Устройство для горизонтальной непрерывной разливки

Устройство для горизонтальной непрерывной разливки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 объема с выходным отверстием расположена между полюсами магнитной системы 6, а также то, что промежуточная емкость оборудована системой дополнительных электродов 8. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (56) Патент США N 4146078, кл, В 22 0 11/12, 1978.

00

10 (21) 4911370/02 (22) 15.02.91 (46) 30.10.92. Бюл. ¹ 40 (71) Институт физики твердого тела

АН СССР (72) Ж. Ю. Чашечкина, Д. Б, Орлов, О. B. Абрамов, А. Е. Чернышов, В. С. Анисимов, Ю.М,Цыклин, Ю, М. Гельфгат и М, 3, Соркин (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ Ы,, 1771871А1 (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 объема 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.

1771871

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металличееких сплавов с компонентами, расслаивающимися в жидком состоянии, при применении магнитного поля.

Известен способ удержания жидкого металла 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 близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для горизонтальной непрерывной разливки металлических сплавов, содер>кащее промежуточную емкость с располо>кенным в ней электродом, подключенным к источнику постоянного тока, кристаллизатор, охлаждаемый потоком жидкости, размещенный в магнитном поле, направленном параллельно горизонтальной плоскости и перпендикулярно направлению движения слитка, и тянущее устройство, обеспечивающее подключение слитка к указанному источнику постоянного тока.

Недостаткам данного устройства являются значительный градиент температуры в промежуточной емкости и слабое перемешивание расплава в ней, что влечет за счет расслоение расплава до входа в кристал.лизатор и приводит к резкому снижению качества получаемых слитков за счет черезвычайно неравномерного распределения компонентов сплава по высоте слитка.

Цель изобретения — повышение качества слитков за счет обеспечения заданного распределения компонентов сплава по высоте поперечного сечения слитка, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве содержащем промежуточную емкость для жидкого металла с выходным отверстием, состыкованным с входным отверстием кристаллизатора, кристаллизатор, магнитную систему, создающую постоянное горизонтальное магнитное поле, направленное перпендикулярно продольной оси кристаллиэатора, 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 движущем. ся слитком, промежуточная емкость выполнена обогреваемой и, по крайней мере, часть ее объема с выходным отверстием расположена между полюсами магнитной системы. Цель достигается также тем. что и ромежуточная емкость оборудована систе15

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. ",, Усгройство 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 ebi 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 с1771871 литка 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 выше температуры расслоения до входа в кристаллизатор. Указанный обогрев позволяет уменьшить зону предварительного переохлаждения, что позволяет избежать дефектов в получаемых слитках, обусловленных неравномерным распределением компонентов нэ входе в кристаллизатор.

Снабжение промежуточной емкости дополнительными электродами необходимо для создания в ней интенсивных вихревых

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.

Формула изобретения

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 кристэллизатора, 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,

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 пои. 2, отл и ча ю ще ес 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.Чашечкина

Техред M,Mîðãåíòaë Корректор А,Козориз

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3800 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 475