Способ управления кристаллизацией слитка в изложнице под вакуумом Советский патент 1986 года по МПК B22D27/08 B22D27/15 

«

Изобретение относится к сталеплавильному производству и может быть использовано при отливке слитков под вакуумом.

Цель изобретения - повьшение качества слитка и увеличение выхода годного металла из слитка.

На чертеже представлена схема, поясняющая способ управления крис- таллизациейслитка.

В кессон 1 устанавливают изложницу 2, ее заполняют жидким металлом. Через некоторое время на боковых и торцовых стенках изложницы происхдит затвердевание жидкого металла, т.е. образуется корка, что указьгаа. ет на то, что началась кристаллизация. Оператор включает приводной двигатель 3, начинает вращаться платформа 4, на которой установлена изложница 2. При увеличении угловой скорости вращения изложницы 2 в самом слитке имеют место следующие явления: при вращении изложниг ы одновременно вращается расплав находящийся в ней. Но в начале остывания слитка металл затвердевает только на поверхности слитка, а внутри он остается еще жидким. При вращении изложницы происходит проскальзывание жидкого металла по внутренней поверхности корки, что создает дополнительный тормозящий момент.

По мере поворота изложницы скороти вращения затвердевшего и жидкого металла сравниваются, тормозящий момент от трения жидкой фазы расплава о твердую становится равен нулю, ток приводного двигателя достигает минимума. Оператор производит ревер приводного двигателя, в первый момент времени сила тока резко воз растает и затем начинает уменьшатьс до тех пор, пока скорости вращения твердой и жидкой фаз металла не будут совпадать, а сила тока двигателя будет уменьшаться. При достижении силы тока приводного двигателя

минимума вновь производится реверс. I

Изменение направления вращения формы с металлом оператор производит до тех пор, пока скорость изменения силы тока в якоре приводного двигателя в момент переключения не достигнет неизменного максимума.

Таким образом, производя знакопеременное вращение формы с залитым

219246

в нее металлом, осуществляют равно- мерную кристаллизацию металла от поверхности слитка и заканчивая на оси вращения.

5 Уравнение динамики вращения изложницы, которая на стенках имеет твердую, а внутри - жидкую фазу металла, имеет вид

dn

dt

MCT

М,

М

вр

и;

где j - момент инерцииJ п - угловая скорость; Мдр - вращающий момент приводного двигателя; момент сопротивления от

сил трения;

ср момент сопротивления жидкой (за счет сил внутреннего трения). В свою очередь, уравнение динамики вращения жидкой фазы металла равно

М,

М

25

dn jK ф

.cpdt

МЕ. Р,р.)

где j - момент инерции жидкой

фазы;

угловая скорость жидкой фазы,

,c.cp. радиус окружности жидкой

фазы металла в изложнице, F - сила, возникающая от трения жидкой фазы металла о корку.

Вращающий момент приводного двигателя равен

Чр :

(3)

где К - постоянная приводного двигателя;;Р главный магнитный поток

приводного двигателя, 1я сила тока якоря приводного двигателя.

Производя соответствующие преобразования (1)-(3), получим:

1я I.(t) + l(t) +1,,, (4)

т.е. сила тока якоря приводного двигателя складьшается из токов, используемых на преодоление моментов сопротивлений, где Ij(t) - сила тока, используемая на преодоление момента в функции от времени, 1 - сила тока, используемого на преодоление момента сил трения; I .„р - сила тока, используемая на преодоле

ние момента сопротивления жидкой фазы металла в функции от времени.

Из анализа уравнения (1)-(4) следует, что первоначально сила ,тока приводного двигателя склада1ва- ется (условно) из силы тока от инерционного момента, силы тока от момента сопротивлений жидкой фазы и силы тока от момента сопротивления силам трения. Но при установившейся угловой скорости инерционный момент равен нулю соответственно и сипа :тока равна нулю, если угловая скорость вращения твердой и жидкой фазы слитка равна, то момент сопротивления жидкой фазы также равна нулю, соответственно и сила тока равна нулю.

Составитель Г.Демин Редактор С.Патрушева Техред М.Надь

1190/16 Тираж 757Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1219246

Тогда в установившемся режиме имеем

. -(5)

Скорость изменения силы тока якоря приводного двигателя определяется путем дифференцирования ния (5) и имеет вид

dia dt

dij dt

dl, dt

-.-t(6)

или

IL

dt

A.I

- Jt+

Из анализа уравнения (6) видно, что скорость изменения силы тока изменяется от максимального значения до нуля.

Корректор И.Муска-