RU2071868C1 - Apparatus for producing metallic fibers from melt - Google Patents

Apparatus for producing metallic fibers from melt Download PDF

Info

Publication number
RU2071868C1
RU2071868C1 RU93053705A RU93053705A RU2071868C1 RU 2071868 C1 RU2071868 C1 RU 2071868C1 RU 93053705 A RU93053705 A RU 93053705A RU 93053705 A RU93053705 A RU 93053705A RU 2071868 C1 RU2071868 C1 RU 2071868C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
lever
disk
crystallizer
counterweight
Prior art date
Application number
RU93053705A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93053705A (en
Inventor
Владимир Иванович Пилипенко
Всеволод Алексеевич Хлебцевич
Владимир Афанасьевич Варавин
Александр Владимирович Цикунов
Original Assignee
Владимир Иванович Пилипенко
Всеволод Алексеевич Хлебцевич
Владимир Афанасьевич Варавин
Александр Владимирович Цикунов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Пилипенко, Всеволод Алексеевич Хлебцевич, Владимир Афанасьевич Варавин, Александр Владимирович Цикунов filed Critical Владимир Иванович Пилипенко
Priority to RU93053705A priority Critical patent/RU2071868C1/en
Publication of RU93053705A publication Critical patent/RU93053705A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2071868C1 publication Critical patent/RU2071868C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Inorganic Fibers (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy, namely, production of fibers of different metals and alloys by melt extraction process. SUBSTANCE: apparatus is provided with double-arm lever whose one end supports on horizontal axle disc-type crystallizer and whose other end supports counterweight. Bearing point of lever is jointly connected with housing of apparatus. Counterweight is provided with drive unit for moving it along said lever. Disc-type crystallizer is provided with drive unit for its reciprocating movement. EFFECT: improved design. 5 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения металлических волокон из различных металлов и сплавов методом экстракции расплава. The invention relates to the field of metallurgy and can be used to obtain metal fibers from various metals and alloys by melt extraction.

Известно устройство для получения тонкой ленты непосредственно из расплава с помощью валков-кристаллизаторов (см. например, Мирошниченко И.С. Закалка из жидкого состояния. М. Металлургия, 1982, с. 9, рис. 6), которое может быть использовано для получения металлических волокон в случае дозирования подачи расплава из печи. Известное устройство содержит станину с двумя приводными валками-кристаллизаторами, над которыми закреплена печь с расплавом и пневматической системой подачи расплава в зону кристаллизации. Известное устройство позволяет получать калиброванное по толщине волокно. Однако такое устройство не может быть использовано для промышленного получения волокна ввиду недостаточной производительности, обусловленной цикличностью работы системы подачи расплава. Кроме того, процесс охлаждения расплава в зоне кристаллизации устройства протекает неустойчиво (см. например, Метастабильные и неравновесные сплавы. Под ред. Ефимова Ю.В. М. Металлургия, 1988, с. 184 185), т. к. главные технологические параметры, такие как поток и подача расплава, величина зазора между валками, скорость их вращения, термомеханические свойства охлаждающего материала, можно варьировать в пределах сравнительно узких интервалов. Это обстоятельство приводит к снижению качества получаемого волокна. A device is known for producing a thin ribbon directly from a melt using roll crystallizers (see, for example, Miroshnichenko I.S. Hardening from a liquid state. M. Metallurgy, 1982, p. 9, Fig. 6), which can be used to obtain metal fibers in the case of dosing the supply of the melt from the furnace. The known device comprises a bed with two drive rolls-crystallizers, over which a furnace with a melt and a pneumatic system for feeding the melt into the crystallization zone are fixed. The known device allows to obtain calibrated by thickness of the fiber. However, such a device cannot be used for industrial production of fiber due to insufficient productivity due to the cyclical operation of the melt supply system. In addition, the melt cooling process in the crystallization zone of the device is unstable (see, for example, Metastable and nonequilibrium alloys. Edited by Yu.V. Efimov Metallurgy, 1988, p. 184 185), because the main technological parameters such as the flow and supply of the melt, the size of the gap between the rollers, the speed of their rotation, the thermomechanical properties of the cooling material, can be varied within relatively narrow intervals. This circumstance leads to a decrease in the quality of the resulting fiber.

