Устройство для обработки металла при непрерывном литье

СОЮЗ СОВЕТСКИХниннинииниснииРЕСПУБЛИК 6% 011 За) В 22 Э 11/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВРОРОНОНУ ОВРВВУАНАОТВУ ЬйА(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 526443, кл. В 22 0 11/1 О, 1974,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИМЕТАЛЛА ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ЛИТЬЕ, содержащее металлоприемник, заземленньйкристаллиэатор и схему для пропускания электрического тока через металл, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьвпения производительности процесса и улучшения качестваслитков, схема для пропусканияэлектрического тока выполнена в виде цилиндрического электрода, расположенного между металлоприемникоми кристаллиэатором соосно выпускному отверстию, электрически изолированного от нее и соединенного с источником постоянного электрическогонапряжения.98658 1 10Изобретегие относится к металлургии, в частности к устройствам для обработки металла при непрерывном литье металлов и сплавов. Для повышения качества слитков, получаемых при непрерывном литье, применяют различные электрофизические воздействия.Известен способ обработки кристаллизующегося металла, осуществляемый в устройстве, содержащем металлоприемник, заземленный кристаллизатор и схему пропускания электрического тока через металл1.Однако пропускание электрического тока через металп, имеющий очень маленькое электрическое сопротивле" ние, даже при напряжении порядка единиц вольт дает большой ток, что приводит к выделению значительного количества джоулева тепла в кристаллизующемся металле, а по технологии для затвердевания металла его необходимо охлаждать.Уменьшение величины пропускаемого тока при повышенном напряжении возможно включением добавочного сопротивления, на котором бесполезно выделится основная часть энергии ,электрического тока.Цель изобретения - повышение производительности процесса и улучшение качества слитков.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обработки металла при непрерывном литье, содержащем металлоприемник, заземленный кристаллизатор и схему для пропускания электрического тока через металл, последняя выполнена в виде цилиндрического электрода, расположенного между металлоприемником и кристаллизатором соосно выпускному отверстию, ,электрически изолированного от нее и соединенного с источником постоянного электрического напряжения.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства для обработки металла при непрерывном литье приведена на рисунке. Из металлоприемника 1 через выпускное отверстие 2 струя металла попадает в кристаллизатор 3, который имеет заземление 4. Один из полюсов источника 5 постоянного высокого напряжения заземлен, а другой соединен с электродом б, имеющим отверстие в виде цилиндра. Электрод не имеетконтактов с лпщким металлом. В движущейся относительно электрода струеметалла наводится электрический так,который проходит через фронт 7 кристаллизации и через твердый металлна заземленный кристаллизатор. Поскольку протекающий ток весьма мал,выделение джоулева тепла Я 1 незначи- О тельно и не замедлит кристаллизациюметалла.С другой стороны, наличие высокого электрического напряженйя вблизиповерхности кристаллизующегося метал ла производит к уменьшению поверхностного натяжения в жидком металлепо формуле 20где С - электрическая емкость;У - разность потенциалов междуобкладками конденсатора(между металлом и электродом),Снижение поверхностного натяжениярасплава приводит к уменьшению критического радиуса зародыша, уменьшению работы образования зародыша кри- ЗО тического размера и увеличению скорости роста кристаллов. Эксперимен- -ты показали, что при напряжении наэлектроде 10 кВ время кристаллизации уменьшается на 15-20 .Увеличение числа зародышей и быстрая кристаллизация приводит к получению мелкозернистой однороднойструктуры металла с повышенными механическими свойствами.40 Несмотря на применение высокогонапряжения электрического тока наэлектроде условия охраны труда работающих не осложняются, так как крис таллизатор надежно заземлен, Электрод 6 со всех сторон электрическиизолируют и размещают так, чтобы исключить заливание его металлом. В случае аварийного заливания электрода 50 жидким металлом (появления прямогоконтакта с металлом) в цепи возни 0кает большой электрический ток, который отключает источник высокого напряжения, снабженный токовой защитой.55 Технико-экономическая эффективность предложения заключается в увеличении скорости кристаллизацииметалла за счет использования напряже3 1098658 4ния, во много раз превышающего этот тельность процесса и повышаются мепараметр в известных устройствах. ханические свойства металла в средПри этом, увеличивается проиэводи- нем на 15-203.Составитель В, Сирота Техред-ЛЛоцюбняк Корректор И. Эрдейи .Редактор Н. ДанкуличЗаказ 4305/7 Тираа 715 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,. Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4