Способ плавки металлов и сплавов

Способ плавки металлов и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ивт. свид-ву— (22) Заявлено 040180 (21) 2864210/22-02 (1) М ИЛ.

F 27 0 11/06 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 301181 бюллетень HP 44 (5Ç) УДК 621. 365. 52 (088. 8) Дата опубликования описания 30,1131

Г. М. Григоренко, Ю. В.Латаш, И. В.Шейко Ю.М. Помарин и С.A.Êàíèáîëoöêèé (Ордена Ленина и ордена Трудового Kpacr4 Зн(амени институт электросварки им. E.Î.Ïàòoíà (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (S4) СПОСОБ ПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к электрометаллургии и, в частности, к способам плавки металлов и сплавов во взвешенном состоянии.

Известен способ плавки металлов во взвешенном состоянии, включающий создание магнитного поля с ямой, перевод порции металла во взвешенное ° состояние, нагрев, плавление, выдержку жидкого металла в определенных температурных и газовых условиях и слив металла в форму (1).

Однако этот способ плавки обеспечивает ограниченную возможность регулирования температуры жидкого металла.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является „-пособ плавки металлов и сплавов, включающий создание высокочастотного электромагнитного поля внутри реакционной камеры, нагреь- и плавление порции металла взвешенной в электромагнитном поле, создание в реакционной камере давления газа выше атмосферного и кристаллизацию металла в изложнице (21.

Недостаток известного способа плавки — сравнительно узкий диапазон регулирования и сложность регулирования температуры металла, поскольку при регулировании температуры необходимо учитывать три параметра: вес образца металла, скорость газового потока и давление газа в реакционной камере установки °

Цель изобретения — расширение диапазона, повышение точности и упро.щение процесса регулирования температуры жидкого металла.

Эта цель достигается за счет того, что в способе плавки металлов и сплавов, включающем создание вы15 сокочастотного электромагнитного поля внутри реакционной камеры, нагрев и плавление порции металла, взвешенной в электромагнитном поле, создание в реакционной камере давле2О ния газа выше атмосферного и кристаллизацию металла в изложнице, порцию жидкого металла вертикально перемещают в электромагнитном поле при помощи газовой струи заданного состава, направленной сверху вниз при неизменных напряженности электро.Магнитного поля и статическом дав-" лении газа в реакционной камере.

Предлагаемый способ плавки поз30 валяет регулировать температуру жид885776 помощи газовой струи, направленной сверху вниз. Для этого устанавливается по ротаметрам определенный расход газа (газовой смеси), Газовая струя перемещает образец вниз к индуктору, т.е. в область поля с более высокой напряженностью. И так, изменяя расход газа по показаниям ротаметра, образец металла можно переместить в нижнюю часть индуктора.

В этой области поле имеет наибольшую напряженность, поскольку индуктор выполнен в форме конуса и металл нагревается до более высоких температур.

В опытных плавках в застойной

} атмосфере A r - (10-50% ) и температура образцов металла составляет t плав.+

+(10-30)C. Производя перемещение металлического образца при помощи газовой струи, достигают температуру металла на 25-40 С ниже температуры кипения. При этом суммарный расход газа по показаниям ротаметров составлет 12,6 л/мин. Как показывают дальнейшие опыты, расход газа зависит от конструкции индуктора, однако в любом случае регулирование температуры металла легко достигается за счет изменения расхода газа, продуваемого через реакционную камеру.

Формула изобретения

Способ плавки металлов и сплавов, включающий создание высокочастотного электромагнитного поля внутри реакционной камеры, нагрев и плавление порции металла, взвешенной в электромагнитном поле, создание в реакционной камере давления газа выше атмосферного и кристаллизацию металла в изложнице,отличающийся тем,что, с целью расширения диапазона повышения точности и упрощения процесса регулирования температуры жидкого металла, порцию жидкого металла вертикально перемещают в электромагнитном поле газовой струей заданного состава,. направленной сверху вниз, при неизменных напряженности электромагнитного поля и статическом давлении газа в реакционной камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лакомский В.И. Методика изучения растворимости водорода в жидких металлах. Сб. "Газы в литом металле", 1964, с.254.

2. Ращев Ц.В. Установка для определения растворимости азота в жидких металлах под давлением методом взвешенной капли, 1978, с.550. кого металла в широком интервале: от температуры плавления до температуры кипения. Перемещение образца металла в электромагнитном поле осуществляется газовой струей. При этом электрические параметры плавки ! и статическое давление газа в реакционной камере остаются неизменными.

Перемещение образца металла в электромагнитном поле осуществляют путем изменения расхода газа, который контролируют по показанию ротаметра.

Пример. Создают высокочастотное электромагнитное поле четырехвитковым индуктором конусной формы.

Питание индуктора осуществляют от высокочастотного лампового генератора ВЧИ 25/044. Мощность генератора

25 кВт, частота тока питающего индуктора — 440 кГц. B процессе опытных плавок мощность на индукторе не превышает 10 кВт. Расход газа для перемещения образца металла в электромагнитном поле устанавливают по показаниям ротаметров. Опытные плавки проводят при давлении газа в реакционной камере 1-10 атм. Переплавляют образцы чистого железа и сплавы железа с хромом, содержащие от 5 до 30% хрома.

Плавку осуществляли следующим образом.

На дно реакционной камеры устанавливают соосно индуктору медную массивную изложницу. В индуктор на стеклянной ножке помещают металлический образец весом 5-10 r. Реакционную камеру герметиэируют, производят ее вакуумирование, заполняют камеру газовой смесью заданного состава или чистым газом. Включают высокочастотный генератор и подают питание на индуктор. В зависимости от веса образца, подводимую к индук- 40 тору электрическую мощность устанавливают такой, чтобы можно было перевести металлический образец во взвешенное состояние и расплавить его. При этом благодаря конусной форме индуктора (конус перевернут вершиной вниз), образец металла расправляется по оси индуктора над его верх ним витком. После расплавления металла температура его незначительно 50 превышает температуру плавления. Причем температура металла при изменении

:мощйости,подводимой к индуктору, не изменяется. При изменении мощности образец металла перемещается в вертикальном направлении и располагается в той области электромагнитного поля, в которой обеспечивается минимальный перегрев металла над точкой плавления. Дальнейшее регулирование температуры металла про-. 40 изводится путем перемещения образца металла в электромагнитном поле при

ВНИИПИ Заказ 10523/59 Тираж 661 Подписное т

Филиал ППП "Патент", r. Óêãoðoä,óë.Ïðîåêòíàÿ;4