Кристаллизатор - электромагнитный перемешиватель металла Советский патент 1992 года по МПК B22D11/01 

Изобретение относится. к области металлургического машиностроения, а именно к машинам непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), и может быть использовано при получении высококачественных непрерывных заготовок.

Известен кристаллизатор-электромагнитный перемешиватель металла (кристаллизатор-ЭМП) МНЛЗ, содержащий медные или бронзовые водоохлаждаемые рабочие стенки, закрепленные в корпусе из ферромагнитной стали, а также установленные в этом корпусе катушки с сердичниками, выполненными на внутренней поверхности корпуса (патент Японии № 58-51779, 18.11.83).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является кристаллизатор-ЭМП, содержащий медную или бронзовую водоохлаждаемую рабочую стенку в виде бесшовной гильзы, закрепле.нной в корпусе из ферромагнитной стали, а также установленные в этом корпусе катушхки с сердечниками, образующие статорэлектромагнитного перемешивателя, причем сердечники катушек закреплены на внутренней поверности корпуса кристаллизатора.

Однако седечники катушек закреплены на внутренней поверхности корпуса кристаллизатора. Это затрудняет сборку и ремонт перемешивания и увеличивает потери времени на ремонт кристаллизатора, так как для установки или замены даже одной .катушки необходимо разобрать весь кристаллизатор. ,

Целью изобретения является повышение производительности МНЛЗ путем сокращения потерь времени на сборку и ремонт кристаллизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном кристаллизаторе-Э МП, содержащем медные или бронзовые рабочие стенки, закрепленные в корпусе из ферромагнитной стали, а также установленные в это корпусе катушки с сердечниками, катушки снабжены крышками из ферромагнитной стали, состыкованными с их сердечниками

под прямым углом, причем толщина крышек равна толщине стенок корпуса и составляет 0,5 - 0,8 толщины сердечника, а в наружных стенках корпуса кристаллизатора выполнены окна, катушки вставлены в окна снаружи до упора их крышек в стенку корпуса.

На чертеже изображен кристаллизаторЭМП, общий вид.

Кристаллизатор содержит корпус 1 с окнами 2, рабочие стенки 3, катушки 4 с сердечниками 5 и крышками 6.

В кристаллизаторе МНЛЗ блюмового сечения число окон 2, катушек 4, сердечников 5 и крышек 6 равно шести, при зтом по одному окну 2 в корпусе выполнено против уз.ких сторон прямоугольника, образованного рабочими стенками 2 и по два окна против широких сторон, при этом катушки А и X соединены последовательно и подключены к фазе А, катушки В и Z - к фазе В, а катушки С и Y - к фазе С трехфазного источника питания.

В кристиллизаторе сортовых МНЛЗ (не показано) число окон 2, катушек 4, сердечников 5 и крышек 6 равно четырем, окна в корпусе 1 выполнены по осям симметрии кристаллизатора, катушки А и X подключили к фазе А, а катушки В и Z - к фазе В двухфазного источника питания.

Кристаллизатор-ЭМП работает следующим образом..

При подаче на катушки 4 напряжения от источника питания в рабочем пространстве, ограниченном рабочими стенками 3, возбуждается вращающееся магнитное поле, увлекающее за собой во вращательное движение столб жидкого металла в кристаллизаторе. При этом достигается выравниваниечтемператур, под действием центробежных сил неметал/1ические включения отжимаются к центру заготовки, в результате улучшается удаление неметаллических включений, газовых пузырей и достигаются другие технологические эффекты, обеспечивающие улучшение качества заготовок.

При прочих равных условиях интенсивность электромагнитного перемещивания и связанное С ней улучшение качества заготовок зависят от величины индукции вращающегося магнитного поля. Пунктирными линиями показана схема прохождения магнитных силовых линий для одного из моментов времени. Магнитный поток после прохождения рабочего пространства и сердечника 5 катушки в крышке 6 раздваивается на два потока, каждый из которых проходит по стенкам 3 корпуса 1 и крышкам 6, как показано пунктирной линией. На каждом участке магнитной цепи для проведения

магнитного потока расходуется намагничивающая сила. Чем больше намагничивающей силы катушек будет израсходовано на проведение магнитного потока через сердечники 5, крышки 6 и стенки корпуса 1, тем меньше ее останется на проведение магнитного потока через рабочее пространство, тем меньшая интенсивность перемешивания будет достигнута.

Выполнение толщины крышек 6 и стенок корпуса 1 в соотношении меньше, чем 0,5 от толщины сердечника приведет к значительному расходу намагничивающей силы на проведение магнитного потока в крышках и стенках и уменьшению интенсивности перемешивания. Выполнение толщины крышек в соотношении больше 0,8 от толщины сердечника к ощутимой экономии намагничивающей силы не приводит, однако дает эффект увеличения массы устройства.

Выполнение толщины крышек 6 в соотношении 0,5 - 0,8 от толщины сердечника обеспечивает минимум потерь намагничивающей силы катушек, тем самым позволяет увеличить интенсивность перемешивания, тем самым достигнуть улучшения качества заготовок при минимальных затратах.

Через определенное число часов работы кристаллизатора-ЭМП рабочие стенки 3 изнашиваются, кристаллизатор демонтируют с МНЛЗ и отправляют в ремонт. На участке ремонта заранее выполняют механическую обработку рабочих стенок в кристаллизаторах со свободными окнами 2 в корпусе 1. Без разборки доставленного в ремонт кристаллизатора установленные в нем катушки 4 с сердечниками 5 и крышками 6 извлекают из окон 2 и устанавливают в окна заранее отремонтированного кристаллизатора. Аналогично с минимальными затратами времени производится смена любой вышедшей из строя катушки.

Формула изобретения

Кристаллизатор-электромагнитный перемешиватель металла, содержащий медные или бронзовые рабочие стенки, закрепленные в корпусе из ферромагнитной стали, и установленные в корпусе катушки с сердечниками, ртличающийс я тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения потерь времени на сборку, и ремонт кристаллизатора, он снабжен Крышками из ферромагнитной стали, состыкованными под прямым углом с сердечниками катушек, при этом толщина крышек составляет 0,5 - 0,8 толщины сердечника, в стенках корпуса кристаллизатора выполнены окна, катушки вставлены в окна снаружи до упора их крышек в стенку корпуса.

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывному литью заготовок. Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения потерь времени на сборку и ремонт кристаллизатора, Кристаллизатор содержит рабочие стенки, корпус и установленные в корпусе катушки с сердечниками. При зтом катушки снабжены крышками из ферромагнитной стали толщиной 0,5 - 0,8 толщины сердечника, а в стенках коруса выполнены окна, в которых размещены катушки с крышками. 1 ил.