Известно устройство для изготовления металлических волокон и ленты из расплава (см. например, Быстрозакаленные металлы. Под ред. Б. Контора. М. Металлургия, 1983, с. 40), содержащее станину с закрепленным на ней на горизонтальной оси дисковым кристаллизатором. Над дисковым кристаллизатором размещен обогреваемый тигель с расплавом. Известное устройство за счет высоких скоростей охлаждения расплава (10 10 К/с) позволяет получать металлическое волокно с микрокристаллической и аморфной структурой, а также волокна из труднообрабатываемых сплавов. К недостаткам устройства следует отнести невысокую производительность вследствие ограниченного объема тигля и низкую долговечность тигля, обусловленную эрозией его сопла в процессе работы устройства. A device for the manufacture of metal fibers and tapes from a melt (see, for example, Quick-hardened metals. Edited by B. Kontor. M. Metallurgy, 1983, p. 40), containing a frame with a disk crystallizer mounted on it on a horizontal axis. Above the disk crystallizer is placed a heated crucible with a melt. The known device due to the high cooling rates of the melt (10 10 K / s) allows to obtain a metal fiber with a microcrystalline and amorphous structure, as well as fibers from difficult to process alloys. The disadvantages of the device include low productivity due to the limited volume of the crucible and low durability of the crucible due to erosion of its nozzle during operation of the device.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для изготовления металлических волокон методом экстракции расплава (см. например, Аморфные сплавы. Манохин А.И. Мишин Б.С. Васильев В. А. и др. М. Металлургия, 1984, с.50, рис. 23 прототип), содержащее станину, выполненную в виде подвижной рамы с закрепленным на ней на горизонтальной оси дисковым кристаллизатором с приводом. Под дисковым кристаллизатором на подъемной площадке размещена ванна с расплавом. The closest in technical essence to the claimed invention is a device for the manufacture of metal fibers by melt extraction (see, for example, Amorphous alloys. Manokhin A.I. Mishin B.S. Vasilyev V.A. et al. M. Metallurgy, 1984, p. .50, Fig. 23 prototype) containing a frame made in the form of a movable frame with a drive crystallizer mounted on it on a horizontal axis. A molten bath is located under the disk crystallizer on the lifting platform.

Известное устройство отличается высокой производительностью, ограничивающейся лишь скоростью вращения кристаллизатора, и простотой конструкции емкости для расплава. Кроме того, устройство позволяет регулировать толщину и форму за счет как изменения скорости вращения диска, так и глубины погружения диска в расплав. Обычно толщина быстрозакаленного продукта составляет 20 100 мкм. Одним из недостатков известного устройства является недостаточно высокая скорость охлаждения расплава (103 - 104 К/с) на рабочей поверхности дискового кристаллизатора. Это объясняется тем, что во время работы устройства в результате контакта водоохлаждаемого дискового кристаллизатора с расплавом металла в месте этого контакта в объеме расплава образуется "подстуженная" зона с температурой несколько меньшей, чем температура остального объема ванны, вследствие этого снижается скорость охлаждения расплава на рабочей поверхности диска-кристаллизатора, которая прямо пропорциональна разности температур расплава и поверхности дискового кристаллизатора (см. Метастабильные и неравновесные сплавы. Под ред. Ефимова Ю.В. М. Металлургия, 1988, с. 149, ф. 3.89) [2]
Увеличение скорости охлаждения расплава позволило бы повысить качество получаемого волокна за счет улучшения его потребительских свойств. Например, с увеличением скорости охлаждения возрастает прочность быстрозакаленных сплавов (см. Конструкционные и жаропрочные материалы для новой техники. Сборник работ под ред. Н.М. Жаворонкова. М. Наука, 1978, с. 314, рис. 1, с. 317).
The known device is characterized by high performance, limited only by the speed of rotation of the mold, and the simplicity of the design of the vessel for the melt. In addition, the device allows you to adjust the thickness and shape due to both changes in the speed of rotation of the disk, and the depth of immersion of the disk in the melt. Typically, the thickness of the quench product is 20 to 100 μm. One of the disadvantages of the known device is the insufficiently high melt cooling rate (10 3 - 10 4 K / s) on the working surface of the disk crystallizer. This is explained by the fact that during operation of the device, as a result of the contact of a water-cooled disk crystallizer with a molten metal in the place of this contact, a “narrowed” zone is formed in the melt volume with a temperature slightly lower than the temperature of the remaining volume of the bath, as a result of which the cooling rate of the melt on the working surface decreases a crystallizer disk, which is directly proportional to the temperature difference between the melt and the surface of the disk crystallizer (see Metastable and nonequilibrium alloys. Ed. Efimova Yu.V. M. Metallurgy, 1988, p. 149, f. 3.89) [2]
An increase in the cooling rate of the melt would improve the quality of the resulting fiber by improving its consumer properties. For example, with an increase in the cooling rate, the strength of rapidly quenched alloys increases (see Structural and heat-resistant materials for new technology. Collection of works under the editorship of NM Zhavoronkov. M. Nauka, 1978, p. 314, Fig. 1, p. 317) .

