Устройство для разливки и дозирования жидкого металла

1018797 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1Устройство относится к литейному производству, а именно к электромагнитным разливочно-дозирующим устройствам транспортирующих и подающих металл из плавильной печи в миксерно-раздаточные печи, используемым при литье под низким давлением, заливке и дозировании сплава в литейные формы.Известны электромагнитные устройства для заливки металла в форму, имеющие канал-металлопровод, соединенный со слив- ными патрубками, систему подвода тока к металлу, систему создания магнитного потока, которые не обеспечивают регулируемую заливку металла в несколько приемников при использовании одного электромагнитного насоса 11.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для разливки, содержащая емкость для расплава, металлотракт с системой создания магнитного потока, электромагнитный насос, активная зона которого соединена с металлотрактом, и сливной металлопровод 2.Недостатком этого устройства являются низкие энергетические характеристики, так, например, установка имеет мощность в ре жиме миксерования 15 кВт, а при работе в режиме дозирования 40 кВт, с давлением (напором в метрах), развиваемым электромагнитным насосом, не выше 0,5 кг/см, т. е. не более 1,5 м столба алюминия, что не дает возможности более полно использовать устройство при литье под низким давлением и подавать металл в формы с требуемыми напорно-расходными характеристиками. Другим недостатком этого устройства является отложение в активной зоне и на входе в зону неметаллических включений, препятствующих прохождению потока жидкого металла, зарастание каналов и активной зоны при работе, особенно на сплавах алюминия. Существование зон пониженного давления, образование завихрения и турбулентности в начале активной зоны способствует накоплению водорода и неметаллических включений.Цель изобретения - повышение надежности устройства и улучшение энергетической характеристики.Поставленная цель достигается тем, что устройство для разливки и дозирования жидкого металла, включающее емкость для расплава, металлотракт с системой создания магнитного потока и электромагнитный насос, активная зона которого соединена с металлотрактом, сливной металлопровод, дополнительно снабжено напорной камерой и по крайней мере одним струйным насосом, установленным в металлотракте, пассивный вход которого связан с емкостью для расплава, а выход - с активной зоной электромагнитного насоса, выход которого соединен через напорную камеру со сливным металлопроводом и с активным рабочим входом струйного насоса. Причем напорная камера выполнена съемной.На фиг. 1 представлена схема устройства для разливки и дозирования жидкого металла; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1. Устройство состоит из тигля 1 с крышкой 2, образующих емкость 3 для расплава, из напорной камеры 4, одного или нескольких струйных насосов (эжекторов), состоящих из съемных рабочих сопел 5 конической формы, пассивных входов б, активных рабочих входов 7, смешивающих камер 8, являющихся одновременно участками металло- тракта, выполненных в виде труб определенного диаметра, из индукторов 9 с обмоткой 10. Устройство также имеет сливной металлопровод 11, электромагнитный насос, состоящий из индукционного напорного канала 12 и электромагнита 13.Устройство работает следующим образом.При включении устройства в работу в активной зоне электромагнитного насоса возникают электромагнитные силы, воздействующие на жидкий металл, на основе периодического взамодействия индуцируемых в жидком металле токов с пронизывающим активную зону индукционного канала магнитным полем, создаваемым электромагнитом 13. Жидкий металл подается по напорному индукционному каналу 12 в напорную камеру 4, из которой часть металла под определенным давлением поступает в сливной металлопровод 11, другая часть металла подается на рабочие входы 7 струйных насосов, истекает с определенной скоростью из рабочего сопла, подсасывая пассивный расход из емкости печи. На вход электромагнитного насоса подается расход с полным напором суммарного потока на выходе из эжекторов. Устройство в данном случае представляет собой двухступенчатую гидравлическую систему, в которой первая ступень напора создается эжекторами, а вторая - последовательно соединенным с ними электромагнитным насосом, т. е. устройство представляет собой подпорную систему, обеспечивающую трансформацию напорнорасходной характеристики, за счет чего достигаются требуемые энергетические характеристики и перемешивание расплава, что способствует интенсивному рафинированию сплава и подогреву холодных слоев сплава.Полный напор на выходе из струйного насоса препятствует образованию вихрей и турбулентности на входе в активную зону электромагнитного насоса, и часть неметаллических включений под действием силы потока жидкого металла выносится из активной зоны и каналов в напорную камеру и в емкость для расплава. Это происходит потому, что суммарная скорость движения металла в каналах печи (скорость на выходе из струйного насоса) равна сумме составляющих скоростей, возникающих под действием активного потока и электромагнитных сил, действующих в активном и пассив1018797 ФиаГ Составитель Е Техред И. ВересТираж 813 откинКорректор М. ДемчиПодписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5ул. Проектная, 4 р Н. Бобкова990 Редак Заказ ВНИИП по И 3035, М илиал ПППГосударственного ко лам изобретений и ква, Ж - 35, Раушск Патент, г. Ужгород,зном потоках. Таким образом, скорость движения металла в каналах печи существенно превышает скорость движения неметаллических частиц и поэтому частицы под действием потока жидкого металла в каналах печи не задерживаются в активной зоне и выносятся из нее в напорную камеру и в емкость для расплава,Устройство является струйным магнитодинамическим устройством, в котором струйный насос используется как бустерный, создающий за счет подпора на входе в активную зону насоса и в напорной камере суммарный напор установки, превышающий напор электромагнитного насоса в несколько раз (но не более, чем в 5 раз). 4Таким образом, устройство может применяться в качестве струйно-электромагнитных агрегатов для плавки, обработки, миксерования и транспортировки сплавов и других электропроводных жидкостей.5Использование устройства позволяет производить интенсивное перемешивание, которое способствует хорошему рафинированию и лучшей передаче тепла от горячих потоков к холодным, меньшему зарастанию каналов и активной зоны насоса неметаллическими включениями. Перечисленные преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным расширяют его эксплуатационные возможности.