Устройство для горизонтальной непрерывной разливки

(51)5 .В ОП вердого те Ю, Чашечкина, Д А, Е. Чернышо клин, Ю, М, Гел(56) Патент США В 414 кл, В 22 О 11/12, 1978. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ Ы, 1771871 А 1(57) Сущность изобретения: устройство содержит промежуточную емкость 1 для жидкого металла, кристаллизатор 5, магнитную систему 6, тянущий механизм 9, источник постоянного тока 4. присоединенный к электродам, один из которых расположен в промежуточной емкости 10, а другой - на тянущем механизме, Новым в устройстве является то, что промежуточная емкость 1 выполнена обогреваемой, по крайней мере часть ее обьема с выходным отверстием расположена между полюсами магни;ной системы 6, а также то, что промежуточная емкость оборудована системой дополнительных электродов 8, 2 з.п, ф-лы, 2. ил.ФщИзобретение относится к металлургии,конкретнее к непрерывной разливке металличееких сплавов с компонентами, расслаивающимися в жидком состоянии, приприменении магнитного поля.Известен способ удержания жидкогометалла электромагнитным полем в кристаллизаторе и устройетво для его осуществления, включающее индуктор,кристаллизатор, тянущую клеть,Недостатком известного устройства является низкий КПД вследствие больших потерь в кристаллизаторе. Наиболее близкимк предлагаемому по технической сущностиявляется устройство для горизонтальнойнепрерывной разливки металлическихсплавов, содеркащее промежуточную емкость с располокенным в ней электродом,подключенным к источнику постоянного тока, кристаллизатор, охлаждаемый потокомжидкости, размещенный в магнитном поле,направленном параллельно горизонтальной плоскости и перпендикулярно направлению движения слитка, и тянущееустройство, обеспечивающее подключениеслитка к указанному источнику постоянноготока.Недостаткам данного устройства являются значительный градиент температуры впромежуточной емкости и слабое перемешивание расплава в ней, что влечет за счетрасслоение расплава до входа в кристал.лизатор и приводит к резкому снижениюкачества получаемых слитков за счет чрезвычайно неравномерного распределениякомпонентов сплава по высоте слитка.Цель изобретения - повышение качества слитков за счет обеспечения заданногораспределения компонентов сплава по высоте поперечного сечения слитка,Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве, содержащем промежуточнуюемкость для жидкого металла с выходнымотверстием, состыкованным с входным отверстием кристаллизатора, кристаллизатор, магнитную систему, создающуюпостоянное горизонтальное магнитное поле, направленное перпендикулярно продольной оси кристаллиэатора, тянущиймеханизм, источник постоянного тока, присоединенный к электродам, один из которых расположен в промежуточной емкости,а другой расположен на тянущем механизме для поддержания контакта с движущем. ся слитком, промежуточная емкостьвыполнена обогреваемой и, по крайней мере, часть ее объема с выходным отверстиемрасположена между полюсами магнитнойсистемы. Цель достигается также тем. чтопромежуточная емкость оборудована систе 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мой дополнительных электродов на всех четырех стенках емкости с внутренней стороны, а также тем, что дополнительные электроды выполнены в разных уровнях по крайней мере на двух ее стенках и попарно подключены к разнополярным клеммам источника постоянного тока,Выполнение промежуточной емкости обогреваемой с расположением ее между полюсами постоянного магнита, а также наличие дополнительных электродов препятствует расслоению расплава в промежуточной емкости и обеспечивает высокое качество получаемых слитков.Известных технических решений, совпадающих с отличительными признаками предлагаемого решения,не обнаружено, поэтому он обладает критерием "существенные отличия",На фиг. 1 показано устройство, и родольное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, "Устройство для горизонтальной непрерывной разливки сплавов содержит промежуточную емкость 1 для заливки расплава 11,выходное отверстие 2 промежуточной емкости 1 состыковано с входным отверстием 3 кристаллизатора 5, устройство 4 для пропускания постоянного тока вдоль кристаллизующегося слитка, магнитную систему 6, электрод 10 и дополнительные электроды 8, Промежуточная емкость имеет электрические пластинчатые нагреватели 7 для поддержания необходимой температуры расплава 11, Электрод 10, являющийся задней стенкой промежуточной емкости, подключен к источнику постоянного тока 4,Промежуточная емкость 1 и кристаллизатор 5 размещаются между полюсами магнита 6 таким образом, чтобы между указанными полюсами попадала по крайней мере часть объема промежуточной емкости с выходным отверстием 3, Устройство имеет систему вь тягивания слитка 9, подключенную к источ-нику постоянного тока 4.