидкого металла высотой 300 мм отсекают большую дозу, по сравнению с описанным ранее вариантом, — массой 4 кг.

1397173 фиг. 2

Фиг. Ы

Затем электромагнит 6 реверсируют, при этом направленная вверх электромагнитная сила вызывает вытеснение этой дозы жидкометаллическим поршнем через сливное отверстие.

Отделение порции жидкости посредством гребней металла, позволяет устранить необходимость прохождения жидкости по вспомогательным трубопроводам и тем самым снизить энергозатраты на компенсацию гидравлических потерь.

Формула изобретения

1. Способ разливки неметаллических жидкостей, включающий отделение порции жидкости и вытеснение ее из резервуара жидким металлом, имеющим плотность, большую плотности жидкости, путем воздействия на металл электромагнитных сил, направленных перпендикулярно к поверхности раздела металл — жидкость, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, отделение порции жидкости осуществляют путем формирования íà поверхности металла гребней.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед отделением порции жидкости на поверхности металла в зоне вытеснения жидкости формируют впадину.!

397173

Фиг. 7

ФЫ8,9

Составитель А. Кузнецова

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 2285/! 0 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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