Магнитодинамическая раздаточная печь

 

(11)

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических .Республик

Ф

4Т

Ъ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1!.09.81 (21) 3335575/22-02 с присоелинением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М К1 з

В 22 D 39/00

Гесудерстееннмй кемнтет

СССР (53) УДК 621.746. .22 (088.8) Опубликовано 30.12.82. Бюллетень ¹ 48 по делам нэебретеннй н открытий

Дата опубликования описания 31.!2.82 (72) Авторь изобретения

A. А. Крейцер, Д. Ш. Волынский, и В. П. Вербицкий

Научно-исследовательский институт спецйальиых способов литья (71) Заявитель (54) МА! НИТОДИНАМИЧЕСКАЯ РАЗДАТОЧНАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к литейному производству, а более конкретно к плавильно-раздаточным устройствам.

Известна магнитодинамическая раздаточная печь, включающая тигель, каналы, охваченные инлукторами, и центральный канал, оборудованный снизу электромагнитами, à сверху сообщающийся с мсталлопроволом, выходягцим из печи через крышку.

В этой печи металлопровол не обогревается и металл находится в нем только при выливе нз печи (1).

Недостатком такого устройства является то, что при малых дозах заливки снижается температура выдаваемого металла из-за потерь тепла в необогреваемом металлопроволе. Кроме того, в такой печи нельзя под- !5 лерживать уровень металла на срезе металлопровода из-за понижения температуры металла в нем, что отрицательно сказывается на производительности и точности дозирования, так как в каждом цикле заливки необходимо дополнительное время на заполнение металлопровода металлом.

Известна магнитолинамическая печь с обогреваемым мсталлопроводом с помощью электрических спиралей, зафутерованных в нем. Конструкция такой печи позволяет компенсировать потери тепла в расплаве при поддержании уровня его на срезе металлопровода (2) .

Однако металлопровод сложен по конструкции и обладает низкой надежностью из-за недостаточной стойкости электрических спиралей.

Ъ

Наиболее близкой к предлагаемой является магнитодинамическая раздаточная печь, у которой металлопровол выполнен в виде трубы из электропроводного материа1а, зафутерованной внутри н контактирующей с металлом в верхней части. Подогрев расплава в металлопроволе осуществляется благодаря протеканию тока через расплав и электропроволный материал металлопровода (3).

В такой печи невозможно выполнить металлопровод большой длины из-за сложности нанесения внутренней футеровки. К тому же появляется возможность замыкания цепи в промежуточных частях металлопровода из-за прогара футеровки. что приводит к прекращению нагрева расплава выше места прогара. Наличие металлопровода приводит к увеличению его теплоизлучаю984667

4 шей поверхности, что увеличивает потери тепла. Дополнительная теплоизоляция наружной части металлопровода усложняет и без того сложную конструкцию последнего. Такой металлопровод обладает значительной массой и габаритами, что снижает его технологические возможности.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкций и повышение надежности печи.

Указанная пель достигается тем, что в магнитодинамической раздаточной печи, содержа щей тигель с каналами, оборудованными индукторами и электромагнитом, металлопровод, контактную втулку, последняя установлена на срезе металлопровода и соединена шиной из материала с высокой электропроводностью (например, Медной) с дополнительным контактом, установленным в тигле и соприкасающимся с расплавом.

Контактная втулка выполнена в виде конического расходящегося насадка.

Кроме того, дополнительный контакт установлен в тигле на предельно-допустимом нижнем уровне расплава и подсоединен к блоку управления подачей расплава.

На шине установлен датчик тока, выход которого подключен к блоку сравнения, к второму входу которого подключен задатчик тока, а выход подсоединен к входу блока уйравления подачей расплава.

На чертеже изображена предлагаемая печь. ,Чагнитодинамическая раздаточная печь содержит тигель 1 с каналами 2, оборудованными индукторами 3 и 4 и электромагнитом 5, металлопровод 6, заканчивающийся контактной втулкой 7, соединенной шиной

8 с дополнительным контактом 9, пропущенным через корпус тигля 1 в зону расплава.

Шина 8 оборудована датчиком 10 тока подключенным к первому входу блока 11 сравнения, к второму входу которого подключен залатчик 12 уровня. Выход блока-11 сравнения подключен к выходу блока 13 управления нагревом и подачей расплава, выходы которого подключены к индукторам 3 и 4 и электромагниту 5. Дополнительный контакт 9 установлен в месте предельно допус тимого нижнего уровня расплава в тигле

1 и подсоединен к входу блока 13 управления нагревом и подачей расплава.

Предлагаемая магнитодинамическая печь работает следующим образом.

