Устройство для электромагнитной обработки кристаллизующегося металла

 

636056 вать значительные мощности, необходимые для проводки магнитного потока через воздух (снаружи соленоида).

Поставленная цель достигается тем, что соленоиД по его наружной поверхности охватывают магнитопроводящим экраном 1 -образного сечения с верхним съемным ярмом, причем верхняя кромка ярма расположена на уровне середины высоты прибыльной надставки, а нижняя кромка на уровне разъема прибыльной надставки с изложницей.

Наличие магнитопровода, охватывающего соленоид, согласно изобретению, уменьшает сопротивление магнитной цепи

/ а также концентрирует поле в области жидкого металла, в результате силовое воздействие испытывает металл, н то время как флюс увлекается лишь силами вязкого трения. Указанные силы недостаточны для затягивания шлака или флюса и он постоянно находится 2Q на зеркале металла в прибыльной части, слитка. При этом верхняя кромка соленоида не превышает уровня границы раздела металл-флюс. Одновременно высота соленоида составляет 0,1 25

0,25 высоты столба жидкого металла в форме.

При высоте соленоида менее одной десятой высоты столба жидкого металла эффективность силового воздействия на нижние объемы кристаллизующегося металла в форме незначительна. С увеличением высоты соленоида возрастает масса перемешиваемого металла и, следовательно, возрастает роль сил вязкого движения, т.е. характера электро35 магнитной коннекции н слитке. Учитывая, что максимальные силовые ноздействия на кристаллизующийся металл получают развитие н плоскостях верхней и нижней кромок соленоида, где 40 искривление силовых линий.максимально, неизбежным следствием увеличения высоты соленоида является нарушением однонаправленности движения металла по высоте слитка и, н частности, на 45 границе раздела металл-флюс в сторону прибыли, способствующей выносу ликватов и флюса в прибыльную часть слитка.

Как показали расчеты и результаты ,физического моделирования, по избежа- ЦО ние нарушения однонаправленности движения металла по винтовой конусообразной спирали с непрерывно расширяющимся радиусом траектории от донной части слитка к прибыли, высота сойдноида,5 не должна превышать одной четвертой высоты столба жидкого металла в форме, Общий вид предлагаемого устройства

ИЛЛистрируется рисунком 1.

В изложницу (или кристаллизатор) 1 помещают электроды 2 и З,причем электрод 2 помещают в слой флюса 4, а электрод Э вЂ” в изложницу или кристаллизатор ниже основания столба жидкого мвталЛа. Вокруг изложницы устанавливают соленоид 5 с магнитопроводящим 65 ферромагнитным экраном 6 L, †образно сечения и со съемным верхним ярмом 7 таким образом, чтобы верхняя кромка ярма соленоида была на уровне границы раздела или по крайней мере ниже границы раздела металл-4atoc. При этом общая высота соленоида составляет

0,1 — 0,25 высоты столба жидкого металла в форме.

Пропуская через металл постоянный электрический ток, подводимый электродом 2, одновременно включают ток и в соленоид 5, при помощи которого создают магнитное поле в расплавленном металле прибыльной части слитка, где температуру металла поддерживают не ниже Т-ликвидус. Поскольку верхнюю кромку соленоида (верхнюю кромку ярма 7) н предлагаемом устройстве располагают на уровне границы раздела металл-флюс, магнитный поток над соленоидом и,следовательно, в шлаке отсутствует и силовой эффект взаимодействия магнитного поля с током получает развитие только в жидком металле. Взаимодействие магнитного поля с электрическим током, проходящих через металл, вызывает образование силовых усилий, приводящих к перемешиванию кристаллизующегося металла. Одновременно с перемешиванием или МГД-вращением металла подогревают прибыльную часть слитка током, проходящим через слои флюса 4, что обеспечивает эффективную подпитку слитка жидким металлом в процессе его формирования.

В результате МГД-вращения кристаллизующегося металла по винтовой конусообразной спирали с расширяющимся радиусом траектории в сторону прибыли происходит активное удаление из слитка лнквирующнх примесей, неметаллических включений и газон, которое не сопровождается таким вредным побочным явлением, как запутынание шлака в слитке. Последнее обстоятельство сдерживает в настоящее время применение новой технологии отливки слитков в промышленности.

Весьма важным янляется то, что н предлагаемом устройстве, снабженном магнитопроводящим экраном указанной конструкции, подводимая к соленоиду электрическая мощность снижается в

2-3 раза по сравнению с прототипом при аналогичном силовом эффекте перемешивания металла. Снижение электрической мощности на электромагнитную обработку кристаллизующегося металла имеет огромное значение при производстве крупных слитков и отливок ответственного назначения, применяемых в энергомашиностроении и других отраслях техники.

Предлагаемое устройство кондукционного типа для электромагнитной обра35cITKH кристаллизующегося металла

636056

Формула изобретения

Составитель В.Любешкин

Редактор Н.Самедова Техред М.Борисова Корректор Н.Ковалева

Заказ 6840/9 Тираж 908 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 может быть также применено при электрошлаковой отливке слитков, так как дополнительные расходы электроэнергии незначительны.

Устройство для электромагнитной обработки кристаллиэующегося металла кондукционного типа, содержащее электроды и соленоид, установленный вокруг изложницы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности использования электрической !

О мощности,подводимой к соленоиду и устранения затягивания флюса в кристаллиэующийся металл, оно снабжено охватывающим соленоид магнитопровододящим экраном ь-образного сечения с верхним съемным ярмом, при этом верхняя кромка ярма соленоида расположена на уровне середины высоты прибыльной надставки, а нижняя кромка на уровне раэъема прибыльной надставки с иэложницей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

В 360149, кл. В 22 Р 27/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 339999330066, кл. В 22 З 27/02, 1973.