SU1046006A1 - Apparatus for cooling overheated metal - Google Patents

Apparatus for cooling overheated metal Download PDF

Info

Publication number
SU1046006A1
SU1046006A1 SU823412544A SU3412544A SU1046006A1 SU 1046006 A1 SU1046006 A1 SU 1046006A1 SU 823412544 A SU823412544 A SU 823412544A SU 3412544 A SU3412544 A SU 3412544A SU 1046006 A1 SU1046006 A1 SU 1046006A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
metal
heaters
cooling
stand
coolant
Prior art date
Application number
SU823412544A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Федор Максимович Черномуров
Генрих Гаврилович Крушенко
Сергей Витальевич Федоров
Андрей Юрьевич Шустров
Original Assignee
Красноярский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Цветных Металлов Им.М.И.Калинина
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 Красноярский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Цветных Металлов Им.М.И.Калинина filed Critical Красноярский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Цветных Металлов Им.М.И.Калинина
Priority to SU823412544A priority Critical patent/SU1046006A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1046006A1 publication Critical patent/SU1046006A1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЕРЕГРЕТОГО МЕТАЛЛА, содержащее металлопровод в тепловой трубе, о тличающевс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей , оно снабжено подставкой, конденсаторной батареей в виде пучка труб и нагревател ми, при этом теплов&  труба выполнена в виде герме ичной камеры, в верхнюю полость котор .ой встроен.а конденсаторна  батаре , а нижн   полость заполнена теплоносителем и в нее встроены металлопровод и нагреватели. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а кз иг е е С   тем, что металлопровод выполнен из материала с высокой теплопроводностью. 3.Устройство по пп. 1 и 2 о т личающеес  тем, что подставка выполнена с возможсностью наклона вокруг горизонтальной оси. СП Ч i4 а:1. A COOLING DEVICE FOR SUPERHEATED METAL containing a metal pipe in a heat pipe, differing from the fact that, in order to expand technological capabilities, it is equipped with a stand, a bundle of tubes in the form of a tube and heaters, while the & the tube is made in the form of a hermetic chamber, a capacitor battery is embedded in the upper cavity of which, and the lower cavity is filled with coolant and the metal conductor and heaters are embedded in it. 2. The device according to claim 1, that is, that the metal pipe is made of a material with high thermal conductivity. 3. The device according to paragraphs. 1 and 2 about the fact that the stand is made with the possibility of tilting around the horizontal axis. SP Ch i4 a:

Description

Изобретение относитс  к метаЛлур гии, конкретно к производству отливок из черных и цветных металлов и сплавов. Дл  получени  высоких значений ме таллических свойств литых металлов, а также требуемых дл  этого струк- тур необходимо производить заливку расплавленного металла в форму при строго определенных температурах, В последнее врем  находит все более широкое распространение технологи  приготовлени  сплавов, включающа  перегрев расплава на 200-400 С выше Температуры ликвидуса с последурдим .быстрым охлаждением его до об„ычных температур лить . Наибольшую трудность в такЬй технологии составл ет охлаждение перегретого расплава с высокой скоростьх и точностью до за данных температур, особенно больших масс металла в промышленных услови  Известно устройство дл  рхлаждени  металла, в котором охлаждение перегретого металла осуществл етс  путем перелива его по охлаждаемой проточной водой плите ij. Недостатком таких устройств дл  охлаждени  металла  вл етс  образов ние закристаллизованного сло  металла (гарнисажа) на поверхности .. плиты, что приводит к снижению интенсивности охлаждени  металла, к . ухудшению механических свойств и к химической неоднородности структуры .отливки. I Кроме того, большую сложность представл ет обеспечение возможности охлаждени  металла до строго определенных температур при вариаци х температуры и массы охлаждаемого металл Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее огнеупорную трубку дл  перемещени  жид кого металла, слой огнеупорного материала , при этом огнеупорна  трубка неподвижно установлена в централь ном канале полой тепловой трубы Однак;о это устройство примен етс  с целью, передачи металла на большие рассто ни  с минимальным перепадом температуры и оно не пригодно дл  охлаждени  перегретого металла. Цель изобретени  - расширение тех нологичес.ких возможностей устройства Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  охлаждени  neperретого металла, содержащее металлопровод в тепловой трубе, снабжено подставкой, конденсаторной батареей в виде.пучка труб и нагревател ми, при этом теплова  труба выполнена в виде ге.йметичной камеры, в верхнюю полость которой встроена конденсато на  батдре , а нижн   полость запол нена теплоносителем и в нее встроен металлопровод и нагреватели. Кроме того, металлопровод выполнен- из материала с высокой теплопроводностью . Подставка выполнена с возможностью наклона вокруг горизонтальной оси. . На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство содержит герметичную камеру 1 тепловой- трубы, в верхней полости которой расположены зона конденсации 2, состо ща  из пучка труб, охлс1ждаемых проточным теплоносителем , два коллектора 3, а в нижней полости испарител  расположен металлопровод«4, который омываетс  промежуточным теплоносителем 5. Зона конденсации расположена непосредственно над промежуточным теплоносителем , что сокращает длину зоны транспортировки пара и конденсатора промежуточного теплоносител . Корпус камеры 1 noKfftiT теплоизолиу рующим слоем 6 дл  уменьшени  тепловых потерь в окружающее пространство . Патрубок ВХОДНОГО коллектора 3 снабжен вентилем 7 дл  регулировани  расхода проточного теплоносител . Подставка устройства 8 имеетшарнирное соединение дл  придани  металлопроводу требуемого угла наклона. Регистраци  давлени  в полости устройства осуществл етс  манометром 9. Дл  разогрева промежуточного теплоIносител  примен етс  встроенный силитовый нагреватель, устанавливаемый в сквозные отверсти  10. 1 - - . . Работает устройство дл  охлаждени  перегретого металла следующим обра-, зом. .. Входным концом металлопровода устройство соедин етс  с емкостью, из которой следует охладить перегретый металл, а другой конец соедин етс  с емкостью дл  сбора металла (кристаллизатор , форма, раздаточна  печь, тигель и др.). При необходимости осуществл етс  уплотнение в MecTeix ввода металлопровода. Дл  разогрева промежуточного теплоносител  примен етс  способ нагрева встроенными нагревател ми (силитами). При достижении необходимой температуры теплова  труба начинает действовать, что выражаетс  в испарении промежуточного теплоносител  и конденсации его на пучке труб в зоне конденсации. При этом достигаютс  изотермические услови  работы в полости устройства. Таким образом, предлагаемое устройство представл ет собой одну из модификаций тепловых РУб, а именно: двухфазный термосифон, в котором отсутствует пориста  структура, а роль насоса дл  возврата жидкости иэ зоны конденсации в зону испарени  вы™ полн ет сила т жести.