Другим недостатком известного устройства является неравномерность толщины получаемого волокна в продольном направлении. Толщина волокна непрерывно уменьшается от одного конца к другому. Это обусловлено характером взаимодействия поверхности диска-кристаллизатора, на котором выполнены дискретные выступы (см. например, /4/, с. 47, рис. 22, г) с расплавом. В частности, в момент погружения выступа рабочей поверхности диска-кристаллизатора, на котором формируется волокно, в расплав с высокой скоростью (10 70 м/с) возникает явление удара выступа о поверхность расплава, которое сопровождается образованием волны. При вхождении выступа диска в тело волны глубина его погружения в расплав и, следовательно, толщина образуемого волокна увеличивается (см. например, /4/, с. 46, формула 51). Затем волна гаснет (за счет прилипания расплава к поверхности выступа) и глубина погружения диска в расплав, а с ней и толщина волокна уменьшается и достигает минимальной толщины в момент выхода выступа дискового кристаллизатора из расплава. Another disadvantage of the known device is the uneven thickness of the resulting fiber in the longitudinal direction. The thickness of the fiber continuously decreases from one end to the other. This is due to the nature of the interaction of the surface of the crystallizer disk on which discrete protrusions are made (see, for example, / 4 /, p. 47, Fig. 22, d) with the melt. In particular, at the moment of immersion of the protrusion of the working surface of the crystallizer disk on which the fiber is formed, the phenomenon of impact of the protrusion on the surface of the melt, which is accompanied by the formation of a wave, occurs in the melt with a high speed (10 70 m / s). When the protrusion of the disk enters the wave body, the depth of its immersion in the melt and, consequently, the thickness of the formed fiber increases (see, for example, / 4 /, p. 46, formula 51). Then the wave dies away (due to the adhesion of the melt to the surface of the protrusion) and the depth of immersion of the disk in the melt, and with it the fiber thickness decreases and reaches the minimum thickness at the moment the protrusion of the disk crystallizer out of the melt.

Продольная разнотолщинность волокна снижает его потребительские свойства за счет неоднородности свойств по длине и ограничивает сферу применения (например, в области пористых волоконных фильтров неравномерность толщины волокна будет снижать их качественные показатели). Кроме того, затруднительно использовать известное устройство для производства металлического волокна в промышленных масштабах вследствие цикличности его работы. Цикличность работы устройства связана с тем, что в процессе его работы необходимо делать технологические перерывы для наполнения ванны расплавом, что снижает производительность устройства. The longitudinal thickness difference of the fiber reduces its consumer properties due to the heterogeneity of properties along the length and limits the scope of application (for example, in the field of porous fiber filters, the non-uniformity of the thickness of the fiber will reduce their quality indicators). In addition, it is difficult to use the known device for the production of metal fiber on an industrial scale due to the cyclical nature of its operation. The cyclical operation of the device is due to the fact that during its operation it is necessary to take technological breaks to fill the bath with a melt, which reduces the productivity of the device.

Задача, решаемая заявляемым устройством, состоит в повышении качества изготавливаемого волокна путем увеличения скорости охлаждения расплава на дисковом кристаллизаторе, а также за счет снижения разнотолщинности по длине волокна. The problem solved by the claimed device is to improve the quality of the manufactured fiber by increasing the cooling rate of the melt on the disk mold, as well as by reducing the thickness difference along the length of the fiber.

Кроме того, задача, решаемая изобретением, состоит в повышении производительности устройства за счет снижения длительности технологических перерывов. In addition, the problem solved by the invention is to increase the productivity of the device by reducing the duration of technological interruptions.

В заявляемом устройстве ось дискового кристаллизатора смонтирована на одном из концов двухплечего рычага, на другом конце которого размещен противовес, причем точка опоры рычага связана со станиной устройства шарнирно. In the claimed device, the axis of the disk crystallizer is mounted on one of the ends of the two shoulders of the lever, on the other end of which there is a counterweight, and the fulcrum of the lever is pivotally connected to the bed of the device.

Поставленная задача достигается и тем, что противовес снабжен приводом его перемещения вдоль рычага. Поставленная цель также достигается тем, что дисковый кристаллизатор снабжен приводом его возвратно-поступательного перемещения. The task is achieved by the fact that the counterweight is equipped with a drive for moving it along the lever. This goal is also achieved by the fact that the disk crystallizer is equipped with a drive for its reciprocating movement.

Кроме того, поставленная задача достигается тем, что рычаг снабжен приводом его вращательного перемещения вокруг его вертикальной оси, проходящей через точку опоры рычага. In addition, the task is achieved in that the lever is provided with a drive for its rotational movement around its vertical axis passing through the fulcrum of the lever.

