SU937519A1 - Установка дл модифицировани чугуна - Google Patents

Description

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЧУГУНА

1

Изобретение относитс  к области металлургии , в частности к получению модифицированного чугуна в литейном производстве, и может быть использовано дл  ввода в метагш твердых и жидких присадок, которые вследствие своей малой плотности при обычных услови х не погружаютс  в жидкий расплав.

Известно устройство дл  электроматнитной обработки отливок при их затвердевании , включающее формы, с залитым металлом , установленные на транзисторе, и электромагнит переменного тока. С целью обеспечени  последовательного направленного снизу вверх затвердевани  отливок, полюса злектромагнита выполнены в виде неравнобедренной трапеции с увеличением высоты по направлению движени  транспортера 1.

Однако такое устройство нельз  использовать дл  модифицировани  в поле электромагнитных сил, потому что дл  модифицировани  требуетс  создавать в чугуне . однородное поле электромагнитного ускорени .

Известно устройство дл  лить , включающее электромагнит посто нного тока и форму , которюе снабжено механизмом горизонтального и вертикального перемещени  формы и зажимами злектродов 2.

Однако в этом устройстве предусмотрено создание электромагнитных сил, посто нных во времени, но не предусмотрено достижение их однородности в прюстранстве что не позвол ет прин ть данное устройство дл  модифицировани  чугуна В поле электромагнитных сил.

10

В указанных устройствах не обеспечиваетс  нагрев металла дл  компенсации потерь тепла, при модифицировании.

Известна 1шдукционна  печь, содержаща 

IS индуктор, тигель и муфель из злектропроводного материала, который выполнен из двух перфорированных втулок, концентрично сопр жённых между собой с обеспечением плотного электрического контакта, а также во змож20 ностью поворота их друг относительно друга 3.

Такое устройство позвол ет осуществить нагрев металла в рабочей ванне, но в нем 39 не предусмотрен ввод в чугун посто нного тока через злектропроводный муфель. Наиболее блшким по технической сущности и дост тгаемому результату к предлагаемо му  вл етс  уста)1овка дл  модифицировани  чугуна, содержаща  магнитопровод, обмотки , футерованную огнеупорным материалом ванну с немагнитным кожухом и электродами Дл  подвода к чугуну посто нного тока 4. Однако в известном устройстве предусмотрен нагрев металла и создание посто нного во времени пол  электромагнитных сил, но нет возмо5Ю1ости сделать их однород ыми в пространстве, что необходимо дл  погружени  модификаторов в чугун. Па этой установке также нельз  осуществить непрерывное модифицирование. Цель изобретени  - создание в чугуне однородного пол  электромагнитного ускорени  и погружени  модификаторов в расплав, обеспечени  нагрева металла в ванне и использовани  электродов в качестве нагревателей , а также непрерывного модифмцировани  чугуна. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  модифишфованн  чугуна в поле электромагнитных сил, содержащей магнитопровод , обмотки, футерованную огнеупор ным материалом ванну с немагнитным кожухом и электродами дл  подвода к чугуну по сто нного тока, установка снабжена контактными пластинами, расположетшыми между огнеупорным материалом и электродами, суженными к низу вдоль контактной пластины, кожух выполнен в виде охлаждаемого индуктора , а ванна снабжена в нижней части сколь з щим, затвором. Применение электродов, подключаемых к источнику питани  через контактные пластины и имеющих перемен11ую толщину, обеспечивае однородность пол  электромагнитного ускорени  и безопасность работы. Например, если графитовый электрод имеет в верхней части толщину 50 мм и удельное электросопротивление 1600ft кОм« см, а контактна  пластина толщиной 10 мм сделана из нержавеющей стали с удедьным электросопротивлением при температуре модиф щировани  , кОм-см, то при рабочей высота электрода ISO мм однородность электрического пол  достигаетс  при толщине электрода в нижней части 28 мм. Если электрод имеет одинаковую тол вдшу по всей рабочей высоте, чугун при электромагнитном облегчении выбрасываетс  из ванны вследствие неоднородности электрического пол  в расплаве. На фиг. 1 схематично изображена установка в плане; на фиг. 2 - установка со скольз щим затвором. Установка состоит из магнитопровода 1, обмоток 2, ванны с немагнитным кожухом 3, огнеупорной футеровкой 4, электродами 5 и контактными пластинами 6. Установка включает (не показано) источники питани , пускорегулирующую и измерительную электроаппаратуру . Магнитопровод 1 выполнен сплошным из малоуглеродистой стали при отсутствии индукционного металла при наличии индукционного обогрева. Обмотки 2 изготовлены из медной шины. В зазоре между полюсными наконечниками магнитопровода I помещена ванна дл  чугуна, кожух 3 которой изготовлен из немагнитной стали. В огнеупорную футеровку 4 ванны установлены электроды 5 с прилегающими к ним контактными пластинами 6. Электроды 5 выполнены из графита , могут быть угольными. Электросопротивление материала электродов 5 выбираетс  больщим, чем у контактных пластин. 6, которые сделаны из нержавеющей стали, могут быть вольфрамовыми. Дл  обеспечени  возможности нагрева металла контактные пластины 6 и электроды 5 нагреваютс  в переменном магнитном поле и работают как нагреватели . Дл  непрерывного модифищ|ровани  ванну снабжают в нижней части скольз щим затвором. Ванну, включающую кожух 3, футеровку 4, электроды 5 и контактные пластины 6 уделают съемной, а при использовании индукционного нагрева - несъемной, причем установку снабжают механизмом наклона. Установка работает следующим образом. Дл  периодического модифицировани  без нагрева металла ванну заполн ют заданным количеством чугуна и помещают между полюсными наконечниками магнитопровода. Подают питание посто нного тока на обмотки и электроды, причем контактные пластины подключают с соблюдением пол рности. Если модификатор имеет меньшую электропроводимость , чем чугун, то в чугуне создают электромагнитное облегчение. Если электропроводность модификатора больше, чем у чугуиа, то создают электромагнитное )гг желение. Затем устанавливают заданную силу тока в цеп х электродов и обмоток и подают в чугун модификатора. Вследствие различной величины электромагнитного ускорени , действующего иа чугун и частицы модификатора, кажущийс  удельный вес модификатора становитс  больше , чем у чугуна, и модификатор погружаетс  на дно ванны. После растворени  модификатора отключают питание обмоток и электродов , снимают ванну с установки и за;1Ива .ют модифицированный чугун в формы.

