Способ плавки и разливки металла магнитодинамическим насосом

Способ плавки и разливки металла магнитодинамическим насосом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель - повьшение точности дозирования металла, улучшение его качества и снижение угара. В установке для плавки и разливки металла с магнитодинамическим насосом с Ш-образным каналом и дросселирующим отверстием в сливном металлопроводе в период плавки на оба индуктора подают напряжения, сдвинутые по фазе, а в период разливки на индукторах - совпадающее по фазе, и сдвинутое по фазе - на электромагнит. Б период плавления включают электромагнит на напряжение 0,1-0,2 номинального напряжения индуктора на опережающей фазе. Это исключает намораживание металла на стенках металлопровода и дроссели-. рующего отверстия, снижает на 30-40% погрешности дозирования малых порций алюминиевых сплавов за счет создания отождествленных исходных металла в сливном металлопроводе перед разливкой. За счет уменьшения окисления сплава в период выдержки в печи перед разливкой повышается качествх металла в печи и снижается его угар до 0,5%. 1 табл. с б (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д11 4 Н 05 В 6 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4,. ф э

4к "4@ ((ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 4135234/24-07 (22) 16.10.86 (46) 15.12.88. Бюл. N- 46 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.А. Самсоник, В,П.Полищук, М.P. Цин, В.А. Трефняк, Б.Е. Рузинов, Б.М. Ульянов и N.ß. Гуревич (53) 621 365.51(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 358070, кл. В 22 D 7/00, 1970.

Ав горское свидетельство СССР

Ф 923017, кл. Н 05 В 5/14, 1980. (54) СПОСОБ ПЛАВКИ И РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА МАГНИТОДИНАИИЧЕСКИМ НАСОСОМ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель — повышение точности дозирования металла, улучшение его качества и снижение угара. В установке для плавки и разливки металла с магнитодинамическим насосом с Ш-образным каналом и дросселирующим от„.,ЯЦ„„.ИИ96а А1 верстием в сливном металлопроводе в период плавки на оба индуктора подают напряжения, сдвинутые по фазе, а.в период разливки на индукторах — cosпадающее по фазе, и сдвинутое по фазе - на электромагнит. В период плавления включают электромагнит на напряжение 0,1-0,2 номинального напряжения индуктора на опережающей фазе.

Это исключает намораживание металла на стенках металлопровода и дроссели" рующего отверстия, снижает на 30-40Х погрешности дозирования малых порций алюминиевых сплавов за счет создания отождествленных исходных уровней металла в сливйом металлопроводе перед разливкой. 3а счет уменьшения окисления сплава в период выдержки в печи перед разливкой повышается качество металла в печи и снижается его угар до 0,57.. 1 табл.

1444968

Изобретение относится к литейному производству, а именно к способам разливки металла -с магнитодинамическим насосом.

Цель изобретения — повышение точности дозирования металла, улучшение его качества и снижение угара.

Hp и м е р. Способ осуществляют в магнитодинамическом насосе с Ш-об- 10 разным каналом 11ДН-6А.

В тигель насоса заливают алюминиевый сплав АЛ-9 с температурой 650 С.

Через понижающие трансформаторы включают индукторы на равные по величине напряжения. Фаза напряжения первого индуктора соответствует фазам АВ трехфазной питающей сети. На второй индуктор подают напряжение от пони1. .жающего трансформатора, первичную 20 обмотку которого запитывают от вторичной обмотки фазорегулятора типа

ФР0-72А, подключенного к фазам АС, и обеспечивающего возможность варьирования фазы питающего напряжения 25 индуктора. При совпадении фаз входного и выходного напряжений на ФРО, напряжение питания первого индуктора опережает по фазе напряжение питания о второго индуктора на 60

Для управления исходным уровнем металла в сливном металлопроводе на электромагнит подают напряжение, равное для данной установки 0,1-0,2 номинального, получаемое запитыванием трансформатора электромагнита от вторичной обмотки трансформатора первого индуктора. Таким образом, фаза напряжения питания электромагнита совпадает с фазой напряжения питания пер- 40 ваго индуктора, При взаимодействии внешнего магнитного поля, создаваемого электромагнитом, с электрическим током, растекающимся в области рабочей зоны, 45 возникает система электромагнитных сил F и F, величина каждой из ко1 .торых определяется соотношением

В 3 (В 3) где I — составляющие тока в витке;

 — индукция внешнего магнитного поля.

Сила F, образующаяся при взаимодействии внешнего магнитного поля .с составляющей тока, замыкающегося по центральному вертикальному участку канала, обеспечивает циркуляционное движение сплава при установленном металлопроводе вдоль горизонтального

i участка канала. Скорость металла на выходе из бокового участка канала не превышает 0,06-0,07 м/с, восходящий поток металла не разрушает окисную пленку на поверхности сплава.

