Устройство для разливки металла

(19) И 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 22 0 39 0 1 т. ОМУ СВ Н АВТО Р 16 и В.П. Пол м литья АН р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ АНИЕ И 30 Б,(71). Институт проблеинской ССР)идетельство СССР 37/00, 1972. етельство СССР 5/52, 1972, етельство СССР 39/ОО, 1979ВО ДЛЯ РАЗЛИВКИ тигель, огнельным и центральным каналами,два индуктора, электромагнит и сливной металлопровод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы и производительности, в центральном канале огнеупорного блока со стороны подса единения его к тигелю на расстоянии 0,1-0,3 своей длины выполнен участок разветвления, образующий в плос кости расположения плавильного кана .ла по меньшей мере один дополнитель" ный канал, имеющий выход в тигель и оснащенный.металлопроводом, причем участок разветвления центрального канала охвачен полюсами электромагнита.1014650 2. Устройство па п. 1, о т л и ч а ю щ е. е с я тем, что дополнительные каналы выполнены параллельно центральному каналу. 3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ось дополнительных каналов очерчена дугой ок 1Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам для разливки металла, созданным иа базе индукционной канальной печи. 5Известны устройства для разливки металла, обеспечивающие индукционный нагрев жидкого металла и порционную периодическую заливку форм под действием электромагнитных сил, 10 создаваемых на определенном участке полости плавильного канала 11 и (2)Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является индукционная канальная печь, содержащая тигель, огнеупорный блок с плавильным и центральными каналами, индукторы, электромагнит и сливной металлопровод (.Э 1.Недостатком данной печи является низкий срок службы каналов, которые при работе на алюминиевых сплавах зарастают неметаллическими включениями. Это явление происходит в результате сепарации неметаллическихвключений в жидком металле под действием электромагнитных сил, созда-. ваемых в металле при прохождении по нему электрического тока. Данные включения, откладываются на стенках канала и перекрывают его, нарушая работу печи. В известном устройстве явление сепарации происходит не толь ко за счет действия электрического тока, но еще и за счет дополнительного воздействия на металл с током З 5 магнитного поля электромагнита. Имен но участок канала, где расположен электромагнит, зарастает наиболее быстро. Канал печи конструктивно выполнен так, что явление сепарации 40 происходит во всех режимах работы. Это ускоряет зарастание канала и снижает срок его работы.. Цель изобретения - повышение срока службы и производительности уст ройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для разливки металла, содержащем тигель, огнеупорный блок с плавильным и центральным кана. лами, два индуктора, электромагнит и ружности с центром, расположеннымна внутренней образующей центрально.го канала, радиусом, равным 0,1-0,3его длины,4. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что дополнительные каналы расположены перпенди"кулярно плоскости плавильного канала,сливной металлопровод, в центральномканале огнеупорного блока со стороны подсоединения его к тиглю на рас-стоянии 0,1-0,3 своей длины выполненучасток разветвления; образующий вплоскости расположения центральногоканала по меньшей мере один дополнительный канал, имеющий выход в тигель и оснащенный металлопроводом,причем участок разветвления центрального канала охвачен полюсами электромагнита.При этом дополнительные каналывыполнены параллельно центральномуканалу.Ось дополнительных каналов очерчена дугой окружности с центром,расположенным на внутренней образующей центрального канала, радиусом,равным 0,1-0,3 его длины,Кроме того, дополнительные каналырасположены перпендикулярно плоскости плавильного канала. На фиг. 1 представлено устройстводля разливки металла; на фиг. 2то же, вид сбоку (режим нагрева металла); на фиг. 3 - устройство дляразливки металла в два металлоприемника; на фиг. 4 - то же, дополнительные каналы очерчены по дуге окружности; на фиг. 5 - то же, при расположении дополнительных каналов перпендикулярно плоскости плавильногоканала.Устройство для разливки металла(фиг. 1) состоит из тигля 1, в нижнейего части прикреплен огнеупорный блок2 с плавильным каналом 3. Этот каналохватывает два индуктора 4 и 5, меж- .ду которыми прохожит центральнЫй ка 0 ал 6, соединяющий центральную частьполости плавильного канала 3 с тиг-,лем,Центральный канал со стороны подсоединения к тиглю имеет участок 7разветвления, образующий дополнительный канал 8, Участок разветвленияцентрального канала расположен в зазоре электромагнита 9. К дополнительному каналу подсоединен сливной ме-,таллопровод 10.