При модифишфовании с применением индукдукционного нагрева установка сначала работает как индукционна  печь в режиме плавлени  или микссера. Питание цепи электродов и обмоток отключено. После доводки чугуна до заданной температуры отключают питание индуктора, подают питание на электроды и обмотки и провод т модифицирование. После растворени  модификаторов отключают подачу посто нного тока на электроды и обмотки , снова включают индуктор и довод т температуру чугуна до заданной. Затем выключают индуктор, и, наклон   установку, выпускают модифицированный чугун в разливочные ковиш..

Дл  непрерывного модифицировани  ванна снабжена в нижней части скольз щим затвором , который в исходном положении закрыт . Под выпускным отверстием располо жен приемник дл  металла. Ванну заполн ют заданным количеством чугуна, подают питание на обмотки и электроды и ввод т в чугун количество модификатора, необходимое дл  обработки залитого в ванну металла . Через 10-30 с в течение которых нижние слои металла усваивают модификатор, погрузившийс  вглубь ванны, приступают к заливке в ванну немодифицированного чугуна и одновременно подаче модификаторов в соответствии с нормами расхода. Параллельно с этим открывают скольз щий затвор дл  выпуска,из ванны чугуна, уже усв6ивц1его модификатор. Уровень чугуна в ванне поддерживают в, заданных пределах. Дл  остановки процесса прекращают подачу модификатора и заливку в ванну чугуна, а одновременно с понижением его уровн  уменьшают силу тока, подаваемого на электроды, чтобы величина электромагнитного ускорени  в чугуне оставалась без изменени , Опорожненную ванну снимают с установки дл  замены затвора .

В процессе непрерывного модафицировани  электромагнитное ускорение не действует на чугун, наход щийс  внутри выпускного канала ,И неусвоенные частицы модификатора как более легкие не увлекаютс  вытекающим чугуном , а остаютс  в глубине металла.

Полезность применени  предлагаемой ycti новки заключаетс  в том, что вследствие погружени  Модификаторов в чугун и пребьшани  их в глубине металла на прот жеНИИ всего времени модифищфовакн , усвоение активных составл ющих (магни , кальци , РЗМ) увеличиваетс  в 2-3 раза, вредные пылевьщелени  и п роэффект уменьшаютс  в 3-4 раза, производительность труда на 10-15% вьиие, чем при подаче модификаторов в упаковке в ковш под струю на выпуске .

Claims (4)

1.YcTaHOBka дл  модифицировани  чугуна в поле электромагнитных сил, содержаща  магнитопровод, обмотки, футерованную огнеупорным материалом ванну с немагнитным кожухом и электродами дл  подвода к чугуну посто нного тока, отличающа - с   тем, что, с целью создани  в чугуне однородного пол  электромагнитного ускорени  и погружени  модификаторов в расплав, установка снабжена контактными пластинами, расположенными между огнеупорным материалом и электродами, суженными к низу вдоль контактной пластины.

2.Установка по п. 1,отличающа   с   тем, что, с целью обеспечени  нагрева металла в ванне и использовани  электродов в качестве нагревателей, кожух выполнен в виде охлаждаемого индуктора.

3.Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а  с   тем, что, с целью непрерывного модифицировани  чугуна, ванна снабжена в ниж .ней части скольз щим затвором.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 266167, кл. В 22 D 27/02, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР N371020, кл. В 22 О 27/02, 1973.

3.Авторское свидете:н,ство СССР P 555566, кл. Н 05 В 5/10, 1977.

4.Повх И. Д. и др. Магнитна  гидродинамика в металлургии. М., Металлурги , 1974,

с. 135, рис. 60.