Магнитодинамическая раздаточная печь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 984667 Союз СоветскихСоциалистических(53) УДК 6"1 746 .22 (088.8) Опубликовано 30.12.82. Бюллетень48 по денем нэебретеннй н открытийДата опубликования описания 31. 2.82(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, а сверху сообщаюцтийся с металлопроволом, выходягцим из печи через крышку. В этой печи металлопровод не обогревается и металл находится в нем только при выливе из печи 1.Недостатком такого устройства являетсято, что при малых дозах заливки снижается температура выдаваемогометалла из-за потерь тепла в необогреваемом металлопроводе. Кроме того, в такой печи нельзя под держивать 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 магнитодинамическая 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 21.Однако металлопровод сложен по конструкциии обладает низкой надежностью из-за недостаточной стойкости электрических спиралей.ЪНаиболее близкой к предлагаемой является магнитодинамическая раздаточная печь, у которой металлопровод выполнен в виде трубы из электропроводного материала, зафутерованной внутри н контактирующей с металлом в верхней части. Подогрев расплава в металлопроволе осуществляется благодаря протеканию тока через расплав и электропроводный 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 металло- провода из-за прогара футеровки, что при. водит к прекращению нагрева расплава выше места прогара. Наличие металлопровода приводит к увеличению его теплоизлучаю 984667 455 щей поверхности, что увеличивает потери тепла. Дополнительная теплоизоляция наружной ц асти 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 магнитодинамицеской раздаточной печи, содержащей 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 цертеже изображена предлагаемаяпечь.,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.1 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 и 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 воз 5 10 5 го 25 30 35 40 45 0 никает электромагнитноедавление, 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 по 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 ГО и сравнивается в блоке 11 сравнения с сигналом залатцика 12 уровня расплава, приведенного к велицине тока.Величина тока зависит от плошали 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 подачей расплава. который, в свою очередь, меняя напряжение на электромагните 5 и индукторах 3 и 4, поддерживает уровень расплава 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 металлопроводе 6 и выливу расплава через контактную втулку , Последняя выполнена в виде расходящегося конического насадка, который обеспечивает кавитапию расплава в суженной части. Расход через насадок после возникновения кавитапии стабилизируется, сохраняясь постоянным независимо от величины напора. При изменении давления изменяется только зона кавитапии по диффузной части, начиная от суженного сецения.Применение такой втулки обеспечивает постоянный расход расплавачто 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, запрещаюгпей заливку.984667 Формула изобретения итель В. ЭтингенИ. Верес852ого комитетаений и отк ыт ост ор И. Рыбченко 0028)13 ВНИИПИ Госу по делам 13035, Москва,филиал ППП ПатеРеда Зака Ьуряк Тираж дарстве изобрет Ж - 35 нт, г. 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 благодаря отсутствию металлического металло- провода, зафутерованного внутри. 1. Магнитодинамическая раздаточная печь, содержашая тигель с каналами, оборудованными индукторами и электромагнитом, соединенным с последними блоком управления нагрева и подаци 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 стенкетигля и выполненным с возможностью взшмодействия с расплавом.2. Печь по п. 1, отличающаяся гем, что5 контактная втулка выполнена в виде расходящегося конического насадка.3. Печь по п. 2, отличающаяся тем, цто,с целью получения сигнала о предельномминимальном количестве расплава в тигле,дополнительный контакт установлен в местепредельно 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 экспертизе1. Литейное производство11, 1970.с, 13.2, Патент США4146081,кл. В 22 Р,19)04, 1979.3. Авторское. свидетельство СССР639641; клВ 22 Р 17)12, 1979. д КорректорПодписноенн СССРр ийРаушская наб., д. 4)5Ужгород, ул. Проектная, 4