Устройство работает следующим об-. разом.При заливке. металла в тигель вокруг индукторов 4 и 5 образуются ко роткозамкнутые витки. На обмотки каждого индуктора подают напряжение. В режиме нагрева металла обмотки включают так,чтобы токи от каждого индуктора замыкались по плавильному каналу 3. В этом режиме токй в центральном канале б направлены встречно 10 и сумма их равна нулю; Под действием этих токов происходит нагрев металла в канале, Тепло передается в тигель за счет циркуляции металла через канал. Таким образом, в режиме 15 нагрева металла ток в центральном канале 6 отеутствует, следовательно, отсутствует эффект сепарации неметаллических включений и их отложе-ние на данном участке канала. 20В режиме разливки на одном из индукторов реверсируют напряжение. При этом токи в центральном канале б имеют одно направление. Величина тока в этом канале равна сумме токов от индукторов 4 и,5. Включают электромагнит 9. При этом создается электромагнитная сила Р(фиг. 1), под действием которой жйдкий металл нагнетается в дополнительный канал 8 и далее:по металлопроводу 10 поступает в металлоприемник. Прекращение заливки. металла осуществляют отклю- чением электромагнита и переключени. ем индукторав режим нагрева.Данное устройство может быть кон структивно. выполнено так, что участок разветвления образует два дополнительных канала 8 .и 11, которые расположены параллельно центральному каналу б (фиг. 3). В этом случае 4 О можно осуществить поочередную разливку металла по двум металдопроводам 10 и 12 путем реверсирования напряжения питания электромагнита и сост" ветствующего изменения направления электромагнитной силы Г на Р. При таком конструктивном исйолнении устройства при одном снятом металлопроводе можно осуществить регулируемую циркуляцию металла вдоль канала и в тйгле, используя ее для улучшения 5 О тепломассопереноса, усреднения температуры и химсостава металла, обработки его различными реагентами.В устройстве разветвление центрального канала происходит со сторо ны подсоединения его к тиглю на рас. стоянии 0,1-0,3 его длины. Дополнительные каналы располагаются параллельно центральному. Такое конст;руктивное выполнение и размеры выбраны из учета образования минималь- . ных немагнитных зазоров между обмот- кой индуктора и центральным каналом, обеспечения наибольшего КПП, пеРедачи энергии в системе индуктор - ви" ток канала, равномерного прогрева их 1 от центрального канала, по которому проходит электрический ток.Разветвление центрального канала производить на длине, менее 0,1 не рекомендуется из конструктивных соображений, так как на таком расстоянии невозможно разместить обмотку электромагнита. Разветвление канала иа расстоянии; более 0,3 его длины также нерационально, так как ухудшаются условия осмотра каналов, их ремонта и обслуживания.В предлагаемом устройстве разветвление,цополнительных каналов может быть выполнено и по дуге окружности (Фиг. 4) с целью улучшения гидродинамики течения металла. В данном случае ось дополнительных каналов очерчивается дугой окружности с центром, расположенным на внутренней образующей центрального канала б, и радиу-, сом Р, равным 0;1-0,3 его длины.Для улучшения условий теплообмена, обеспечения равномерной температуры и химсостава металла в тигле устройство ;можно конструктивно выполнить с дополнительными каналами 8 и 11(фиг.5), расположенными перпендикулярно плос- . кости плавильного канала 3, В этом случае электромагнит 9, располагается между центральным б и боковыми участками плавильного канала 3.Таким образом, в результате выполнения разветвления центрального канала на дополнительные каналы в режиме нагрева металла через участок ка-. нала, где наиболее сильно появляется эффект электромагнитной сепарации и отложение неметаллических включений, электрический ток не проходит. Электрический ток через центральный канал проходит лишь в период .заливки форм, что по времени оставляет всего 5-15 работы устройства. Это позволяет значительно снизить зарастание канала и повысить срок его службыОснащение устройства двумя металлопроводами позволяет повысить его производительность в 1,3-1,7 раза за счет возможности использования одного устройства для заливки двух литейных машин.1014650 фиг гУ Составитель Е. Ноткинктор В. Петраш Техред И.Гайду Корректор В. Бут Зак н е 111 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал 81/9 Тираж 813 ВНИИПИ Государст по делам иэобр 113035, Москва, ЖПодписноеого комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4/