Устройство для транспортировки жидкого металла

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к магнитогидродинамическим устройствам для транспортировки жидкого металла. Целью изобретения является повышение эффективности и расширение зоны обслуживания. Устройство содержит ванну 1 для жидкого металла 2, Ш-образный канал индуктора и электромагнит. С боковыми каналами 3 сочленены съемные сливные металлопроводы 10 с электропроводными наконечниками 11. На поверхности горизонтального канала 5 выполнен выступ 12. При синфазном включении обмоток 7 индукторов в жидком металле индуцируется ток, протекающий по контуру: боковые каналы 3 - электропроводные наконечники 11 - горизонтальный канал 5 - металл в ванне 1. Этот ток наводит в магнитопроводе 8 магнитный поток, совпадающий по направлению с магнитным потоком, возникающим при подключении обмотки электромагнита к источнику напряжения. Электромагнитные силы обеспечивают движение металла из центрального канала через горизонтальный к боковым. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к магнитогидродинамическим устройствам для транспортировки жидкого металла. Целью изобретения является повышение эффективности и расширение зоны обслуживания. На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг.2 - его поперечный разрез. Устройство содержит ванну 1 с жидким металлом 2 и Ш-образный канал, включающий два боковых канала 3 и центральный канал 4, соединенные между собой горизонтальным каналом 5. Боковые каналы 3 охвачены индукторами, т.е. замкнутыми магнитопроводами 6 с обмотками 7. Место пересечения центрального 4 и горизонтального 5 каналов охвачено полюсами электромагнита, состоящего из разомкнутого магнитопровода 8, ярмо которого расположено под центральным каналом 4, и обмотки 9. Для транспортировки жидкого металла к металлоприемнику (металлоприемникам) с боковыми каналами сочленены съемные сливные металлопроводы 10 с электропроводными наконечниками 11. Напротив центрального канала 4 на внутренней поверхности горизонтального канала 5 выполнен выступ 12 с возрастающим по мере удаления от центрального канала сечением. Устройство для транспортировки жидкого металла работает следующим образом. Перед транспортировкой жидкого металла отключают обмотки 7 и 9. В ванну 1 печи с подготовленным для транспортировки жидким металлом 2 устанавливают металлопроводы 10, которые стыкуют с устьями боковых каналов 3 электропроводными наконечниками 11. Включают синфазного обмотки 7 замкнутых магнитопроводов 6 на переменное напряжение, при этом в жидком металле 2 индуцируется электрический ток, который протекает по контуру: боковые каналы 3, электропроводные наконечники 11, жидкий металл 2 в ванне 1 и горизонтальный канал 5. На фиг.2 направление электрического тока в канале 5 отмечено крестиком, т.е. за плоскость чертежа. Этот электрический ток в жидком металле наводит магнитный поток Φ₁ в разомкнутом магнитопроводе 8 электромагнита, в зазоре которого расположен жидкий металл с током. При взаимодействии магнитного потока Φ₁ с током в жидком металле образуется сила F₁, воздействующая на жидкий металл с током (на фиг.2 место приложения сил условно перенесено выше зазора магнитопровода 8 для лучшей иллюстрации) и направленная в сторону замыкающей части разомкнутого магнитопровода (ярма). Магнитный поток Φ₁ усиливается магнитным потоком Φ₂ , который образуется путем подключения обмотки 9 электромагнита к источнику переменного напряжения той же частоты, что и питание обмоток 7 индукторов. Взаимодействие магнитного потока Φ₂ с током в жидком металле образует силу F₂, совпадающую по направлению и фазе с силой F₁. Результирующая сила двигает расплав из центрального канала через горизонтальный к боковым, а из них через электропроводные вставки 11 металлопроводов 10 к металлоприемнику (металлоприемникам). Для уменьшения завихрений жидкого металла при его поступлении из центрального канала 4 и распределения потока по боковым каналам 3 на внутренней поверхности горизонтального канала 5 против центрального канала 4 выполнен выступ 12 с возрастающим по мере удаления от центрального канала сечением. Электропроводные наконечники 11 выполнены из термоцементированного титана для уменьшении электрических потерь при прохождении рабочего тока через эти вставки. Термоцементация титана необходима для повышения стойкости вставок в агрессивных расплавах, например в алюминиевых сплавах. Прекращение транспортировки жидкого металла возможно следующим образом. Отключают обмотки 7 индукторов от источника питания, при этом электрический ток в жидком металле равен нулю и выталкивающая жидкий металл сила также равна нулю. Можно также включить обмотки 7 индукторов противофазно, отключив при этом обмотку электромагнита. Кроме того, прекратить транспортировку жидкого металла можно, переключив обмотку 9 электромагнита на напряжение, сдвинутое по фазе на 180 эл. град. по отношению к рабочему, такой величины, при которой магнитный поток в зазоре электромагнита будет равен нулю. В зависимости от условий эксплуатации выбирают тот или иной прием прекращения транспортировки жидкого металла. Использование устройства для транспортировки жидкого металла позволяет резко снизить потребление электроэнергии при сохранении производительности или же резко увеличить производительность при этом же потреблении электроэнергии, что характеризует повышение эффективности. Наличие в устройстве двух металлопроводов позволяет транспортировать жидкий металл к двум металлоприемникам, что расширяет зону обслуживания.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА, содержащее ванну для металла, примыкающий к ванне Ш-образный канал, индукторы, охватывающие боковые участки канала, электромагнит, между полюсами которого размещена рабочая зона горизонтального участка канала, и съемный сливной металлопровод, сочленяемый с каналом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и расширения зоны обслуживания, оно снабжено дополнительным сливным металлопроводом, причем сливные металлопроводы сочленены с устьями боковых участков канала с помощью электропроводных вставок, а в горизонтальном участке канала напротив его центрального участка выполнен выступ с возрастающим по мере удаления от центрального канала сечением. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электропроводные вставки выполнены из термоцементированного титана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 32-2000

Извещение опубликовано: 20.11.2000        

---