Это улучшает качество выплавляемого металла и снижает его угар.

Сила F, образующаяся при взаимодействии внешнего магнитного поля с составляющей тока, направленной вдоль горизонтального участка канала, частично компенсирует втягивание металла в центральный канал вследствие

"реакции якоря" и обеспечивает создание тождественных исходных уровней металла в сливном металлопроводе: в любой момент времени уровень металла в сливном металлопроводе на 20-40 мм ниже уровня металла в тигле.

Это исключает воэможность изменения гидравлического сопротивления металлопровода вследствие намораживання металла на стенках. Снижение уровня металла в сливном металлопроводе более, чем на 40 мм, приводит к оголению дросселирующего отверстия металлопровода и засорению его шлаком и окислами.

Регулирование температуры металла в тигле осуществляют отключением второго индуктора, питаемого напряжением отстающей фазы, При этом, величина тока в канале уменьшается и соответственно уменьшается эффект втягивание металла, вследствие "реакции якоря". Однако, за счет увеличения угла сдвига фаз между током в канале и индукцией внешнего магнитного поля, величина электромагнитной силы F также уменьшается,что обеспечивает поддержание уровня металла в сливном металлопроводе в заданных пределах (т.е. на 20-40 мм ниже уровня металла в тигле).

Для разливки металла переключают второй индуктор на фазы АВ трехфазной сети, а первичную обмотку трансформатора электромагнита включают на напряжение фаз ВС (или ВО). Требуемый расход устанавливают выбором ступени напряжения вторичной обмотки трансформатора электромагнита.

За счет создания тождественных уровней металла в сливном металлопроводе перед процессом разливки повышается стабильность и точность процесса дозирования.

1444968

Реалыые параметры выполнения способа приведены в таблице.

Номинальное напряжение электромагнита 70 В. Максимальный уровень металла в тигле 410 мм, минимальный уровень металла в тигле 80 мм. о

Прид с30 теплопотери в центральном канале превышает выделяемую мощность, что приводит к частичной или 1ð полной кристаллизации металла на этом участке. о

Прид >90 выделяемая в центральном участке канала мощность значительно превышает теплопотери, что приводит к перегреву сплава, после включения электромагнита возникает интенсивное движение металла по горизонтальному и боковым вертикальным участкам канала, и восходящие пото- 20 ки металла разрушают окисную пленку на поверхности сплава в тигле.

Нри включении электромагнита, в период плавления металла на напряже.ние меньше 0,1 номинального, уровень 25 металла в сливном металлопроводе уменьшится более, чем на 40 мм, что вызовет засорение дросселирующего отверстия металлопровода при уровне . металла в тигле, близком к технологическому остатку. Если же напряжение на электромагните превысит 0,2 номинального, то уровень металла в сливном металлопроводе превышает уровень металла в тигле, что приводит к намерзанию металла на стенках металлопровода.

Применение изобретения позволяет повысить стабильность процесса дозирования металла за счет исключения намораживания металла на стенках металлопровода и засорения его дросселирующего отверстия, снизить на

30-40Х погрешность дозирования малых порций алюминиевых сплавов за счет создания тождественных исходных уровней металла в сливном металлопроводе перед разливкой, повысить качество металла в печи и снизить его угар с 1,5-2Х до 0,57., за счет уменьшения окисления сплава в период выдержки в печи перед разливкой.

Формула изобретения

Способ плавки и разливки металла магнитодинамическим насосом с Ш-образным каналом и дросселирующим отверстием в сливном металлопроводе, при котором в период плавки на оба индуктора подают напряжения, сдвинутые по фазе, а в период разливки на индукторах — совпадающие по фазе и сдвинутое по фазе напряжение на электромагнит, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирования металла, улучшения его качества и снижения угара, в период плавки дополнительно подают напряжение на электромагнит, совпадающее по фазе с напряжением индуктора, включенного на опережающую фазу, контролируют уровень металла в сливном металлопроводе и поддерживают этот уровень выше дросселирующего отверст тия и ниже уровня металла в ванне изменением напряжения на электромагните.

1444968

0з, В KU A h, Режим рамм боты 0, В „б1 зл.град.

30

0,2 40 Плавление металла

60

10,5

0,15 30

0,1 20

5I

l4

0,2 20 Регулирование температуры

0,1 30

О,1 40

10,5

51

Разливка

П р и м е ч а н и е. U — напряжение на первом индукторе1 — напряжение на втором индукторе; — напряжение на электромагните;

kU> — напряжение на электромагните в долях номинального; Я вЂ” угол сдвига фаз между напряжениями питания индукторов; ph — разность уровней металла в тигле и спивном металлопроводе.

Составитель О. Турпак

Редактор И. Сегляник ТехредЛ.Олийнык Корректор И. Демчик

Заказ 6516/58 .Тираж 832 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4