Электромагнитное устройство для непрерывной обработки жидких металлов реагентами

 

(11) 524835

ОП ЫСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социал исти ыеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено28.02.75 (21) 2108571/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано15.О8.76. Бюллетень № З0 (45) Дата опубликования описания 29.10.76

2 (51) M. Кл.

С 21 С 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.745 (088.8) В. М. Кудринский, 3. Б. Нисенбойм, Ю. И. Сенкевич, E. Б. Шицман и Д. И. Ясский (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт специальных способов литья (71). Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ

ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ РЕАГЕНТАМИ

Изобретение относится к области обработки жидких металлов и может быть использовано в металлургии и в литейном производстве.

В настоящее время применяются установки непрерывного действия для обработки жидких металлов дисперсными реагентами путем электромагнитного перемешивания в цилиндрическом канале, помещенном в расточке многофазных статоров, создающих щ вращающее магнитное поле.

Известно электромагнитное устройство для перемешивания жидких металлов, состоящее из наклонного цилиндрического футерованного канала, размещенного в расточ- д5 ке многофазных статоров. Недостатком устройства является непригодность к обработке расплавов реагентами, окисляюшимися на воздухе при нагревании, так как зона ввода и воздействия реагента на расплав 20 открыта для доступа воздуха. Время воздействия реагента на жидкий металл в этом устройстве мало (8-1О сек-), что также неприемлемо для реагентов, требующих длительного воздействия на расплав. 25

Бель изобретения - обеспечение непрерывной обработки расплавов реагентами более легкими, чем расплав, и легкоокисляюшимися на воздухе.

Бель достигается созданием направленного интенсивного движения жидкого металла в цилиндрической емкости с помощью бегущего электромагнитного поля статора.

Для значительного улучшения условий взаимодействия вводимого реагента с жидким металлом в предлагаемом устройстве свод емкости снабжен выступом, благодаря которому создается дождевание жидкого металла на реагент. Форма и расположение сливного носка и перегородок обеспечивают поддержание определенного уровня металла в емкости, что способствует режиму дождевания и предотвращению доступа воздуха в зону обработки.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез по А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из электромагнитного статора 1, в расточке которого расположена горизонтально емкость 2, ограничен524835 ная цилиндрическим корпусом 3 из немагнитной стали и покрытая внутри огнеупорной футеровкой 4.

Емкость разделена перегородками 5 и 6 на зоны заливки Б, обработки В, слива Г и 0 снабжена для ввода реагента 7 трубкой 8, которая выполнена из жаропрочного материала. Сторона перегородки 5, обращенная к зоне обработки В, выполнена в виде сферы, В емкости предусмотрена заливочная во- 10 ронка 9, через которую заливается жидкий металл 10, и сливной носок 11 для слива расплава, сужающийся к осевой линии емкости. Футеровка свода емкости в зоне обработки В имеет выступ 12, образованный 15 двумя поверхностями: плоской, расположенной вертикально, и цилиндрической, сопряженной с цилиндрической поверхностью футеровки. Конец 13 сливного носка, определяющий уровень расплава в емкости, располо- 20 жен между уровнем выступа свода емкости и уровнем нижнего края перегородки. Иля полного слива расплава из емкости устройство снабжено осью поворота 14.

Устройство работает следующим образом.

Жидкий металл 1О через заливочную воронку 9 заливается в зону Б емкости 2.

Огибая перегородку 5, расплав попадает в зону В, где перемешивается электромагнитным полем статора. В зону В одновременно с расплавом через трубку 8 подается реагент 7, более легкий по весу, чем расплав.

Электромагнитное поле статора захватывает наружные слои расплава и, интенсивно вращая их, перемешивает весь расплав в надрав-® ленни, указанном стрелками 15.

Реагент 7, попадая на поверхность 16 расплава, под воздействием потока жидкого металла затягивается во внутренние слои.

Та часть реагента, которая не успевает зах- 40 ватываться потоком жидкого металла, скапливается у стенки емкости в месте всасывания 17. Наружные слои металла, огибая свод емкости, срываются с выступа 12 и в виде струй и капель (дождевание) подают 45 на слои плавающего реагента 7, что способствует усвоению плавающего реагента жидким металлом. При отсутствии выступа 12 жидкий металл полностью омывает свод емкости 2, при этом взаимодействие вращаю- 50 щегося металла с незахваченной частью реагента значительно ухудшается. Кроме того, ухудшаются условия ввода реагента, так как жидкий металл перекрывает трубку ввода реагента.

Из зоны В обработанный расплав, огибая перегородку 6, поступает в зону Г слива расплава и через сливной носок 11 выливается из устройства. Благодаря тому, что конец 13 сливного носка расположен ниже

4 уровня выступа 12 свода емкости 2 и выше уровня нижнего края перегородок 5 и 6, предотвращается доступ воздуха в зону обработки В и обеспечивается возможность вести непрерывную обработку жидкого металла реагентами, легко окисляюшимися на воздухе при нагревании и более легкими по весу, чем расплав. Определенное положение конца 13 сливного носка ll обеспечивает постоянный уровень расплава в емкости 2 независимо от его расхода, чем достигается наиболее благоприятный режим перемешивания.

Так как канал трубки 8 ввода реагента расположен за выступом 12 свода емкости2 и выше уровня 16 расплава, предотвращается попадание расплава в трубку 8.

При работе устройства возможно скопление части реагента у перегородки 5. Благодаря сферической поверхности стороны перегородки 5, обращенной к зонеобработкиВ, она интенсивно омывается жидким металлом, что предотвращает скапливание и налипание реагента.

По окончании поступления жидкого металла в емкость 2 устройство поворачивается вокруг оси поворота 14 до полного слива расплава из емкости, после чего возвращается в исходное горизонтальное положение.

Формула изобретения

Электромагнитное устройство для непрерывной обработки жидких металлов реагентами, содержащее футерованную цилиндрическую емкость с заливочной воронкой и сливным носком, разделенную двумя перегородками на зоны заливки, обработки и слива расплава, трубку ввода реагента и многофазный статор, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью обеспечения непрерывной обработки расплавов реагентами более легкими, чегл расплав, и легкоокисляюшимися на воздухе, на своде емкости в зоне обработки выполнен выступ, образованный плоской вертикальной поверхностью и цилиндрической, сопряженной с цилиндрической поверхностью емкости, а конец сливного носка емкости расположен на уровне между выступом свода емкости и нижним проемом перегородок.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью обеспечения предотвращения вращения жидкого металла и попадания его в трубку ввода реагента, она размещена за выступом свода емкости, 524835

Уиг.1

Составитель P. Зельцер

Редактор Г. Мозжечкова Техред Г. Родак Корректор Н. Бугакова

Заказ 5040/577 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 примыкает к вертикальной стороне выступа и не выступает за футеровку.

3. У тройс в ao rm. 1 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения налипания и скапливания реагента у перегородки, отделяющей зоны заливки и обработки, стороны перегородки, обращенные к зоне обработки, выполнены сферичес6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. И. Л. Повх, А. Б, Капуста, Б. В. Чекин Магнитная гидродинамика в металлургии", М., Металлургия, 1974.

2. Авт. св. СССР № 208212, кл. В 22ц,.

27/00.