Индуктор-электромагнитный ролик машины непрерывного литья заготовок Советский патент 1990 года по МПК B22D11/12 

Изобретение относится к металлургии, в частности к электромагнитному перемешиванию в процессе непрерывного литья слябов.

Целью изобретения является повышение интенсивности перемешивания жидкого металла и улучшение качества широких и сверхшироких слябов.

На фиг. 1 изображен индуктор-электромагнитный ролик с одной промежуточной опорой; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - индуктор-электромагнитный ролик с двумя, промежуточными опорами; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 4; на фиг. 7 - расчетные кривые распределения индукции магнитного поля в слябе толщиной 250 мм для ролика с электромагнитной промежуточной опорой (фиг. 1) и эквивалентных ему по длине двух роликов, разделенных обычной (не электромагнитной) промежуточной опорой (фиг. 2).

(Л

с

Индуктор -электромагнитный ролик с одной промежуточной опорой (фиг. 1 -3) состоит из непрерывной цилиндрической оболочки 1, выполненной из немагнитной стали и имеющей кольцевую выемку 2 для промежуточной опоры 3, внутри которой располагается неподвижный немагнитный вал, состоящий из двух частей 4 и 5. опирающихся на внутреннюю поверхность трубной оболочки в зоне промежуточной опоры на шайбы 6, образующие в паре с оболочкой ролика подшипники скольжения, работающие в воде. В каждой части неподвижного вала имеется продольная выемка 7 широкого поперечного сечения, в которую укладываются шихтованные пакеты 8 и 9 магнито- провода. Пакеты 8 и 9 магнитопровода стыкуются внутри бочки ролика в центре промежуточной опоры и образуют совместно единое ярмо индуктора, обеспечивающее прохождение магнитного потока по всей его длине. Кольцевые катушки 10-13 располагаются в кольцевых выемках частей вала по

ел

03

03

о ю

разные стороны промежуточной опоры, при этом катушки 10 и 12 составляют одну фазу, а катушки 11 и 13 - другую фазу. Все катушки образуют совместно т-фазный 2-полюсный индуктор, магнитный поток 14 которого ориентируется в направлении сляба 15, имеющего затвердевшую корку 16 и жидкую фазу 17, в то время как вал образует экран для магнитных потоков рассеяния катушек 10-13. Выводные концы катушек располагаются в продольных проходах 18 и 19 и выводятся через концевые проходы 20 и 2, служащие также для подвода и отвода охлаждающей воды.

Другим вариантом предлагаемого изобретения является индуктор-электромагнитный ролик с двумя промежуточными опорами (фиг. 4-6), использование которого возможно при литье сверх широких слябов, например слябов шириной 2600 мм.

В ролике (фиг. 4) вращающиеся цилиндрическая оболочка из немагнитной стали со сгоит из трех частей 22-24, между которыми размещены промежуточные опоры 25 и виде разъем}-ых подшипников скольжения. Части 22-24 соединяются между собой цилиндрическими втулками 26, опирающимися на медно-графитовые кольца 27 промежуточных опор. Непрерывный вал, проходящий сквозь промежуточные опоры 25, имеет выемку 28 широкого поперечного сечения, в которую укладывается шихтованный пакет магнитопровода 29, образующий ярмо индуктора, проходящее сквозь промежуточные опоры. Кольцевые катушки 30- 34 размещены по длине вала по разные стороны промежуточных опор, при этом катушки 30, 32 и 34 составляют одну фазу, а катушки 31 и 33 - другую фазу. Все катушки совместно образуют m-фазную об- мотку, создающую бегущее магнитное поле с большой длиной волны, способствующей глубокому проникновению поля в слябо- вую заготовку