Наконец, поставленная задача достигается тем, что рычаг снабжен виброприводом его перемещений в вертикальной плоскости относительно точки опоры. Finally, the task is achieved in that the lever is equipped with a vibrodrive of its displacements in a vertical plane relative to the fulcrum.

Сравнительный анализ известного уровня техники, описанного в источниках [1, 2, 3] свидетельствует, что заявленное устройство в значительной степени отличается как от каждого из известных устройств, так и от их комбинаций. Отсюда следует, что притязания заявителя для специалиста явным образом не следуют из уровня техники известных устройств и поэтому могут быть охарактеризованы как имеющие изобретательский уровень. A comparative analysis of the prior art described in the sources [1, 2, 3] indicates that the claimed device is significantly different both from each of the known devices and their combinations. It follows that the claims of the applicant for the specialist do not explicitly follow from the prior art of the known devices and therefore can be characterized as having an inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 и 2 представлены виды устройства сбоку и сверху соответственно; на фиг. 3 устройство в исходном, промежуточном и конечном положениях; на фиг. 4 схема компоновки участка по производству металлического волокна. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 and 2 are side views and top views, respectively; in FIG. 3 device in the initial, intermediate and final positions; in FIG. 4 is a layout diagram of a metal fiber production site.

Устройство для изготовления металлического волокна состоит из (фиг. 1, 2) станины 1, на которой смонтирован двухплечий рычаг 2. Точка опоры 3 рычага 2 связана со станиной 1 посредством шарнира 4. На одном из концов рычага 2 расположена на направляющих подвижная каретка 5 с закрепленным на ней на горизонтальной оси О О приводным дисковым кристаллизатором 6. На другом конце рычага 2 на направляющих смонтирован подвижный противовес 7. Дисковый кристаллизатор 6 устройства расположен над обогреваемой ванной 8 с расплавом 9. A device for manufacturing a metal fiber consists (Fig. 1, 2) of a frame 1 on which a two-arm lever 2 is mounted. The fulcrum 3 of the lever 2 is connected to the frame 1 by a hinge 4. A movable carriage 5 s is located on the rails of the lever 2 mounted on it on the horizontal axis O About drive disk crystallizer 6. At the other end of the lever 2 on the rails mounted movable counterweight 7. The disk mold 6 of the device is located above the heated bath 8 with the melt 9.

Противовес снабжен приводом 10 перемещения "а" вдоль рычага 2. Каретка 5 со смонтированным на ней кристаллизатором 6 снабжена приводом 11 своего возвратно-поступательного движения "б". Кроме того, кристаллизатор 6 имеет привод 12 вращательного движения "г" вокруг оси О-О, который смонтирован на каретке 5. В неподвижной части "А" станины 1 расположен привод 13 вращательного перемещения "д" рычага 2 вокруг вертикальной оси 01 - 01, проходящей через точку опоры 3 рычага 2. На подвижной части "Б" станины 1 размещен вибропривод 14 для перемещений "е" рычага 2 в вертикальной плоскости относительно точки опоры 3 рычага 2.The counterweight is equipped with a drive 10 for moving "a" along the lever 2. The carriage 5 with the mold 6 mounted on it is equipped with a drive 11 for its reciprocating movement "b". In addition, the mold 6 has a rotational motion drive “g” 12 around the O-O axis, which is mounted on the carriage 5. In the stationary part “A” of the frame 1, there is a rotational displacement drive “d” 13 of the lever 2 around the vertical axis 0 1 - 0 1 , passing through the fulcrum 3 of the lever 2. On the movable part "B" of the frame 1 is placed a vibrodrive 14 for moving the "e" of the lever 2 in a vertical plane relative to the fulcrum 3 of the lever 2.

Участок для производства металлического волокна (фиг. 4) состоит из устройства 17 для изготовления волокна, двух обогреваемых ванн 15 и 16 для расплава, а также питающей печи-миксера 18, расположенной на рельсовом пути 19. The section for the production of metal fiber (Fig. 4) consists of a device 17 for the manufacture of fiber, two heated baths 15 and 16 for melt, as well as a feed furnace-mixer 18, located on the track 19.

