Устройство для электромагнитного перемешивания жидкой фазы непрерывного слитка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 В 22 0 111 О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 0 46е объ инение Урал И. Куликов, нов, В. В. БуСоболев СССР1982. ких, Пожив иВ.Н тельств Р 1 1/О С: ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ЖИДКОЙ ФАЗЫ НЕПРЕРЫВНОГО СЛИТКА (57) Изобретение относится к машинам непрерывного литья заготовок с воздействием на жидкую фазу непрерывного слитка (НС) ЯО 1276431 электромагнитных сил. Цель изобретения состоит в повышении коэффициента полезного действия за счет уменьшения рассеяния магнитного потока и устранения его потерь. Устройство состоит из магнитопровода, содержащего сердечники (С), полюса (П), ярма, которые соединены между собой в несущую двухсвязную Ш-образную конструкцию, и катушки возбуждения, охватывающие С и расположенные между П и ярмами. П расположены на противоположных широких гранях НС и в них установлены опорные ролики. Катушки возбуждения создают в С, ярмах и П магнитный поток, который, проходя между П, пронизывает НС. Одновременно через НС пропускают электрический ток, который подводится к кон-цам разрезных опорньх роликов. 4 ил.Изобретение относится к металлургии, и именно к непрерывной разливке металлов.Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия устройства.На фиг. 1 изображена схемд устройства для электромагнитного перемешивания жидкой фазы непрерывного слитка; на фиг. 2 -- разрез Л - Л на фиг. 1; на фиг. 3 - . взаимное расположение магнитного поля и электрического тока в жидкой фазе непрерывного слитка (показано стрелками); на фиг. 4 - разрез Б - -Б на фиг. 3 (стрелкой изображено направление обьечных перемешивающих сил в жидкой фазе непрерывного слитка).Устройство для электромагнитного перемешивания жидкой фазы непрерывного слитка состоит из чдгнитопроводд, содержащего сердечники 1, промежуточные опорные элементы-полюса 2, два ярма 3, которые соединены между собой в несу цую двух- связную Ш-образную конструкцию и катушек возбуждения 4, охватывающих сердечники 1 и расположенных между полюсами 2 и ярчами 3. Полюсы 2 расположены на противоположных широких гранях непрерывного слитка 5, контактируют с его поверхностью, удерживая короцку сл аткы от выпучивания. В полюсах 2 выполнены гнезда 6, в которых смонтированы подшипниковые узлы 7 для крепления внутренних концов 8 опорных роликов 9, изготовленных из немагнитных металлов. Наружные концы 10 опорных роликов 9 крепятся в подшипниковых узлах 11, установленных в отверстиях 12, выполненных в каждом ярме 3. Ны концах 10 опорных роликов 9 установлены гцетки 13 для подвода электрического тока. Концы 8 и 10 опорных роликов 9 изолированы от полюсов 2 и ярма 3 слоем изоляционного материалы 14.Устройство работает следуктщиь образом.Катушки возбуждения 4 создают в сердечниках 1, голксах 2 и ярмах 3 магнитныее потоки5 и 16, которые, проходя между полюсдми 2, пронизывают жидкую фазу 17 непрерывного слитка 5 в поперечном направлении. На фиг.стрелками псн(дздно направление магнитных потоков 5 и 16, создаваемых катушками возбуждения 4 в мдгнитопроводе. Как видно из фиг 1, магнитные потоки 15 и 6, создаваемые катушками возбуждения 4, расположенными на противоположных сторонах полк)сов 2, направляют навстречу друг дру у, что позволяет направить общий магнитный поток цсрез ту часть непрерывного слитка 5, которая находится между полюсами 2. Одновременно с магнитным потоком через слиток 5 пропускается электрический ток, который подводится к концам 10 опорных роликов 9 с помощью гцеток 3. На фиг. 3 стрелками показано направление магнитного ноля 18 и электрического тока 19 в жидкой фазе 17 непрерывного слитка 5. Взаимодействие магнитного поля 18 и электрического тока 9 приводит к появлению в жидкой фазе 17 объемных перемешивающих сил 20, направленных перпендикулярно направлению магнитного поля 18 и электрического тока 9, показанных стрелкой на фиг. 4.Технико-экономические преимуществапредлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключаются в следующем.При одной и той же величине намагничивак)щей силы катушек возбуждения величина магнитной индукции в зазоре между полюсами (как показывают расчеты и замеры индукции, проведенные на модели) может быть увеличена в 1,6 - 2 раза за счет меньшего рассеяния магнитного потока, значит, и величина объемных перемешивающих сил возрастает и 1,6 - 2 раза.В отличие от прототипа, у которого при черно 10- - 15% магнитного потока бесполезно теряется, проходя через выступающие концы бочек роликов и образовавшуюся корочку боковых граней слитка, в случае отливки слитков различной ширины с уменьшением ширины слитка потери магнитного потока возрастают до 30 - 40%, в устройстве такие потери отсутствуют. Таким образом, коэффициент полезного действия устройства по сравнению с прототипом увеличится примерно в 2 разы.ЗО Современная тенденция развития непрерывной разливки предполагает увеличение ширины отливыемых слитков (слябов), а необходимость дальнейшего повышения качества металла требует сокращения шагов роликов, удерживающих корочку слитка от 35 выпуцивания. Конструктивно выполнениеэтих условий может быть реализовано за счет применения разрезных роликов, имеющих промежуточную опору по их длине. Устройство этим ъслови 5 м удовлстворнст. От, ливка широких слябов с использованием прототипа невозможна.Конструкция устройства позволяет концентрировать мыс нитный поток в заданном месте на поверхности слитка путем изменения расположения полюсов относительно 45 продольной оси слитка. Прототип такой возможности не имеет.Ввиду того, цто магнитный поток распределен между полюсами устройства более равномерно чем у прототипа, это способствует более равномерному распределению перемешивающих сил в объеме жидкой фазы слитка, что, в свою очередь, позволяет более точно регулировать скорость перемешивания жидкой фазы. Формула изобретенияУстройство для электромагнитного перемешивания жидкой фазы непрерывногослитка, содержащее магнитопровод, выполненный в виде параллельно расположенных сердечников с попарно установленными на них катушками возбуждения и полюсами, замкнутых с каждой стороны ярмом, выполненным плоским, и роликовые опоры, расположенные против друг друга, концы которых размещены в гнездах, выполненных в каждом ярме, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия устройства, каждая роликовая1 О опора выполнена в виде пары роликов, расположенных симметрично относительно сердечников магнитопровода, выполненных разрезными из немагнитного материала и электрически изолированными от магнитопровода и имеющих промежуточные опорные элементы-полюса магнитопровода, расположенные на сердечниках магнитопровода между катушками возбуждения, причем расстояние между контактными частями промежуточных опорных элементов-полюсов равно зазору между противолежащими роликами, в каждом из промежуточных опорных элементов-полюсов выполнены гнезда, в которых размещены внутренние концы роликов, при этом на наружных концах роликов, размещенных в гнездах каждого ярма, смонтированы щетки для подвода электрического тока.Редактор М. БандураЗаказ 66169 Составитель А. Гонов Текрсд Р 1. Верее Корректор И. М 1 ска Тираж 757 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4