Установка непрерывного литья металлов

СОЮЗ СОВЕТСКИХеееееееее есн ееРЕОЪБЛИН(19)ОПИС 0 1Чь,)ее ееЦ Цее вико учно-исследо- конструкторобработки дарственный й энергети- Кржижановьство СССР /10, 1968. ывное литье 1, с 171СТАНОВ КАВ, содерж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делам иэоьРетений и ОтиРыти АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Государственный навательский проектный иский институт сплавов ицветных металлов и Госунаучно-исследовательскический институт им, Г,Мского(56) Авторское свидетелУ 267022, кл. В 22 0 1Германн Э.Г. НепрерМ., Металлургиздат, 196 вочную коробку и кристаллиэатор, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьваения производительности, качества получаемой заготовки и снижения трудовых затрат, она снабже. на размещенным между разливочной коробкой и кристаллизатором кондук" ционным магнитогидродинамическим устройством с несколькими секциями, содержащими электромагниты с катушками намагничивания и токоподводящие шины и расположенными вдоль канала магнитогидродинамического ус 1 ройства дискретно, при этом катушки намагнйчивания электромагнитов и токоподводящие шины секций выполнены с возрастающим соотношением чксла витков катушек намагничивания и сечения токоподводящих шин в направлении от разливочной коробки к кристаллизатору.У1168325 2. Установка по п, 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что секции магнитогидродинамического устройства выполнены с постоянным числом витков катушек электромагнитов и возрастающим в направлении от разливочной коробки к кристаллиэатору сечением токоподводящих шин.3. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что секции магнитогидродинамического устройства выполнены с постоянным сечением токоподводящих шин и возрастающимв направлении от разливочной камерык кристаллиэатору числом витков катушек намагничивания. Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывномулитью металлов. Цель изобретения - повышение производитсльности, качества получаемой заготовки и снижение трудовых затрат.На фиг. 1 показана установка, план; на фиг. 2 - то же, токоподводы выполнены с транспоэицией шин в секциях; на Фиг, 3 - то же, вид сбоку.Установка содержит емкость 1 для расплавленного металла, разливочную коробку 2, водоохлаждаемый кристаллизатор 3 в котором размещен вкладыш 4 с профилирующим отверсти - ем 5, соответствующим профилю сечения заготовки, кондукционное МГД-устройство с каналом 6, расположенное между разливочной коробкой 2 и водоохлаждаемым кристаллизатором 3, соединенное резьбовым соединением на фланце 7 с разливочной коробкой 2, а на фланце 8 - с кристаллизатором, Вдоль канала б дискрет но размещены секции 9, в пределах которых формируются электромагнитные силы, действующие на расплавленный металл.Каждая секция 9 содержит электромагнит с магнитопроводом 10 и катушкой 11 намагничивания, дуе ламелн 12 и 13, к которым подключены токо- подводящие шины 14 и 15, связанные Установка по пп. 1-3, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что токо- подводящие шины расположены вдоль канала магнитогидродинамического устройства с возрастающим в направлении от кристаллизатора к разливочной коробке суммарным сечением шин в каждой последующей секции и транспоэиции шин в секциях на участках их подключения,5. Установка по пп, 1-4, о т л и ч а ю щ а я с я тем. что магнитогидродинамическое устройство установлено под углом 0-90 к оси разливочной коробки. 2другими концами с полюсами источника 16 постоянного тока.При литье заготовок малого сечения не требуется создавать большие5давления в канале МГД-устройстваи электромагниты с магнитопроводамн 10 и катушками 11 могут бытьзаменены постоянными магнитами тойже намагничивающей силы.