Ролик pa6oiae следующим образом

При подаче двухфазного напряжения па обмотку индуктора протекающий в ней ток создает бегущее магнитное поле, ориентированное благодаря шихтованному магнито- проводу в продольном направлении слябс-вой заготовки. Взаимодействие бегущего магииi- ного поля с индукционными токами, наводимыми полем в жидкой сердцевине сляба, проводит к образованию объемных сил в жидкой фазе и ее движению. Благодаря наличию шихтованного магнитопровода внутри промежуточных опор, индуктор имеет единое ярмо, обеспечивающее протекание магнитного потока без существенных потерь намагничивающей силы по всей длине ярма. Кроме того, создаются благоприятные условия для прохождения магнитного потока из ярма в сляб в зоне промежуточной опоры. В роликах (фиг. 1 и 4) ширина зубцов магнитопровода индуктора ориентировочно

5

5

Q

0

0

0

5

равна ширине зоны промежуточных опора, что также снижает ослабление индукций бегущего магнитного поля в зоне промежуточных опор, способствуя более равномерному распределению индукции магнитного поля по длине ролика.

Благодаря размещению фазных катушек по разные стороны промежуточных опор, длина волны бегущего магнитного поля становится приблизительно равной общей длине цилиндрической оболочки ролика, что увеличивает проникающую способность бегущего поля в сляб, характерными толщинами которого являются толщины 250, 300 и 350 мм. На фиг. 7 приведены расчетные кривые, отражающие распределение индукции магнитного поля в слябе толщиной 250 мм для ролика по фиг. 1 с промежуточной электромагнитной опорой и полюсным делением 0,85 м и эквивалентных ему по длине двух роликов, разделенных обычной промежуточной опорой с полюсным делением 0,35 м, при частоте питания сравниваемых роликов 4 Гц. При этом на поверхности сравниваемых рОЛИКОВ ИНДУКЦИЯ МаГНИТНОГО ПОпЯ

В„ одинакова. Сравнение кривых I и II показывает, что у ролика с электромагнитной промежуточной опорой индукция магнитного поля в середине сляба в 1,5 раза выше, а ближе к дальней от ролика поверхности сляба в 2 раза выше, чем у роликов, разделенных обычной промежуточной опорой.

Реализация предлагаемого изобретении позволи повысить качество отливаемых слябов на машинах непрерывного литья, снизить металлоемкость оборудования, используемого для электромагнитного переме шивания жидкой сердцевины слитков за счет установки индуктора ролика электромагнитного перемешивания на минимальном расстоянии от заготовки при литье сверхшироких слябов (в отличие от плоскчх индукторов-перемешивателей, устанавливае- мых с внешней стороны опорных ро шков зоны вторичного охлаждения).

Формула изобретения

5

Ь

0

1.

Индуктор -электромагнитный рс -;лк чашины непрерывного литья заготовок, содержащий вал из немагнитного электропроводного материала с шихтованным маг- нитопроводом и кольцевыми катушками, установленный в цилиндрической оболочке из немагнитной стали, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности перемешивания жидкою металла и улучшения качества широких и сверхшироких слябов, он снабжен промежуточными электромагнитными опорами с размещенными в них шихтованными пакетами магнитопровода, а вал выполнен составным с пазами под фазные катушки, расположенные по разные стороны электромагнитных опор и образующие совместно rn-фазную обмотку.

1537362 56

2. Ролик по п. 1, отличающийся тем, размещенными в области промежуточных что вал снабжен центрирующими шайбами, опор.

,Щ

17

15 -15

Изобретение относится к металлургии, в частности к электромагнитному перемешиванию металла в процессе непрерывного литья слябов. Цель изобретения - повышение интенсивности перемешивания жидкого металла и улучшение качества широких и сверхшироких слябов. Индуктор - электромагнитный ролик снабжен промежуточными опорами с магнитопроводом, а вал выполнен составным с пазами под фазные катушки, расположенные по разные стороны электромагнитных опор. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

N V VTK

Ю 8 Ч 11 2 3 6 12 19 5 13 9

-н hАБ

Фие.1

.2

11 30 19 21 31 д

25 NZ7

ФигМ

21

Фие.1

5-5

Фие.д

2ffNW 2 l- ЛМ

25 11

Г

в-в

29

фие 5

г-г

27

Фиг. 6