Устройство работает следующим образом. В начале рабочего цикла устройство находится в исходном положении 1 (фиг. 3, показано пунктирными линиями). При этом все приводы устройства выключены, а противовес 7 находится в крайнем левом положении (на наибольшем удалении 11 от точки опоры 3 рычага 2) (фиг. 2, 3). Затем включается привод 10 перемещения противовеса 2 и противовес ускоренно перемещается по направлению к точке опоры 3 рычага 2 (фиг. 1, 2, 3). Рычаг 2 выходит из равновесия, и его плечо, на котором закреплен диск-кристаллизатор 6, начинает опускаться к ванне 8 с расплавом 9 (движение "и") (фиг. 1, 3). Движение диска 6 отслеживается датчиком расстояния (на рисунках условно не показан). Как только диск-кристаллизатор 6 коснется поверхности расплава 9, включаются приводы его вращения 12, возвратно-поступательного движения 11 и вибропривод 14 рычага 2, а привод 10 перемещения противовеса 2 переходит в замедленный режим (фиг. 1, 2 и 3). Начинается процесс экстракции расплава 9 диском-кристаллизатором 6 (фиг. 1, 2), во время которого расплав налипает на рабочую кромку диска, увлекается им в направлении вращения диска, охлаждается и удаляется из ванны. Затем под действием центробежных сил отделяется от поверхности диска. При этом уровень расплава 9 в ванне 8 начинает убывать (фиг. 3). По мере убывания уровня расплава противовес 2 под действием привода 10 перемещается ближе к точке опоры 3 рычага 2 (фиг. 3). Плечо рычага 2 с диском-кристаллизатором 6 все больше наклоняется к ванне 8 с расплавом (фиг. 3). Таким образом, контакт диска-кристаллизатора с расплавом отслеживается и остается постоянным независимо от убывания уровня расплава в ванне. The device operates as follows. At the beginning of the working cycle, the device is in the initial position 1 (Fig. 3, shown by dashed lines). In this case, all the drives of the device are turned off, and the counterweight 7 is in the extreme left position (at the greatest distance 11 from the fulcrum 3 of the lever 2) (Fig. 2, 3). Then, the drive 10 for moving the counterweight 2 is turned on and the counterweight is rapidly moving towards the fulcrum 3 of the lever 2 (Fig. 1, 2, 3). The lever 2 goes out of balance, and its shoulder, on which the crystallizer disk 6 is fixed, begins to descend to the bath 8 with the melt 9 (movement "and") (Fig. 1, 3). The movement of the disk 6 is monitored by a distance sensor (conventionally not shown in the figures). As soon as the crystallizer disk 6 touches the surface of the melt 9, the drives for its rotation 12, the reciprocating movement 11 and the vibrodrive 14 of the lever 2 are turned on, and the drive 10 for moving the counterweight 2 goes into slow motion (Fig. 1, 2 and 3). The process of extraction of the melt 9 begins with the crystallizer disk 6 (Fig. 1, 2), during which the melt adheres to the working edge of the disk, is carried away by it in the direction of rotation of the disk, is cooled and removed from the bath. Then, under the action of centrifugal forces, it is separated from the surface of the disk. In this case, the level of melt 9 in the bath 8 begins to decrease (Fig. 3). As the melt level decreases, the counterweight 2 under the action of the actuator 10 moves closer to the support point 3 of the lever 2 (Fig. 3). The shoulder of the lever 2 with the crystallizing disk 6 is more and more tilted to the bath 8 with the melt (Fig. 3). Thus, the contact of the mold disk with the melt is monitored and remains constant regardless of the decrease in the level of the melt in the bath.

После того, как уровень расплава в ванне 8 достигает минимального значения h, устройство займет положение III, а противовес 7 переместится в крайнее правое положение (на удалении 1 от точки опоры 3 рычага) (фиг. 3). В этот момент привод 10 перемещения противовеса 7 изменит направление вращения и противовес 7 в ускоренном режиме вернется в крайнее правое положение (на удаление от точки опоры 3 рычага) (фиг. 3). Рычаг 2 выйдет из равновесия, приводы 10, 12, 11, 13 и 14 отключатся и устройство вновь займет исходное положение I (движение "и") (фиг. 3). Рабочий цикл завершен, и ванна готова к наполнению ее расплавом. After the melt level in the bath 8 reaches the minimum value of h, the device will take position III, and the counterweight 7 will move to the extreme right position (at a distance of 1 from the pivot point 3 of the lever) (Fig. 3). At this moment, the counterbalance 7 drive 10 will change the direction of rotation and the counterweight 7 will accelerate back to its extreme right position (away from the pivot point 3 of the lever) (Fig. 3). The lever 2 will go out of balance, the actuators 10, 12, 11, 13 and 14 will turn off and the device will again take its initial position I (movement "and") (Fig. 3). The work cycle is completed and the bath is ready to be filled with melt.

