Электромагнитный кристаллизатор для непрерывного и полунепрерывного литья полых слитков и труб

 

О П И СА Н И Е (1ц532!98

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

* ф

l (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.75 (1) 2157310 02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Б1оллстснь ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 04.04.78 (51) Ч. Кл. - В 22D 11/01

Государственный комитет

Совета й(инистров СССР ло делан изобретений и открытий (53) УДК 621.746.047 (088.8) (72) Автор изобретения

3. Н. Гецелев (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРО!т1АГНИТНЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР

ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО И ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ

ПОЛЫХ СЛИТКОВ И ТРУЬ

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрсрывной разливке металлов.

Известно устройство для непрерывного литья полых слитков и труб, .включающее сосдиненныс последовательно одновитковыс индукторы, электромагнитные экраны и кольцевые охладители.

Наиболее близким к описываемому изобретению Ilo технической сущности и достигаемому результату является устройство для непрерывного литья полых слитков и труб, Включающее соединенные последовательно индукторы, электромагнитные экраны и кольцевые охладители, причем в таком устроистве для обеспечения выравнивания условий формирования внешней и внутренней поверхности число витков в индукторе, формирующем внутреннюю поверхность изделия, не менее, чем в два,раза больше числа витков индуктора, формирующего его внешнюю поверхность, Однако конструктивное выполнение многовиткового индуктора значительно сложнее одновиткового. В местах соединения витков имеет место искривление направления движения тока, приводящее к неравномерному распределению магнитного поля по периметру индуктора. При недостаточно равномерном магнитном поле отверстия полого слитка и трубы приобретают неправильную (некруглую) форму. Кроме того, дискретное увеличсние числа витков внутреннего индукторз дает ступенчатое изменение напряженности магнитного поля, что затрудняег согласование требуемых внешних и внутренних размеров

5 изделия, соотношение которых в различных слитках и трубах меняется B широких пределах.

Цель изобретения — упрощение конструкции электромагнитного кристаллизатора. то достигается тем, что высота пндуктора, формирующего внешнюю поверхность изделия, в

1,2 — 3,0 раза больше высоты индуктора, формирующего его внутреннюю поверхность.

11ри одном и Toivel же токе с уменьшением высоты индуктора настил тока и, следовательно, напряженность внешнего магнитного поля, формирующего внутреннюю полость отливки, увеличивается, ". е. достигается эффект выравнивания магнитных полей последователь20 ilo соединенных индукторов, формирующих нару. кную ll Bil)iTpQHHIoio поВерхности отлиВкп как ll IipII изменении числа ВиткоВ. Меняя Высоту внутреннего нндуктора, можно плавно и в широких пределах выбирать требуемую напряженность его ьнешнего магнитного поля в

2 соответствии с магнитным полем наружного нндуктора и гем самым легко получать изделия требуемых размеров.

Как показывают расчеты и проведенные

30 экспсрнмснтальныс 1сслсдовання для практи532198 чески существующих соотношений внешнего и внутреннего размеров отливок, высоту ипдуктора, формирующего внутреннюю полость отливки, необходимо уменьшать в 1,2 — 3 раза по отношению к высоте индуктора, формирующего внешнюю поверхность отливки. Указанное соотношение высоты индуктора позволяет отливать изделия с отношением внешнего и внутреннего диаметров отливок, меняющимся в пределах от 1,1 до 10.

На фиг. 1 показан предлагаемый электромагнитный .кристаллизатор, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Электромагнитный кристаллизатор состоит из одновиткового индуктора 1, формирующего внешнюю поверхность отливки 2, одновиткового индуктора 3, формирующего внутренн|ою поверхность отливки, кольцевого охладителя

4 с отверстиями 5, через которые охлаждаюuràÿ среда подается на внешнюю поверхность отливки, кольцевого охладителя 6 с отверстиями 7, через которые охлаждающая среда поступает на внутреннюю поверхность отливки, перемычек 8, соединяющих индукторы 1 и

3, электромагнитны; экранов 9 и 10, поддона 11.

Процесс литья осуществляют следующим образом.

Перед началом литья в пространство, образованное наружным и,внутренним индукторами 1 и 3, вводят металлический поддон 11.

Через последовательно соединенные индукторы пропускают ток. Охлаждающую среду подают на наружную и внутреннюю поверхности поддона 11. На неподвижный поддон поступает жидкий металл. Внутреннее магнитное поле индуктора 1 и внешнее магнитное полс пндуктора 3 наводят в жидком металле вихревые токи. 3а счет взаимодействия вихрсвых токов с соответствующими магнитными полями индукторов,в жидком металле возникают электромагнитные силы, формирующие внешнюю и внутреннюю поверхности отливки

2. Как только столб жидкого металла с внутренней полостью, сформированный магнит10 ными полями индукторов 1 и 3, достигает заданной высоты, поддон 11 начинает опускаться. Охлаждающая среда, например вода, подаваемая из кольцевых охладителей 4 и 6 на поверхности отливки, обеспечивает затверде15 вание последней.

При помощи описываемого электромагнитного кристаллизатора получают полые слитки, имеющие наружный диаметр 362 мм и внутренний 122 мм, из различных алюминие20 вых сплавов на частоте тока 2500 Гц при напряжении на индукторе 40 В. Отношение высот наружного и внутреннего индукторов 1,7.

Формула изобретения

Электромагнитный кристаллизатор для непрерывного и полунепрерывного литья полых слитков и труб, содержащий последовательно соединенные индукторы, кольцевые охладите30 ли и электромагнитные экраны, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции электромагнитного кристаллизатора, высота индуктора, формирующего внешнюю поверхность изделия, в 1,2 — 3,0 раза

35 больше высоты индуктора, формирующего его внутреннюю поверхность.

532198

Фиг.7

Фиг .

Редактор Н. Корченко

Заказ 824/11 11зд Л 323 Тираж !164

НПО Государственного когиитста Совета Министров СССР по делам пзобрстснпй и открыти11

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 (оставитсль И. Супрун

Texpeä H. Рыбкина

Корректоры; Л. 6рахннна и Л. Котова