В режиме хранения расплава включен электромагнит 5. Индукторы 3 и 4 включены синфазно, но питаются неодинаковым напряжением либо напряжениями, смещенными по фазе. При этом ток, наводимый инлукторами 3» 4 в металле, раскладывается на две составляющие, первая из которых протекает через расплав в крайних каналах и тигле, обеспечивая нагрев расплава в них. При .включенном электромагните 5 в активной зоне от этой составляющей воз5

$0

)5 го

as

50 никает электромагнитное давление, поднимающее расплав в центральном канале и металлопроводе. При касании расплавом контактной втулки 7 появляется вторая составляющая тока в расплаве, которая течет в цепи: крайний канал, центральный канал, металлопровод 6, контактная втулка 7, шина

8, дополнительный контакт 9, расплав в тигле 1, крайний канал. Через другой крайний канал течет ток (Io такой же пепи. Вторая составляющая тока обеспечивает нагрев расплава в крайних и центральном канале и металлопроводе. При этом осушествлястся циркуляция расплава через крайние каналы.

Величина второй составляющей тока измеряется датчиком 10 и сравнивается в блоке

ll сравнения с сигналом залатчика 12 уровня расплава, приведенного к величине тока.

Величина тока зависит о-: плошади соприкосновения расплава с контактной втулкой, а следовательно, от уровня расплава в металлопроводе. Сигнал рассогласования с выхода блока 11 сравнения подается в блок

13 управления нагревом и иода гей расплава. который, в свою очередь, меняя напряжение на электромагните 5 и индуктора Y 3 и 4, поддерживает уровень раси 1 ава на срезе металлопровода в зоне контактной втулки 7.

Ток, протекающий через расплав в металлопроводе, подогревает его и контактную втулку, которая является сливным носком.

Благодаря этому устраняется возможность, появления кастылей, отрицательно сказывающихся на работе при заливке. Устраняется необходимость постоянного обслуживания этого участка цепи. В режиме заливки индукторы 3 и 4 включается противофазно, что приводит к возрастанию давления в мсталлопроводе 6 и выливу расплава через контактную втулку 7. Последняя выполнена в виде расходящегося конического насадка, который обеспечивает кавитапию расплава в суженной части. Расход через насадок после возникновения кавитации стабилизируется, сохраняясь постоянным независимо от величины напора. При изменении давления изменяется только зона кавитапии по диффузной части, начиная от суженного сечения.

Применение такой втулки обеспечивает постоянный расход расплава„что повышает точность дозирования. Благодаря расширяющейся по сечению части втулки дальнейшее движение расплава сопровождается снижением скорости, потерей давления и энергии струй, обеспечивая вылив ламинарным потоком. При этом исключается применение дополнительных желобов либо лотков для подачи расплава в форму. Дополнительный контакт 9 установлен в тигле 1 в месте, соответствующем крайнему нижнему уровню расплава.

Во время заливки при понижении уровня расплава ниже контакта 9 поступает сигнал на вход блока 13 управления нагревом и подачей расплава, запрещаю пей заливку.

984667

Формула изобретения

Составитель В. Этинген

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес Корректор Н. Ь> ряк

Заказ 10028!13 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Технико-экономическая эффективность магнитодинамической печи заключается в расширении технологических возможностей путем поддержания металла на срезе металлопровода и вылива его ламинарным потоком с постоянным расходом, не зависящим от величины давления; упрощении конструкции благодаря отсутствию нагревателей металлопровода и необходимости обслуживания этого участка печи; возможности получения сигнала о предельно допустимом нижнем уровне расплава в тигле без дополнительного датчика и поддержания уровня расплава на срезе металлопровода благодаря датчику тока, установленному на шине; повышении надежности и долговечности бла годаря отсутствию металлического металлопровода, зафутерованного внутри.

1. Магнитодинамическая раздаточная печь, содержагцая тигель с каналами, оборудованными индукторами и электромагнитом, соединенным с последними блоком управления нагрева и подачи расплава, металлопровод, контактную втулку, отличающаяся тем, что, с целью упрошения конструкции и повышения надежности работы печи, контактная втулка установлена на срезе металлопровода и соединена шиной с дополнительным контактом, установленном в стенке тигля и выполненным с возможностью вза1модействия с расплавом.

2. Печь по п. 1, отличанщаяся гем, что контактная втулка выполнена в виде расходящегося конического насадка.

3. Печь по п. 2, отличающаяся тем, что, с целью получения сигнала о предельном минимальном количестве расплава в тигле, дополнительный контакт установлен в месте предельно допустимого нижнего уровня раснлава и подсоединен к входу блока управления подачей расплава.

4. Печь по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, что, с целью поддержания расплава на срезе металлопровода, на шине установлен датчик тока, выход которого подсоединен к блоку сравнения, к второму входу которого подсоединен задатчик тока, а выход подсоединен к выходу блока управления подачей расплава.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Литейное производство ¹ 11, 1970. с. 13.

2. Патент США № 4146081, кл. В 22 D 19/04, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР № 639641; кл.. В 22 D 17/12, 1979.