Устройство для электромагнитного литья полых слитков Советский патент 1984 года по МПК B22D11/01 

Изобретение откосится к мета плургии, в частности к непрерывной разливке металлов, и может быть применено для электромагнитного литья полых слитков.

Известно устройство для электромагнитного литья нолых слитков, содержащее соединенные последовательно одновитковые индукторы, электромагнитные экраны и охладители ).

Однако последовательное соединение индукторов не дает возможности пезависи мого регулирования напряженностей магнитных полей индукторов, формирующих наружную и внутреннюю поверхности слитка, что ухудшает качество поверхности отливаемого слитка.

Известно также устройство для электромагнитного литья, содерясащее индуктор и электромагнитный экран, 1итаемые от независимых источников 21.

Однако в цепи первичной обмотки питаюн1его экран трансформатора устя1 овлены конденсаторы, осун1,ествляюн1.ие сту.пенчатое регулирование фазы тока в экране, что нриводнт к сложности и неудобству регулирований тока в процессе литья, кроме того, в случае щунтирования петли экрана также возникают сложности и неу.юбства регулирования тока.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее электромагнитный кристаллизатор для непрерывного i; гюлунеПрерывного литья полых слитков и труб, вк, последовательно соединенные И дукторь:, кольцевые охладители и элек1 ю |агнитьь:с экраны, при зтом П1.чсота индуктора, формирующего внешнюю поверхность изделия, в 1,2-3,0 раза больше высоты индуктора, формирующего его внутреннюю поверхность 3.

гедостлтком указанного устройства является то, что несмотря на возможность ступенчатого регулирова1-1ия напряженности электромагнитного поля, формирую:цего внутреннюю поверхность , он« также не обес.гечивает г.чанного и незааисим,ого регулирования напряженностей магнитных полей индукторов, формирующих внешнюю и внутреннюю поверхности слитка. Это не позволяет получать слитки требуемых размеров с необходимой точностью и высоким качеством внешней и внyтpeiн eй no)iepxноетей.

Целью изобрете ия является ловынкчше качества внешней и в ;утренней иоверхпостей слитка.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для электромагнитного лктья ноль:х слитков, содержаплее внешний и внутренний индукторы для формирования соответственно вне1иНей и внутренпей гюверхностей отливаемого елитка, охладители и электромагнитные экраны, дополнительно

содержит д«а трансформатора, б/юк регулирования и стабилизации, задлтчик напряжения внутреннего индуктора, теристорный мостик, фичем выход задатчика напряжения внутреннего индуктора соедииеп с нервым входом блока регу.:1ирования и стабилизации, вто)ой вход которого соединен с выходом внутреннего И1 дуктора, третий вход -- с Исходом BHeniilero иидуктора; выход блока регулирования и стабьктизации

соединен с диагоналями тиристорногч; мостика.

Кроме того, блок регу.пировлния и стабилизации содержит выг11)ямитель, фильтр, усилитель постдэянного тока, гене)атор имнульсов. блок сравнения и формирователь и.мпульсов, причем выход выпрямителя соеди,нен с входом фильтра, выход фильтра coe/iHiieH с входом усилителя постояпного тока, вь(ход KOTOpoio соединеп с первым входо.м блока сравнения, второй вх(;д которого соединен с выходом );ггора импул1зсов, а выход --- с входом формирователя Им пульсов.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - блок-схема устройства; на фиг. 3 - блок-схема блока регулирования и стабилизации.

Устройство Д.ЛЯ электромашитного литья полых слитков содержит вие1П11ий 1 и внутрениий 2 индукторы для формирог иия

соот1 етствепно внсчиией и внутрепней поверхностей отливаемого слитка 3. Оба ипдукто)а одповитковые. Устройство содержит ох.ладители 4 ii 5, выполггенные по ф(.)рме так же, как и индуктс ры. соответствующими форме отливаемо1о но.юго с/пгтка,

) круглыми, электро.магпитпые эк-, ракы 6 и 7. Инд.укторы I и 2 подк:1ючеиы параллельно и питаются соотнетстнспно от первою 8 и второго 9 т|)анс(|зорматоров. Траисфор.матор 8 имеет нервичиую 10 и вторичиую 11 обмотки, а трансформатор 9 первичную 12 и вторичную 13 обмотки. Пе)вичная обмотка 10 первого трансформатора 8 подключена паралле.льпо источнику. R питания, а вторичная его обмо:ка 1 I -- к внешнему индуктору 1. Пе)вичная обмотка