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to metallogy, specifically to the production of castings from ferrous and non-ferrous metals and alloys. In order to obtain high values of the metal properties of cast metals, as well as the structures required for this, it is necessary to pour molten metal into the mold at strictly defined temperatures. Recently, the process of preparing alloys, including melt overheating by 200-400 C, has become increasingly widespread. above the liquidus temperature with subsequent rapid cooling of it to normal pouring temperatures. The greatest difficulty in such a technology is the cooling of the superheated melt with high speeds and accuracy up to these temperatures, especially large masses of metal under industrial conditions. A device for cooling the metal is known, in which the cooling of the superheated metal is carried out by overflowing it through a plate cooled by running water ij. The disadvantage of such devices for metal cooling is the formation of a crystallized metal layer (skull) on the surface of the plate, which leads to a decrease in the intensity of metal cooling, to. deterioration of mechanical properties and chemical heterogeneity of the casting structure. I In addition, it is more difficult to ensure that metal is cooled to strictly defined temperatures with variations in temperature and mass of metal being cooled. The closest to the present invention is a device containing a refractory tube for moving a liquid metal, a layer of refractory material, while the refractory tube is stationary. However, this device is used for the purpose of transmitting metal over long distances with a minimum temperature difference. and it is not suitable for cooling superheated metal. The purpose of the invention is to expand the technological capabilities of the device. The goal is achieved by the fact that a device for cooling nepert metal containing a metal conductor in a heat pipe is equipped with a stand, a condenser battery in the form of a bundle of pipes and heaters, while the heat pipe is made in the form of y. There is a bristle chamber, in the upper cavity of which condensate is embedded on the battery, and the lower cavity is filled with coolant and the metal conduit and heaters are embedded in it. In addition, the metal pipe is made of a material with high thermal conductivity. The stand is made with the possibility of tilting around the horizontal axis. . The drawing shows the proposed device, the overall appearance. The device contains a sealed chamber 1 of a heat pipe, in the upper cavity of which condensation zone 2 is located, consisting of a bundle of pipes cooled by a flow-through coolant, two manifolds 3, and in the lower cavity of the evaporator metal conduit 4 is located, which is washed by intermediate heat carrier 5. Condensation zone It is located directly above the intermediate coolant, which reduces the length of the vapor transport zone and the intermediate coolant condenser. Camera body 1 noKfftiT with heat insulating layer 6 to reduce heat losses to the surrounding space. The inlet of the inlet manifold 3 is equipped with a valve 7 for controlling the flow rate of the coolant. The support of the device 8 has a hinged connection to give the metal conductor the desired angle of inclination. The pressure in the cavity of the device is recorded by means of a manometer 9. To heat the intermediate heat sink, an integrated silicon heater is used, which is installed in through holes 10. 1 - -. . A device for cooling superheated metal works as follows. .. The input end of the metal pipe is connected to a vessel from which the superheated metal should be cooled, and the other end is connected to a vessel for collecting metal (mold, mold, transfer furnace, crucible, etc.). If necessary, a seal is introduced into the MecTeix of the metal conduit. To heat the intermediate coolant, a method of heating with integrated heaters (silytes) is applied. When the required temperature is reached, the heat pipe begins to act, which is expressed in the evaporation of the intermediate coolant and its condensation on the tube bundle in the condensation zone. This achieves isothermal conditions of operation in the cavity of the device. Thus, the proposed device is one of the modifications of thermal RUB, namely: a two-phase thermosyphon, in which there is no porous structure, and the role of a pump for returning a liquid from the condensation zone to the evaporation zone exerts gravity.