В процессе совершения устройством рабочего цикла каретка 5 под действием привода 11 совершает возвратно-поступательные движения "б" вдоль рычага 2 относительно ванны с расплавом 8 (фиг. 1). Привод 13 сообщает рычагу 2 с кристаллизатором 6 возвратно-поступательное вращательное движение "д" вокруг вертикальной оси О-О (фиг. 2). Совокупность движений "б" и "д" диска-кристаллизатора 6 приводит к тому, что точка его контакта "ж" с поверхностью расплава будет смещаться по поверхности расплава по замкнутой траектории. В результате этого в каждый последующий момент времени экстракция расплава будет производиться с новой точки его поверхности. Такой режим экстракции исключает образование подстывшей зоны под диском-кристаллизатором, которая образуется в результате интенсивного отвода тепла от расплава водоохлаждаемым диском-кристаллизатором. Температура расплава в месте его экстракции, а, следовательно, и скорость его охлаждения повышаются. In the process of making the device a working cycle, the carriage 5 under the action of the actuator 11 performs reciprocating motion "b" along the lever 2 relative to the bath with the melt 8 (Fig. 1). The actuator 13 informs the lever 2 with the crystallizer 6 of the reciprocating rotational movement "d" around the vertical axis O-O (Fig. 2). The combination of motions "b" and "e" of the crystallizer disk 6 leads to the fact that its contact point "g" with the surface of the melt will shift along the surface of the melt along a closed path. As a result of this, at each subsequent moment of time, the melt will be extracted from a new point on its surface. This extraction mode eliminates the formation of a frozen zone under the crystallizer disk, which is formed as a result of intense heat removal from the melt by the water-cooled crystallizer disk. The temperature of the melt at the point of extraction, and, consequently, the rate of cooling increases.

Кроме того, вращательное перемещение "д" рычага 2 вокруг его вертикальной оси 01 01, проходящей через точку опоры 3 рычага, позволяет вести экстракцию расплава поочередно из по меньшей мере двух ванн 15, 16 (фиг. 4). Такой режим работы устройства обеспечивает повышение его производительности за счет того, что исключаются технологические перерывы, необходимые для пополнения ванн расплавом и их текущего ремонта. В то время, как устройством 17 в положении IV ведется экстракция из одной из ванн 16, другая ванна 17 пополняется расплавом из подвижной печи-миксера 18 в положении VI, которая перемещается от ванны к ванне по рельсовому пути 19. После завершения экстракции из ванны 17 устройство разворачивается в положении V и ведет экстракцию из ванны 15 в положении V, а печь-миксер перемещается в положение VII и пополняет расплавом ванну 16 (фиг. 5). Перерывы экстракции из каждой ванны позволяют кроме пополнения ванн расплавом провести текущий ремонт футеровки и системы нагрева расплава без приостановки процесса получения металлического волокна.In addition, the rotational movement "d" of the lever 2 around its vertical axis 0 1 0 1 passing through the support point 3 of the lever allows the extraction of the melt in turn from at least two baths 15, 16 (Fig. 4). This mode of operation of the device provides an increase in its productivity due to the fact that technological interruptions necessary for replenishing the baths with the melt and their current repair are eliminated. While the device 17 in position IV is being extracted from one of the baths 16, the other bath 17 is replenished with melt from the movable mixer-mixer 18 in position VI, which moves from the bath to the bath along the rail 19. After the extraction from the bath 17 is completed the device unfolds in position V and carries out extraction from the bath 15 in position V, and the mixer furnace moves to position VII and replenishes the bath 16 with the melt (Fig. 5). Interruptions in extraction from each bath allow, in addition to replenishing the baths with melt, to carry out current repairs of the lining and the heating system of the melt without interrupting the process of producing metal fiber.

Вибропривод 14 сообщает рычагу 2 с диском-кристаллизатором 6 колебательные перемещения "е" в вертикальной плоскости относительно точки опоры 3 рычага (фиг. 1, 2). Колебательные движения "е" в вертикальной плоскости диска-кристаллизатора 6 позволяют циклически изменить глубину его погружения в расплав 9 (фиг. 1). За счет перемещения "е", которое пропорционально амплитуде возникающей волны расплава, в момент выхода выступа рабочей поверхности диска-кристаллизатора из расплава глубина его погружения в расплав, а, следовательно, и толщина волокна увеличиваются. При входе очередного выступа в расплав глубина погружения диска-кристаллизатора уменьшается и уменьшается толщина волокна. Это позволяет снизить продольную разнотолщинность волокна, которая наблюдается при работе известного устройства. The vibrodrive 14 informs the lever 2 with the crystallizer disk 6 oscillatory displacements "e" in a vertical plane relative to the fulcrum 3 of the lever (Fig. 1, 2). Oscillatory motion "e" in the vertical plane of the disk-crystallizer 6 allows you to cyclically change the depth of immersion in the melt 9 (Fig. 1). Due to the displacement "e", which is proportional to the amplitude of the emerging melt wave, at the moment of the protrusion of the working surface of the crystallizer disk from the melt, the depth of its immersion in the melt, and, consequently, the fiber thickness increases. When another protrusion enters the melt, the immersion depth of the crystallizer disk decreases and the fiber thickness decreases. This allows to reduce the longitudinal fiber thickness difference, which is observed during operation of the known device.

