Способ заливки расплава

,9 80) 4(1) В 22 0 37 00 ООИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН ДВТОФСНСМУ СИидВТВЪСТВУ:Вф ГОСУДЮ,СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт проблем литья АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 141996 ф кл. В 22 1) 39100 в 1961"Литейное производство", 1983,У 10, с. 20,(54) (57) СПОСОБ ЗАЛИВКИ РАСПЛАВА,включающий возбуждение электромагнитного поля в расплаве, о т л ич а ю щ н й с я тем, что, с цельюсокращения энергозатрат, на расплаввоздействуют виброколебаниями, аэлектромагнитное поле возбуздаютциклически и синхронно с частотойвибрации, с длительностью импульса,равной полупериоду виброколебаний.3166892 Ч = АГ АГ - Чр Подобная сила возникает и прпвибрации электропроводящей среды вмагнитном поде. Воздействуя в данном случае на жидкий металл, совершающий периодическое сжатие и растяжение, она будет играть роль силысопротивления, стремясь зафиксировать металл в неподвижном состоянии.При наложении электромагнитного поля циклически и синхронно с частотой вибрации и с длительностью импульса наложения электромагнитного поля в пределах половины периода Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для подъема жидкого металла на определенную высоту, при его перекачке и дозировании, а также при разливке металла в литейные формы, при непрерывном литье заготовок и при перекачке и транспортировке электропроводящих жидкостей.Цель изобретения " сокращение энергозатрат.Сущность способа заключается в следующем.Заливку жидкого металла в литейную форму осуществляют при комбинированном взаимодействии электромагнитного поля и вибрации. Электромагнитное поле, воздействующее на металл, создают с помощью индукторов, установленных возле заполняемых полостей. Динамическое воздействие вибрации на расплав вызывает в нем периодические колебания с амплитудойи, как следствие, в результате наложения виброколебаний происходит периодическое сжатие и растяжение расплава.Одновременно с наложением виброколебаний на подаваемую порцию злектропроводящей жидкости воздействуют электромагнитным полем с напряженностью Н,На перемещающуюся электропроводящую среду, находящуюся в магнитном поле, действует сила на единицу объема где р - магнитная проницаемостьэлектропроводящей среды;д - плотность наведенного токав электропроводящей среде,Н - напряженность магнитногомоля. виброколебаний электромагнитное полевызывает силу сопротивления перемещению только строго в одну половинупериода виброколебаний, формируя 5 в жидкости таким образом импульсыдавления, которые и вызывают направленное движение подаваемых объемов.Скорость подачи при этом зависитот амплитуды виброперемещения и частоты вибрации.Скорость подъема, металла опреде- ляется 15 где Ч - скорость подъема;" Г - частота вибрации металлопроводаА - амплитуда виброперемещенияметаллопровода вдоль своей 20 оси.Реальная скорость перемещенияметалла тем выше, чем меньше скольжение, которое в свою очередь зависит от величины напряженностиэлектромагнитного поля Ч = А"1,1-Б)ГРгде Я - скольжениемЧ - реальная скорость жидкого30 металла,35 Иэ приведенного выше видно, чтоэффективность подачи расплава предлагаемым способом значительно выше, чем способами, где используется для этого только одна эпектродинамичес кая сила. Даже при наложении незначительного электромагнитного поля по предлагаемому способу можно добиться подъема металла за счет наложения вибрации.4.5 1 Повышение эффективности указанного способа при подаче жидких металлов обеспечивается значительно меньшей потерей энергии на нагрев 50 из-за непосредственной передачи механической энергии, При этом уменьшается влияние таких факторов, какэлектропроводность, температураплавления, что в целом повышает 55 надежность подачи жидких металлов.Непосредственная передача.