Катушки 11 намагничивания электромагнитов выполнены с возрастаю -щим соотошением числа витков, атокоподводящие шины - сечений внаправлении от разливочной коробки2 к кристаллиэатору 3.1При этом вариантами выполненияустройства являются:выполнение секций с электромагнитами, имеющими постоянное число витков катушек 11 и возрастающим сечением токоподводящих шин 14 и 15 в направлении от разливочной коробки к кристаллиэатору, выполнение секций с постоянным сечением токоподводящих шин и возрастающим числом витков катушек намагничивания.В установках, рассчитанных на большую производительность и высокое давление в МГД в кана б, токоподводящие шины 14 и 15 располагают с перекрещиванием (транспозицией) шин на участках подключения их к ламелям 12 и 13. В этом случае концы токо- подводящих шнн выведены к источнику 16 постоянного тока, располагаемогосо стороны кристаллизатора 3 (фиг, 2). Суммарное сечение токо- подводящих шин 14 и 15 в пределах секций возрастает в направлении от разливочной коробки 2 к кристаллизатору 3.Ось канала 6 МГД-устройства раз-. мещена под углом о = 0-90 фк горизонтальной оси разливочной коробки 2. Нижний предел углов наклона о =0-5 10 определяет устройство, работающее при малом металлостатическом напоре разливаемого расплава и соответствует классу литейных машин горизонтального типа15Предельное верхнее положение оси канала 6 (углы близкие к 90 ) характеризует условия литья при обратном поддавливании сил металлостатического давления, направленных 20против электромагнитных сил МГД-устройства. Такая конструкция соответствует классу машин непрерывноголитья с вытягиванием заготовкивертикально вверх, что имеет технологические преимущества, связанныЕс симметрией действия сил на боковуюповерхность кристаллиэатора напримерпри литье сплавов с особо низкимимеханическими свойствами при температурах, близких к солидусу.Промежуточное положение угла. наклона о выбирают из конструктивных соображений, причем заполнениеканала расплавленным металлом обеспечивается за счет поддержания тре-.буемого уровня его в емкости 1, чтоособенно важно в режимах пуска установки,Выполнение разливочной коробки 2в виде гибкого сочленения, обеспе 40чивающего изменение угла наклонаканала 6, позволяет иметь еще одинэлемент регулирования процесса,например, с целью уравновешиваниясил электродинамического происхожде 45ния и сил металлостатического давления. Эта же система позволяет поддерживать заданное давление металлана выходе из МГД-устройства.Устройство работает следующимобразом. Поддерживаемый в емкости 1 в расплавленном состоянии металл через разливочную коробку 2 попадает в канал 6 МГД-устройства. После подключения токоподведящих шин 14 и 15 к источнику постоянного тока 16 и подачи напряжения на катушки намагничивания 11 в жидком металле, попавшем в канал, от взаимодействия тока с магнитным полем формируются электромагнитные силы, направленные вдоль оси канала и создающие в кристаллизаторе 3 давления, выжимающие твердую заготовку через профилирующее бтверстие 5 вкладыша 4.Электромагнитное давление, формируемое в зонах секций, определяется плотностью тока е, индукцией 8 магнитного поля и длиной зоныПлотность тока задается токомтокоподводящих шин 14 и 15 и сечением жидкого металла в канале,индукция 8 - намагничивающей силой катушек возбуждения, а длинаактивной зоны секций определяетсядлиной ламелей 12 и 13,При постоянных д" и В давление Р на выходе из канала пропоргциональнс Т . При увеличении одного из параметров сРили В -1 , а при одновременном увеличении обоих Р = 14Модель устройства испытана в лабораторных условиях и при токе 500 А на участке секции с активной зоной длиной 100 м получено давление на выходе МГД-устройства 1 кг/смг, под действием которого образованы заготовки свинца цилиндрической формы. Энергоемкость процесса оценивается величиной10 кВт-ч/т свинца, что значительно ниже соответствующих показателей традиционных процессов формообразования заготовок цветных металлов.1 168325 Составитель А.ПоповТехред М.Кузьма Корректор Д.Сычева В по дел13035,4/5 ал ППП "Патент", г. Узгород, ул. Проектная Редактор Л.ЗайцевЗаказ 4540/ 11 ак 747сударственного м изобретений и осква, Ж, Ра Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб., д