12 второго трансформатора 9, от вторкчиой обмотки 13 которого питается внутренний индуктор 2, подключена параллельно источнику 14 питания через встречпо-иараллельно соединенные тиристоры i5 и 16, которые связаны с -блоком 17 регулированияи стабилизации. Блок 17 имеет 1ри входа 18-20 и выход 21. На вход 18 подключеп задгггчик 22 напряжения внутреннего индуктора 2, ка вход 19 - напряжение обратной . связи, снимаемое с впутреинего индуктора 2 и синхронизи)уюпхее нан)яжеиие ия вход

20, снимаемое с вторичной обмотк -; 1 1 первого трансформатора 8. 21 иодключеп к управляющим электродам (встречнопараллельно соединенных тиристоров 15 и 16. Сам блок 17 стабилизации и регулирования содержит систему 23 имнульсно-фазового управления, состоящую из формирователя 24 импульсов и генератора 25 пилообразного напряжения, выпрямитель 26, фильтр 27, полупроводниковый усилитель 28 постоянного тока и блок 29 сравнения.

В зависимости от соотношения внешнего и внутреннего диаметров отливаемого слитка 3 высота внешнего индуктора I выбирается величиной в 1,0-2,0 раза большей высоты внутреннего индуктора.

Возможность автономного регулирования напряжения на внутреннем индукторе 2 позволяет выполнять одиовитковые индукторы I и 2 равными по высоте или высотой внешнего индуктора 1, не превышаюшей в 2 раза высоты внутреннего индуктора 2 (особенно при значительном расхождении внешнего И внутреннего диаметров отливаемого полого слитка).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом литья на индукторы 1 и 2 подают напряжение повышенной частоты от источника И питания через соответствующие понижаюш.ие трансформаторы 8 и 9. Напряжение, подаваемое на внешний индуктор 1, устанавливается задатчиком напряжения (не показан) источника 14 питания. Напряжение, подаваемое на внутренний индуктор 2, устанавливается задатчиком 22 напряжения.

Сигнал постоянного напряжения задатчика 22 напряжения, подаваемый на первый вход усилителя 28 постоянного тока, алгебраически суммируется с сигналом обратной связи, который снимается с вторичной обмотки 13 трансформатора 9, выпрямляется выпрямителем 26 и через фильтр 27 полается на второй вход усилителя 28 постоянHoio тока. Усиленный сигнал постоянного напряжения гюдается на генератор 25 пилообразного напряжения, где он алгебрао ически суммируется с пилообразным напряжением. Генератор 25 пилообразного напряжения синхронизирован с частотой источника 14 питания через трансформатор 8. Разность пилообразного напряжения и напряжения снимаемого с выхода усилителя 28 прстоянного тока, подается на формирователь. 24 импульсов, с выхрда формирователя 24 импульсов импульсы управления подаются на встречно-параллельно соединенные тиристоры 15 16, обеспечивая необходимый угол открывания тиристоров. Прн отклонении напряжения внутреннего индуктора 2 в ту или иную сторону соответственно изменяется выходное напряжение усилителя 28 постоянного тока, которое через систе.му 23 кмпульсно-фазового управления соответственно изменяет угол открывания тиристоров 15 и 16, поддерживая постоянным напряжение внутреннего индуктора 2.

Таким образом, предложенное устройство позволяет плавно регулировать и стабилизировать напряжение внутреннего индуктора, что повышает качество формируемой поверхности слитка, повышает точность eio размеров, а выполнение устройства с предлагаемым соотношением высот индукторов (1,0-2,0) позволяет упростить его конструкцию.

При производительности литейной машины с предложенным устройством для электромагнитного литья 30 т/сут, стоимость 1 т металла 900 р./т и годовом рабочем вреMefiH 300 сут за счет повышения выхода годного на 0,3°/о ожидается экономия в размере 24300 р. в год.

llf

Г. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ЛИТЬЯ ПОЛЫХ СЛИТКОВ,. содержащее внешний и внутренний индукторы для формирования соответственно внешней и внутренней поверхности отливаемого слитка, охладители и электромагнитные экраны, .отличающееся тем, что, с целью повышения качества внешней и внутренней поверхности слитка, оно дополнительно содержит два трансформатора, блок регулирования и стабилизации, задатчик напряжения внутреннего индуктора, тиристорНый мостик, причем выход задатчика напряжения внутреннего индуктора соединен с первым входом блока регулирования и стабилизации, второй вход которого соединен с выходом внутреннего индуктора, а третий вход - с выходом внешнего индуктора, выход блока регулирования и стабилизации соединен с диагоналями тиристорного мостика. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок регулирования и стабилизации содержит выпрямитель,, фильтр, уси.литсль постоянного тока, генератор импульсов, блок сравнения фор.мирователь импульсов, причем выход выпрямителя соединен с входом фильтра, выход фильтра соео S динен с входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с первым входом (Л блока сравнения, второй вход котор.ого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с входом формирователя импульсов. а у со