Устройство имеет дополнительные электроды 8, выполненные в разных уровнях и попарно подключенные к разнополярным клеммам источника постоянного тока,Устройство работает следующим образом.Расплав через обогреваемую промежуточную емкость 1 попадает в кристаллизатор 5, в котором происходит кристаллизация.Отвод тепла от кристаллизующегося слитка осуществляется потоком воды, Одновременно через расплав и слиток с помощью источника 4, соединенного с электродом 10 и системой вытягивания с 1771871литка 9, пропускается постоянный электрический ток. Кристаллизатор и промежуточная емкость размещены в магнитном поле, создаваемом между полюсами магнита 6 и направленном параллельно горизонтальной плоскости и перпендикулярно направлению движения слитка, В результате взаимодействия пропускаемого вдоль слитка электрического тока и магнитного поля на расплав действуют электромагнитные силы, направленные в сторону действия силы тяжести. Напряжение, налагаемое на дополнительные электроды 8, приводит к возникновению тока, который, взаимодействуя с постоянным магнитным полем, вызывает активное перемешивание расплава в промежуточной емкости,Расположение промежуточной емкости между полюсами магнитной системы создает компенсирующий эффект массовых электромагнитных сил, направленный на предупреждение расслоения расплава по удельному весу еще в промежуточной емкости, В том случае, когда возможно охлаждение расплава ниже температуры расслоения (а это, как правило, возможно в промежуточной емкости вблизи входа в кристаллизатор из-за значительного теплоотвода через последний); необходимо обеспечить компенсирующее разницу в удельных весах образующихся компонентов воздействие на расплав, Это воздействие, заключающееся в возникновении электромагнитных сил, достигается указанным расположением промежуточной емкости.Обогрев промежуточной емкости необходим для выравнивания профиля температуры по сечению промежуточной емкости и поддержания ее вьше температуры расслоения до входа в кристаллизатор. Указанный обогрев позволяет уменьшить зону предварительного переохлаждения, что позволяет избежать дефектов в получаемых слитках, обусловленных неравномерным распределением компонентов на входе в кристаллизатор.Снабжение промежуточной емкости дополнительными электродами необходимо для создания в ней интенсивных вихревых 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 потоков, перемешивающих расплав. Интенсивное перемешивание расплава способствует выравниванию как температуры,так и состава расплава по обьему промежуточной емкости, что позволяет повысить равномерность распределения компонентов в кристаллиэующемся слитке,Таким образом, изобретение обеспечивает возможность получения слитков с повышенным качеством за счет заданного распределения легирующих элементов по поперечному сечению слитка.Формул а из обре те н ия 1, Устройство для горизонтальной непрерывной разливки преимущественно металлических сплавов с компонентами, расслаивающимися в жидком состоянии, содержащее промежуточную емкость для жидкого металла с выходным отверстием, состыкованным с входным отверстием кристаллизатора, кристаллизатор, магнитную систему для создания постоянного горизонтального магнитного поля, направленного перпендикулярно продольной оси кристэллизэтора, тянущий механизм, источник постоянного тока, присоединенный к электродам, один из которых расположен в промежуточной емкости, а другой расположен на тянущем механизме для поддержания контакта с движущимся слитком. о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества слитков за счет заданного распределения компонентов сплава по высоте поперечного сечения слитка, промежуточная емкость выполнена обогреваемой и по крайней мере часть ее объема с выходным отверстием расположена между полюсами магнитной системы.2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью эффективности перемешивания расплава, в промежуточной емкости установлена система дополнительных электродов, размещенных нэ всех ее стенках с внутренней стороны.3. Устройство поп,2, отл и чэ ющеес я тем, что дополнительные электроды размещены на разных уровнях по крайней мере на двух стенках емкости и попарно подключены к разнополярным клеммам исгочникэ постоянного тока,1771871 Составитель Ж.ЧашечкинаТехред М,Моргентал кт зориз Реда кто Заказ 3800 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 и ГКН оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1