Электромагнитный кристаллизатор Советский патент 1992 года по МПК B22D11/01 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к электромагнитным кристаллизаторам для полунепрерывного и непрерывного литья металлов и сплавов.

Известны электромагнитные кристаллизаторы, содержащие одновитковый охлаждаемый индуктор и экран. В данных кристаллизаторах невозможно получать различные литые профили, т. к. конфигурация слитка определяется конфигурацией индуктора. Экран представляет собой замкнутый виток, частично введенный в индуктор. Этот замкнутый виток частично уменьшает напряженность магнитного поля в верхней части индуктора, понижая КПД установки, т. е. увеличивает энергозатраты на удержание столба металла.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электромагнитный кристаллизатор, содержащий многовитковый ленточный охлаждаемый индуктор.

Известный кристаллизатор не пригоден для отливки профилей различного сечения из электропроводных металлов, т. е. конфигурация индуктора неизменна. Для получения слитка желаемого профиля необходимо иметь индуктор, повторяющий конфигурацию этого профиля. Кроме того, кристаллизатор имеет экран, который частично уменьшает напряженность магнитного поля в верхней части индуктора, понижая КПД установки, тем самым увеличивая энергозатраты и удельную мощность установки.

Целью изобретения является сокращение энергозатрат и расширение сортамента отливаемых слитков.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитном кристаллизаторе, содержащем многовитковый ленточный охлаждаемый индуктор, первый виток индуктора расположен под углом 10-45° к продольной оси кристаллизатора и выполнен в виде набора вставок.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид кристаллизатора в разрезе; на фиг. 2 - то же. вид сверху.

Электромагнитный кристаллизатор выполнен в виде многовиткового ленточного

ч|

о

N Ч 00

4

охлаждаемого индуктора 1, содержащего вставки 2 и 3, имеющие между собой электрический контакт и представляющие первый виток индуктора 1. Позицией 4 изображена затравка, позицией 5 - дозатор, а позицией 6 - система охлаждения. Вставки 2 и 3 расположены под углом 10- 45° к продольной оси кристаллизатора.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Пример 1. На ленточный охлаждаемый индуктор 1 подают напряжение повышенной частоты. Затравка 4, повторяющая профиль вставки 3, введена в индуктор 1. Включают систему охлаждения бис помощью дозатора 5 на затравку 4 подают жидкий алюминий. По достижении высоты столба металла, равной половине высоты индуктора, начинают вытягивание затравки 4 и охлаждение слитка путем теплоотвода через затравку 4 в начальной стадии, а затем системой охлаждения 6. Конусность вставки 3 равна 10°. Слиток диаметром 0,1 м отлит с ровной поверхностью без волнистости. По краям поверхности расплава в кристаллизаторе наблюдаются движение расплава с повышенной интенсивностью и увеличенный радиус при переходе от вертикальной стенки столба жидкого металла к горизонтальной поверхности. Для перехода установки на литье слитка квадратного сечения 0,1x0,1 м извлекают вставку 3 и вводят в рабочее пространство индуктора квадратную затравку 4. Процесс разливки слитка повторяется. Слиток сечением 0,1x0,1 м отлит с ровной поверхностью без волнистости. Мощность, подводимая к установке для удержания столба металла, сократилась с 10 кВт (при использовании ЭМК обычной конструкции) до 7,5 кВт в предложенной установке.

Пример 2. На ленточный охлаждаемый индуктор 1 подается напряжение повышенной частоты. Затравка 4, повторяющая

профиль вставки 3, введена в рабочее пространство индуктора 1. Включается система охлаждения бис помощью дозатора 5 на затравку 4 подается жидкий алюминий. По достижении высоты металла, равной половине высоты индуктора, начинается вытягивание затравки 4 и охлаждение слитка путем теплоотвода через затравку 4 в начальной стадии, а затем системой охлаждения 6. Конусность вставки равна 45°. Слиток

диаметром 0,1 м отлит с качественной поверхностью без волнистости. Поверхность расплава спокойная ровная с минимальным радиусом.

Для перехода установки на литье слитка

квадратного сечения 0,1x0,1 м извлекают вставку 3 и вводят в рабочее пространство индуктора квадратную заготовку. Процесс разливки слитка повторяется. Слиток сечением 0,1x0,1 м отлит без брака. Мощность,

подводимая к установке, сократилась нэ 25%.

Использование изобретения позволяет снизить энергозатраты примерно на 25%, а также расширить сортамент отливаемых

слитков, т. е. получать слитки различной конфигурации.

Формула изобретения 1. Электромагнитный кристаллизатор, выполненный в виде многовиткового ленточного охлаждаемого индуктора, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергозатрат, первый виток индуктора расположен под углом 10-45° к продольной оси кристаллизатора.

2. Кристаллизатор по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения сортамента отливаемых слитков, первый виток индуктора выполнен в виде набора вставок.

CD

XЈ

Xl

Использование: в металлургии, конкретнее для непрерывной разливки металлов в электромагнитный кристаллизатор. Сущность: электромагнитный кристаллизатор выполнен в виде многовиткового ленточного охлаждаемого индуктора, при этом первый виток индуктора имеет конусность 10-45° к продольной оси кристаллизатора. Кроме того, первый виток индуктора выполнен в виде набора вставок. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Фиг. 2.