Пример работы устройства. Заявляемое устройство использовалось для получения волокна из сплава Аl + 20% Si. Температура расплава в ванне составляла 850oC. Экстракцию расплава осуществляли медным водоохлаждаемым диском-кристаллизатором диаметром 200 мм. На рабочей поверхности диска, выполненной в виде гребня, было нарезано 26 выступов с рабочей длиной 12 мм и шириной 0,5 мм. Скорость вращения диска составляла 30 с. Диск с приводом вращения и продольного перемещения закрепляли в направляющих на одном из концов рычага длиной 2 м. На другом конце рычага в направляющих был закреплен противовес с приводом продольного перемещения. Рычаг на шарнирной опоре был закреплен на подвижной части станины в точке, находящейся в середине рычага. Подвижная часть станины снабжалась приводом вращения вокруг вертикальной оси и через упорный подшипник сопрягалась с неподвижной частью станины. На подвижной части станины закрепляли шарнирно связанный с рычагом вибропривод с частотой колебаний 780 Гц и амплитудой 100 мкм.An example of the operation of the device. The inventive device was used to obtain fiber from an alloy Al + 20% Si. The temperature of the melt in the bath was 850 o C. Extraction of the melt was carried out with a copper water-cooled crystallizer disk with a diameter of 200 mm. On the working surface of the disk, made in the form of a comb, 26 protrusions with a working length of 12 mm and a width of 0.5 mm were cut. The disk rotation speed was 30 s. A disk with a drive of rotation and longitudinal movement was fixed in guides on one of the ends of the lever 2 m long. A counterweight with a drive of longitudinal movement was fixed in the guides on the other end of the lever. The lever on the articulated support was fixed on the movable part of the bed at a point located in the middle of the lever. The moving part of the bed was provided with a rotation drive around the vertical axis and, through the thrust bearing, mated with the fixed part of the bed. A vibrodrive pivotally connected to the lever with an oscillation frequency of 780 Hz and an amplitude of 100 μm was fixed on the moving part of the bed.

Скорость продольного возвратно-поступательного движения диска составляла 0,01 м/с; скорость движения противовеса по рычагу в ускоренном режиме 0,1 м/с, в замедленном режиме 10 м/с; скорость вращения подвижной части станины 0,01 м/с. Такое же по химическому составу металлическое волокно получали на том же устройстве при отключенных приводах продольных перемещений противовеса, диска-кристаллизатора, вращения подвижной части станины и отключенном виброприводе. Рычаг был жестко связан со станиной. Уменьшение уровня расплава в ванне компенсировали подъемом ванны с помощью гидропривода. The speed of the longitudinal reciprocating movement of the disk was 0.01 m / s; the counterweight speed of the lever in accelerated mode is 0.1 m / s, in slow mode 10 m / s; the rotation speed of the moving part of the bed is 0.01 m / s. The same chemical composition of the metal fiber was obtained on the same device when the drives for the longitudinal movements of the counterweight, the crystallizer disk, the rotation of the movable part of the bed and the disconnected vibro drive were turned off. The lever was rigidly connected to the bed. The decrease in the melt level in the bath was compensated by raising the bath with a hydraulic actuator.

Механические свойства полученного волокна и его геометрические параметры приведены в таблице. The mechanical properties of the obtained fiber and its geometric parameters are given in the table.

Как следует из экспериментальных данных, приведенных в таблице, существенные признаки заявленного устройства позволяют повысить качество волокна за счет уменьшения разнотолщинности и повышения механических свойств по сравнению с известным уровнем техники, что соответствует решаемой авторами задаче в заявленном устройстве. As follows from the experimental data shown in the table, the essential features of the claimed device can improve the quality of the fiber by reducing the thickness difference and improving the mechanical properties compared with the prior art, which corresponds to the problem solved by the authors in the claimed device.

