Способ контроля процесса кристаллизации Советский патент 1978 года по МПК B22D11/16 

весьма острую направленность, причем сами приемники должны быть расположены так, чтобы их диаграммы направленности в объеме слитка не иересекались.

Последовательное (в определенном порядке) подключение к приемникам анализирующей и регистрирующей аппаратуры позволяет контролировать состояние металла в прослушиваемых ограниченных непересекающихся объемах и, следовательно, судить о продвижении в глубь застывающего слитка определенной фазы.

Если диаграммы направленности хотя бы двух ириемников в пространстве пересекаются, то происходит прием одинаковых по характеру принимаемых сигналов п, следовательно, возникает неопределенность в оценке фазового состояния отдельных объемов слитка. При предлагаемом пространствепном распределении контролируемых объемов (отсутствие пересечения их) идентичность характера сигналов свидетельствует об одинаковом состоянии металла в этих объемах.

Получение информации о продвил ении твердой и жидко-твердой фазы является в металлургическом аспекте условием разработки методов управления структурой слитка, выбора времени ввода раскислителей и других химических или механических воздействий на слиток и его структуру в ходе кристаллизации.

На чертеже показана схема реализации предлагаемого способа.

Контрол;ируемый объем слитка 1 окружеп ультразвуковыми приемниками 2, имеющими в требуемой полосе частот весьма острые диаграммы 3 направленности. Приемники располагаются так, чтобы была возможность принимать энергию излучаемых слитком колебаний из больщей части объема, но при этом диаграмма направленности нх (двух любых ириемников) не должна пересекаться. От приемников звуковая энергия через коммутатор 4 поступает в анализатор 5 спектра, а затем в регистрирующее устройство 6.

Путем коммутации приемников, просмотра записи и сравнения сиектрограмм осуществляется контроль состояния металла в ограниченных объемах и на этом основании принимается решение о регулировании процесса кристаллизации.

Па основе сравнения снектрограмм определяются оптимальные технологические параметры разливки, обеспечивающие стабильные значения скорости продвижения твердой фазы.

Установле}1ное развитие двухфазной зоны связывается с неоднородностью готового слитка но высоте, при необходимости оперативно воздействуют скоростью разливки и температурой стали на двухфазную зону, что онределяет технологию разлнвкн для 1;аждой марки стали н вида оснастки отдельио.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет контролировать процесс в отдельных участках всего кристаллизующегося объема. Кроме того, изучение всего процесса кристаллизации в динамике дает возможность уцравлять им с целью улучшения качества слитка (отливки).

Формула изобретения

Способ контроля процесса кристаллизации металлических расплавов путем приема и измерения испускаемой энергии застывающим объемом в ультразвуковом диапазоне, а также сравнения полученных данных с принятыми за эталон, отличающийся тем, что, с целью получения информации о кинетике структурообразования, в частности продвижении твердой и жидко-твердой фазы, прием испускаемой затвердевающим металлом ультразвуковой энергии осуществляют несколькими приемниками из пространственно-ограничиваемых диаграммами направленности непересекающихся, равномерно расположенных обтземов контролируемого расплава, а в качестве эталонного принимают энергию, испускаемую жидкой фазой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3875989, кл. 164/4, 1975.