Магнитодинамическая раздаточная печь Советский патент 1982 года по МПК B22D39/00 

(54) МАГНИТОДИНАМИЧЕСКАЯ РАЗДАТОЧНАЯ ПЕЧЬ

1

Изобретение относится к литейно.му производству, а более конкретно к плавильно-раздаточным устройствам.

Известна магнитодинамическая раздаточная печь, включающая тигель, каналы, охваченные индукторами, и центральный канал, оборудованный снизу электромагнита.vlи, а сверху сообщающийся с металлопровсхтом, выходящим из печи через крыщку. В этой печи металлопровод не обогревается и металл находится в нем только при выливе из печи 1).

Недостатком такого устройства является то, что при малых дозах заливки снижается те.мпература выдаваемого металла из-за потерь тепла в необогреваемом металлопроводе. Кроме того, в такой печи нельзя поддерживать уровень металла на срезе металлопровода из-за понижения температуры металла в нем, что отрицательно сказывается на производительности и точности дозирования, так как в каждом цикле заливки необходимо дополнительное время на заполнение металлопровода металлом.

Известна магнитодинамическая печь с обогреваемым металлопроводом с помощью электрических спира.тей, зафутерованных в

нем. Конструкция такой печи позволяет компенсировать потери тепла в расплаве при поддержании уровня его на срезе металлопровода 2.

Однако металлопровод сложен по конструкции и обладает низкой надежностью из-за недостаточной стойкости электрических спиралей.

Наиболее близкой к предлагаемой яв; ляется магнитодинамическая раздаточная печь, у которой металлопровод выполнен в виде трубы из электропроводного материала, зафутерованной внутри и контактирующей с металлом в верхней части. Подогрев расплава в металлопроводе осуществляется благодаря протеканию тока через расплав )5 и электропроводный материал металлопровода 3).

В такой печи невозможно выполнить металлопровод больщой длины из-за сложности нанесения внутренней футеровки. К тому же появляется возможность замыкания цепи в промежуточных частях металлопровода из-за прогара футеровки, что приводит к прекращению нагрева расплава выще места прогара. Наличие .металлопровода приводит к увеличению его теплоизлучающей поверхности, что увеличивает потери тепла. Дополнительн-ая теплоизоляция наружной части металлопровода усложняет и без того сложную конструкцию ,последнего. Такой металлопровод обладает значительной массой и габаритами, что снижает его те.хнологические, возможности.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкций и повыщение надежности печи.

Указанная цель достигается тем, что в магнитодинамической раздаточной печи, содержащей тигель с каналами, оборудованными индукторами и электромагнитом, металлопровод, контактную втулку, последняя установлена на срезе металлопровода и соединена шиной из материала с высокой электропроводностью (например, медной) с дополнительным контактом, установленным в тигле и соприкасающимся с расплавом.

Контактная втулка выполнена в виде конического расходящегося насадка.

Кроме того, дополнительный контакт установлен в тигле на предельно-допустимом нижнем уровне расплава и подсоединен к блоку управления подачей расплава.

На щине установлен датчик тока, выход

которого подключен к блоку сравнения, -к

второму входу которого подключен задатчик тока, а выход подсоединен к входу блока управления подачей расплава.

На чертеже изображена предлагаемая печь.

Магнитодинамическая раздаточная печь содержит тигель I с каналами 2, оборудованными индукторами 3 и 4 и электромагнитом 5, металлопровод 6, заканчивающийся контактной втулкой 7,, соединенной щиной 8 с дополнительным контактом 9, пропущенным через корпус тигля 1 в зону расплава. Шина 8 оборудована датчиком 10 тока подключенным к первому входу блока 11 сравнения, к второму входу которого подключен задатчик 12 уровня. Выход блокаЛ сравнения подключен к выходу блока 13 управления нагревом и подачей расплава, выходы которого подключены к индукторам 3 и 4 и э.чектромагниту 5. Дополнительный контакт 9 установлен в месте предельно допусти.мого нижнего уровня расплава в тигле 1 и подсоединен к входу блока 13 управления нагревом и -подачей расплава.

ПредлагаемаяМагнитодинамическая

печь работает следующим образом.

В режиме хранения расплава включен электромагнит 5. Индукторы 3 и 4 включены синфазно, но питаются неодинаковым напряжением либо напряжениями, смещенными по фазе. При этом ток, наводимый индукторами 3 и 4 в металле, раскладывается на две составляющие, первая из которых протекает через расплав в крайних каналах и тигле, обеспечивая нагрев расплава в них. При .включенном электромагните 5 в активной зоне от этой составляющей возникает электромагнитное давление, поднимающее расплав в центральном канале и металлопроводе. При касании расплавом контактной втулки 7 появляется вторая составляющая тока в расплаве, которая течет

5 в цепи: крайний канал, центральный канал, металлопровод 6, контактная втулка 7, тина 8, дополнительный контакт 9, расплав в тигле 1, крайний канал. Через другой крайний канал течет ток по такой же neini. Вторая составляющая тока обеспечивает нагрев расплава в крайних и . центральном канале.и металлопроводе. При этом осуществляется циркуляция расплава через крайние каналы. Величина второй составляющей тока измеряется датчиком ГО и сравнивается в блоке

5 11 сравнения с сигналом задатчика 12 уровня расплава, приведенного к величине тока. Величина тока зависит от площади соприкосновения расплава с контактной втулкой, а следовательно, от уровня расплава в металлопроводе. Сигнал рассогласования

0 с выхода блока 11 сравнения подается в блок 13 управления нагревом и расплава, который, в свою очередь, меняя напряжение на электромагните 5 и индукторах 3 и 4, поддерживает уровень расплава на срезе металлопровода в зоне контактной втулки 7. Ток, протекающий через расплав в металлопроводе, подогревает его и контактную втулку, которая является сливным носком. Благодаря этому устраняется возможность, появления кастылей, отрицательно сказывающихся на работе при заливке. Устраняется необходимость постоянного обслуживания этого участка цепи. В режиме заливки индукторы 3 и 4 включается противофазно, что приводит к возрастанию давления в металлопроводе 6 и выливу рас 1лава через контактную втулку 7. Последняя выполнена в виде расходящегося конического насадка, который обеспечивает кавитацию расплава в суженной части. Рас.чод через насадок после возникновения кавитации стабилизируется, сохраняясь постоянным независимо

0 от величины напора. При изменении давления изменяется только зона кавитации по диффузной части, начиная от суженного сечения.

Применение такой втулки обеспечивает

5 постоянный расход расплава., что повышает точность дозирования. Благодаря расширяющейся по сечению части втулки дальнейшее движение расплава сопровождается снижением скорости, потерей давления и энергии струй, обеспечивая вылив ламинарным потоком. При этом исключается применение дополнительных желобов либо лотков для подачи расплава в форму. Дополнительный контакт 9 установлен в тигле 1 в месте, соответствующем крайнему нижнему уровню расплава.

Во время заливки при понижении уровня расплава ниже контакта 9 (юступает сигнал на вход блока 13 управления нагревом и подачей расплава, запрещающей заливку.