Требуема  температура охлаждени  расплава равна температуре кипени  промежуточного теплоносител , котора  устанавливаетс  подбором промежуточного теплоносител , а также, при noMoutH изменени  давлени  в корпусе установки посредством регулировани  расхода проточного теплоносител  при вентил  7. Дл  того, чтобы перегретый металл смог охладитьс  за врем  перелива до требуемой температуры, измен ют угол наклона металлопровода при помощи шарнира подъемного механизма.The required cooling temperature of the melt is equal to the boiling point of the intermediate heat carrier, which is determined by selecting the intermediate heat carrier, as well as with no MoutH pressure change in the installation case by controlling the flow rate of the flow heat carrier with valve 7. In order for the superheated metal to cool during the overflow time to the required temperature, change the angle of inclination of the metal pipe with the help of a hinge lifting mechanism.

Примен ют следукацие промежуточные теплоносители{ в интервале темпера тур 1400-190{f С - барий, 1150-.The following heat transfer fluids are used {in the temperature range 1400-190 {f C - barium, 1150-.

- литий, 600-1100 С - цезий или калий, - lithium, 600-1100 C - cesium or potassium,

При переливе перегретого металла «1ерез устройство дл  охлаждени  металла происходит теплоотдача от металла промежуточному теплоносителю, который испар етс  в зоне контакфа с расплавом и Конденсируетс  в зоне конденсации. В тот момент, когда температура металла достигнет температуры кипени  Теплоносител  теплоотвод прекргицаетс , и металл продолжает транспортироватьс  при посто нной ;гемпературе. С этой целью длина металлопровода выбираетс  заведомо больше той, котора  требуетс  дл  установлени  заданной температуры.In the case of overheated metal overflow, the metal cooling device receives heat transfer from the metal to the intermediate heat carrier, which evaporates in the contact zone with the melt and condenses in the condensation zone. At that moment, when the temperature of the metal reaches the boiling point of the heat transfer medium, the heat sink is closed and the metal continues to be transported at a constant temperature. For this purpose, the length of the metal conductor is chosen to be obviously greater than that required to establish the desired temperature.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЕРЕГРЕТОГО МЕТАЛЛА, содержащее металлопровод в тепловой трубе, о тличающееся тем, что, с це лью расширения технологических возможностей, оно снабжено подставкой, конденсаторной батареей в виде пучка труб и нагревателями, при этом тепловая труба выполнена в виде герметичной камеры, в верхнюю полость которой встроена конденсаторная батарея, а нижняя полость заполнена теплоносителем и в нее встроены металлопровод и нагреватели.1. A DEVICE FOR COOLING A HEATED METAL containing a metal wire in a heat pipe, characterized in that, in order to expand technological capabilities, it is equipped with a stand, a condenser battery in the form of a tube bundle and heaters, while the heat pipe is made in the form of a sealed chamber, in the upper cavity of which a capacitor bank is built-in, and the lower cavity is filled with coolant and metal wire and heaters are built into it. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а 'ю щ е е с я тем, что металлопровод выполнен из материала с высокой теплопроводностью.2. The device according to claim 1, the clause is that the metal wire is made of a material with high thermal conductivity. 3. Устройство по пп. 1 и 2 о т личающееся тем, что подставка выполнена с возможсностью наклона § вокруг горизонтальной оси.3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the stand is made with the possibility of tilting § around a horizontal axis. ι , 1046006 2 ι, 1046006 2
SU823412544A 1982-03-30 1982-03-30 Apparatus for cooling overheated metal SU1046006A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823412544A SU1046006A1 (en) 1982-03-30 1982-03-30 Apparatus for cooling overheated metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823412544A SU1046006A1 (en) 1982-03-30 1982-03-30 Apparatus for cooling overheated metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1046006A1 true SU1046006A1 (en) 1983-10-07

Family

ID=21002932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823412544A SU1046006A1 (en) 1982-03-30 1982-03-30 Apparatus for cooling overheated metal

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1046006A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012064224A1 (en) * 2010-11-12 2012-05-18 Mashinskiy Viktor Leonidovich Device for protecting roofing against ice build-ups and icicles
WO2012161616A1 (en) * 2011-05-26 2012-11-29 Mashinskiy Viktor Leonidovich Snow- and ice-melting device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.Авторское свидетельство СССР .590074, кл. В 22 D 11/10, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР 737107, кл. В 22 D 11/10, 1980. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012064224A1 (en) * 2010-11-12 2012-05-18 Mashinskiy Viktor Leonidovich Device for protecting roofing against ice build-ups and icicles
WO2012161616A1 (en) * 2011-05-26 2012-11-29 Mashinskiy Viktor Leonidovich Snow- and ice-melting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103147120B (en) A kind of device for directionally solidifying of superalloy
US3770047A (en) Apparatus for unidirectionally solidifying metals
JP4500444B2 (en) Temperature control method and temperature control apparatus
US4175609A (en) Process and apparatus for the molding of shaped articles from a composite metallic refractory material
SU1046006A1 (en) Apparatus for cooling overheated metal
JP3993099B2 (en) Stick for measuring the height of molten metal liquid
RU2326751C1 (en) Device for cooling crystalliser at casting of high temperature metals
Rushton et al. The vapor pressure of arsenic trioxide
US1999961A (en) Method and apparatus for die casting
US6523599B1 (en) Casting furnace with centrally located heating element for producing directionally solidified castings
CN209062094U (en) A kind of device improving vaccum sensitive stove ingot solidification quality
WO2004045792A1 (en) Oriented-crystallisation casting method for producing parts and device for carrying out said method
CN106583666B (en) A kind of aluminum pipe process units
KR101025664B1 (en) Apparatus and method for depositing parylene
RU2002130729A (en) METHOD FOR CASTING DETAILS OF DIRECTED CRYSTALLIZATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
CN217889460U (en) Horizontal continuous casting device based on high-silicon aluminum alloy
RU2755320C1 (en) Crystalliser model
CN110257648A (en) A kind of device and preparation method thereof preparing super high purity indium
RU2152844C1 (en) Apparatus for making castings with directed monocrystalline structure
RU2282522C2 (en) Process for centrifugal casting of metal in horizontal plane
Adinberg et al. High temperature thermal energy storage an experimental study
SU977108A1 (en) Method of producing casting by directional solidifying
RU2734677C1 (en) Vacuum high-temperature heating chamber for articles processing
Clair et al. Rate of Evaporation of Zinc at Low Pressures
SU687126A1 (en) Method of protecting charging apparatus of blast furnace from thermal deformation