Устройство для обработки кристаллизирующихся слитков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ (1 1) 54094I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.12.75 (21) 2196622/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 07.01.77 (51) М. Кл. С 22F 3/02

Государственный комитет

Совете Министров СССР но делам наобрвтоний и открытий (53) УДК 621 746589 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Куделькин, Е. Н. Миленин, М. М. Клюев, Б. E. Зайцев, Н. Н. Дмитриев, О. В. Абрамов, В. П. Обруч и В. В. Жиряков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КРИСТАЛЛИЗУЮЩИХСЯ

СЛИТКОВ

Изобретение относится к области производства металлов и сплавов путем переплава в кристаллизаторах, в частности к дуговому вакуумному переплаву с обработкой слитков в процессе кристаллизации упругими колебаниями.

Известно, что устройства, основанные на использовании знакопеременных электрических полей, электромагнитных эффектах, а также упругих колебаний, вводимых в жидкую ванну или закристаллизовавшуюся часть слитка не обеспечивают равномерной обработки и однородности структуры слитка.

Известно устройство для обработки слитков при переплавных процессах, когда упругие колебания вводятся в слиток через сменную затравку, устанавливаемую на волновод (11.

При использовании такого устройства упругие колебания от магнитострикционного преобразователя по волноводной системе подаются на затравку, выполняющую роль излучателя колебаний в слиток.

Такое устройство обладает следующими недостатками: необходимость изготовления затравки для каждого слитка, связанная с определенными трудозатратами и расходом металла; загрязнение нижней части слитка материалом затравки, в связи с расплавлением верхней ее части, что приводит к повышенной обработке слитка; повышенный уровень сопутствующих шумов; большие габариты волноводной системы, связанные с необходимостью размещения на ней вакуумных уплотнений и системы водоохлаждения поддона.

Цель изобретения — разработать устройство, исключающее необходимость использования сменной затравки.

1р Зто достигается путем использования устройства, снабженного демпфпрующим баком охлаждения, в котором заключена волноводная система, а в качестве излучателя служит крышка демпфирующего бака, являющаяся

15 одновременно поддоном кристаллизатора. При этом отношение толщины поддона к его диаметру при использовании упругих колебаний в интервале частот 7,5 — 22 кгц выдерживается в пределах 0,1 — 0,15, а отношение площа20 дей поддона и торца волновода — в пределах

6 — 20 частей.

Указанные конструктивные особенности обеспечивают минимум потерь энергии упругих колебаний в местах крепления его к пас25 сивным элементам конструкции устройства и максимум прохождения колебаний через поддон в слиток. Вместе с тем поддон герметизирует вакуумное плавильное пространство печи и систему водяного охлаждения всего уст30 ройства для создания упругих колебаний, за540941 ключенного в демпфирующий бак охлаждения.

Это устройство, обеспечивая эффективную передачу энергии колебаний в кристаллизующийся металл, исключает необходимость использования затравок-излучателей.

На чертеже показано устройство для обработки кристаллизующихся слитков.

Устройство состоит из поддона-излучателя

1, установленного на волновод 2 и закрепленного на промежуточной крышке 3 демпфпрующего бака охлаждения 4, и преобразователя 5 электрических колебаний в механические, На вакуумное уплотненис 6 поддона-излучателя устанавливается кристаллизатор 7.

Упругие колебания от преобразователя 5 через волновод 2 передаются на поддон-излучатель, на который производится наплавление металла. Охлаждение поддона 1 и волноводной системы 2 и 5 производится водой, поступающей в демпфирующий бак охлаждения 4 устройства.

Предлагаемое устройство для обработки кристаллизующихся слитков опробовано в промышленных условиях при дуговом вакуумном переплаве в печи ЦЭП-380 с кристаллизатором диаметром 150 мм. Переплаву подвергались электроды диаметром 100 — 120 мм ряда жаропрочных сплавов на никелевой основе. Частота упругих колебаний составляла

9850 гц.

Предлагаемое устройство предупреждает загрязнение нижней части слитка материалом затравки, снижает уровень шумов, исключает затраты на изготовление затравок.

11спользование устройства при его внедрении обеспечит ориентировочную экономию около 200 рублей на тонну сортового металла, обработанного в процессе кристаллизации уп5 ругими колебаниями.

Формула изобретения

1о 1. Устройство для обработки кристаллизующихся слитков, включающее волноводную систему и излучатель упругих колебаний частотой 7,5 — 22 кгц, отличающееся тем, что, с целью экономии металла и исключения загрязнения выплавляемых слитков, а также снижения уровня шумов и уменьшения габаритов волноводной системы, оно снабжено демпфирующим баком охлаждения, в котором заключена волноводная система, а в качестве излучателя служит крышка демпфирующего бака, являющаяся одновременно поддоном кристаллизатора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поддон-излучатель выполнен в виде д плоского диска с фланцем, имеющего отношение толщины к диаметру в пределах 0,1—

0,15, а площади излучающей поверхности к площади торца волновода в пределах 6—

20 частей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Абрамова О. В. Кристаллизация металла в ультразвуковом поле. М., «Металлургия», 35 1972, с. 106 — 111.

540941

Составитель Л. Веревкина

Редактор Н. Суханова Техред А. Камышникова Корректор Л. Котова

Заказ 2889/10 Изд. № 1905 Тираж 764 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2