Claims (5)

1. Устройство для изготовления металлических волокон из расплава, содержащее станину и ванну для расплава с расположенным над ней на горизонтальной оси приводным дисковым кристаллизатором, отличающееся тем, что оно снабжено двуплечим рычагом, на одном конце которого на горизонтальной оси размещен дисковый кристаллизатор, а на другом противовес, причем точка опоры рычага связана со станиной шарнирно. 1. A device for the manufacture of metal fibers from a melt, containing a bed and a bath for the melt with a drive disk crystallizer located above it on a horizontal axis, characterized in that it is equipped with a two-arm lever, at one end of which a disk mold is placed on the horizontal axis, and on the other counterweight, and the fulcrum of the lever is pivotally connected to the bed. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что противовес снабжен приводом его перемещения вдоль рычага. 2. The device according to claim 1, characterized in that the counterweight is equipped with a drive for moving it along the lever. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что дисковый кристаллизатор снабжен приводом его возвратно-поступательного перемещения. 3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the disk crystallizer is equipped with a drive for its reciprocating movement. 4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что рычаг снабжен приводом его вращательного перемещения вокруг его вертикальной оси, проходящей через точку опоры рычага. 4. The device according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that the lever is provided with a drive for its rotational movement around its vertical axis passing through the point of support of the lever. 5. Устройство по пп. 1 4, отличающееся тем, что рычаг снабжен виброприводом его перемещения в вертикальной плоскости относительно точки опоры. 5. The device according to paragraphs. 1 to 4, characterized in that the lever is equipped with a vibrodrive of its movement in a vertical plane relative to the fulcrum.
RU93053705A 1993-12-01 1993-12-01 Apparatus for producing metallic fibers from melt RU2071868C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93053705A RU2071868C1 (en) 1993-12-01 1993-12-01 Apparatus for producing metallic fibers from melt

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93053705A RU2071868C1 (en) 1993-12-01 1993-12-01 Apparatus for producing metallic fibers from melt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93053705A RU93053705A (en) 1996-09-27
RU2071868C1 true RU2071868C1 (en) 1997-01-20

Family

ID=20149803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93053705A RU2071868C1 (en) 1993-12-01 1993-12-01 Apparatus for producing metallic fibers from melt

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2071868C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107414038A (en) * 2017-07-29 2017-12-01 衡阳功整钢纤维有限公司 It is easy to the steel fibre for extracting more molten steel out from induction furnace to reel off raw silk from cocoons system
CN114485165A (en) * 2020-10-23 2022-05-13 衡阳功整钢纤维有限公司 Induction furnace convenient to extract more steel fibers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1835333, кл. B 22 С 11/06, 1987. Манохин А.И., Митин Б.С. и др. Аморфные сплавы. - М.: Металлургия, с. 50, рис. 23, 1984. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107414038A (en) * 2017-07-29 2017-12-01 衡阳功整钢纤维有限公司 It is easy to the steel fibre for extracting more molten steel out from induction furnace to reel off raw silk from cocoons system
CN107414038B (en) * 2017-07-29 2020-05-05 衡阳功整钢纤维有限公司 Steel fiber drawing system convenient for drawing more molten steel from induction furnace
CN114485165A (en) * 2020-10-23 2022-05-13 衡阳功整钢纤维有限公司 Induction furnace convenient to extract more steel fibers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3605863A (en) Apparatus for manufacturing wire and the like
US3522836A (en) Method of manufacturing wire and the like
JPH0372375B2 (en)
KR960013877B1 (en) Method and apparatus for the oscillation of a continuous casting mould
EP0147912B2 (en) Melt overflow system for producing filamentary or fiber products directly from molten materials
EP0372506B1 (en) Method for oscillation of mold of vertical continuous caster
RU2071868C1 (en) Apparatus for producing metallic fibers from melt
CN1258415C (en) Method and device for measuring data to automatically operating contineous casting machine
US3915217A (en) Process for electroslag remelting in a funnel shaped crucible
USRE33327E (en) Melt overflow system for producing filamentary and film products directly from molten materials
US4694886A (en) Horizontal continuous casting apparatus
CN214735999U (en) Lifting device for conductive material rod of vacuum consumable remelting furnace
US4899801A (en) Method for continuous casting of metal and an apparatus therefor
US4907641A (en) Rotatable crucible for rapid solidification process
JP2001522312A (en) Method for generating vibration in a continuous casting mold
RU2061579C1 (en) Method for production of fibers from melt
JPH06102251B2 (en) Control method of molten metal flow rate in thin plate casting
US4813472A (en) Melt overflow system for producing filamentary and film products directly from molten materials
SU533122A1 (en) Method for making thick sheet glass and bath for apparatus for carrying out this method
RU2295422C2 (en) Method for producing fibers from melt and apparatus for performing the same
JP3387706B2 (en) Method and apparatus for controlling small amount supply of molten metal and alloy
KR100634049B1 (en) Method for oscillating a continuous-casting mould by means of variable oscillation parameters
JPH01249246A (en) Machine and method for continuously casting strip
TW495400B (en) Method and system for continuously casting slabs, especially thin slabs, with comparatively high casting speeds
US4922995A (en) Method of producing monolithic metal blanks by freezing-on techniques