механичес-,кой энергии в жидкий металл за счетвибрации, минуя ее преобразование1166892 Режим подачи По примеру ПокаЗатели Предлагаемый 48 76 80 920 1150 95 150 130 из электрической, повышает надежность способа.П р и м е р. Отливали в корковые формы цилиндрические гильзы диаметром .130 мм, высотой 320 мм и преобладающей толщиной стенки 8 мм,В качестве материала был использован чугун.Подачу металла в форму осуществляли по двум способам - прототипу и предлагаемому. По прототипу металл в форму подавали с помощью напорной трубы,от магнитодинамической установки, по предлагаемому - заливаемые формы устанавливали иа вибростоле и охватывали соленоидным индуктором. Полученные при проведении исследований данные приведены в таблице.При подаче жидкого металла по предлагаемому способу виброколебания, налагаемые на жидкий металл, должны содержать составляющую виброколебаний, действующую по линии, совпадающей с направлением подачи жидкого металла. Если осуществляется подача по вертикальному каналу, налагаются вертикальные колебания, при горизонтальной принудительной подаче на жидкий металл налагают горизонтальные виброколебания. Поэтому в любом случае для подачи жидкого металла в требуемом направлении амплитуда виброколебаний, налагаемых на передаваемую жидкость, должна иметь составляющую, дейст"- вующую вдоль линии, совпадающей с вектором направления подачи.Наложение электромагнитного поля по предлагаемому способу осуществляют .строго в определенную половину периода виброколебаний в зависимо сти от того, прямое или обратное Частота возбуждаемогоэлектромагнитного поля,Гц 50 Напряженность возбуждаемого электромагнитного,поля, А/м движение металла мы хотим получить, или в положительный полупериод:,амплитуды виброколебаний или, наоборот, в отрицательный. Налагаемое 5 электромагнитное поле на жидкийметалл может быть как переменным,так и постоянным, но в отличие отизвестных способов оно не является бегущим, т.е, суммирующим от 10 нескольких источников поля, имеющих временный сдвиг по фазе. Попредлагаемому способу электромагнитное поле, действующее в определенном месте на жидкий металл, 15 создается от одного источника полясоленоида или индуктора. По сравнению с прототипом предлагаемый способ принудительной пода 20 чн позволяет.при значительно меньшихэнергоэатратах добиться более высокого качества отливок. Применениеего в металлургических процессахзначительно повысит эффективность25 и надежность подъема и подачи жидких,.металлов, их дозирования и заливкив литейные формы. При разливке жидкого металла по формам уменьшаетсябрак на 2-57 за счет улучшения30 пропитываемости и заполняемости втонких местах. При этом благодаряФулучшению условий пропитываемостни заполняемости жидкого металла возможно конструктивное утоньшение толщин стенок и уменьшение веса отливок,а за счет комбинированного воздействия электромагнитного и вибрационного полей происходит экономияэнергетических затрат и повышениеКПД по сравнению с известными способами. Для осуществления способаиспользуются конструктивно гростыеи надежные устройства,1166892 Продолжение таблицы Режим подачи По примеру Показатели Предлагаемый 0,5 т 0,5 т 0,3 т т т 80 48 76 Амплитуда, налагаемыхвиброколебаний, мм 1,2 0,9 0,8 Усадочная пористость УсадочнаяНет Нетпористостьв среднейчасти Нет Имеются газовые включения и пористость 16,5 Структурная неоднородность сечению Нет Нет Нет Есть по Есть навсей длине торцах Наличие отбела Относительная жидкотекучесть,й 85 100 98 37 37 Относительная скоростьподачи, и/с 3,36 3,1 5,2 0,5 0,3 Составитель Е. НоткинТехред Т.Маточка Корректор А. Тяско . Редактор К. Волощук Заказ 4360/11 Тираж 747 Подписное 3 НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5,Частота налагаемых виброколебаний на жидкость,Гц Предел прочности образцов из отливок на растяжение, кг/мм Различие в структурнойнеоднородности и механических свойствах по сечению по сечению и высоте Структурная неод- нородность по 16,2 18,2 15,8 Структура однородна