SU944219A1 - Installation for producing ingots of composite materials - Google Patents

Installation for producing ingots of composite materials Download PDF

Info

Publication number
SU944219A1
SU944219A1 SU803219299A SU3219299A SU944219A1 SU 944219 A1 SU944219 A1 SU 944219A1 SU 803219299 A SU803219299 A SU 803219299A SU 3219299 A SU3219299 A SU 3219299A SU 944219 A1 SU944219 A1 SU 944219A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
installation
mold
composite materials
walls
creating
Prior art date
Application number
SU803219299A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.М. Гельфгат
М.З. Соркин
Л.А. Горбунов
С.И. Семин
Original Assignee
Институт Физики Ан Латвсср
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 Институт Физики Ан Латвсср filed Critical Институт Физики Ан Латвсср
Priority to SU803219299A priority Critical patent/SU944219A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU944219A1 publication Critical patent/SU944219A1/en

Links

Abstract

1. Установка дл  получени  слитков из композитных материалов, содержаща  емкость, оборудованную нагревателем, кристаллизатор, состыкованный с емкостью, и средства дл  создани  электромагнитного пол . -Г -ЦЛ отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  габаритов установки и повышени  качества слитка, средства дл  создани  электромагнитного пол  выполнены из заключенного в ферромагнитный экран соленоида, располб- женного коаксиально кристаллизатору, при этом вертикальные стенки кристаллизатора выполнены из провод щего материала, а горизонтальные стенки - из диэлектрика или из слабопровод - щего материала. 2. Установка по п, 1, о т л и - чающа с  тем , что вертикаль- g 9 ные стенки кристаллизатора выполнены (Л из графита. :o 4; ( : QD ., .Л, . } / 7 boooooboo -r--ir ®/-j i/g1. An apparatus for producing ingots of composite materials, comprising a container equipped with a heater, a mold coupled to the container, and means for creating an electromagnetic field. -G-CL characterized in that, in order to reduce the size of the installation and improve the quality of the ingot, the means for creating the electromagnetic field are made of a solenoid enclosed in a ferromagnetic shield disposed in a coaxial crystallizer, while the vertical walls of the crystallizer are made of conductive material and the horizontal walls are made of dielectric or of weakly conductive material. 2. Installation in accordance with claim 1, 1 and 2, which means that the vertical g 9 walls of the mold are made (L of graphite.: O 4; (: QD.,. Л,.} / 7 boooooboo -r --ir ® / -ji / g

Description

Изобретение относитс  к металлургии , к получению слитков из композитных материалов - несмешивающихаи между собой металлов в услови х компенсации действи  сил т жести электромагнитными силами,The invention relates to metallurgy, to the production of ingots from composite materials - metals which are immiscible among themselves under the conditions of compensation of the effect of gravity by electromagnetic forces,

К таким материалам, например, относ тс  композиции на основе систем с широкой областью расслаивани  в жидком состо нии: алюминий - свинец, цинк - свинец и р д других, которые наход т применение в качестве антифрикционных сплавав, в электротехнике , полупроводниковой технике и т.д.Such materials, for example, include compositions based on systems with a wide delamination area in the liquid state: aluminum - lead, zinc - lead, and a number of others, which are used as anti-fusion alloys, in electrical engineering, semiconductor technology, etc. d.

Известна установка непрерывной разливки горизонтального типа дл  реализации, состо ща  из обогреваемой емкости дл  приготовлени  распла ва исходных компонентов, состыкованной с кристаллизатором, и средств дл  создани  электромагнитного пол , возбуждающего в металлическом расплаве силы, привод щие к обезвешиванию компонентов расплава относительно друг друга, причем упом нутое средство создани  электромагнитного пол  состоит из электромагнита, между полюсами которого размещен кристаллизатор , при этом вектор индукпии магнитного пол  направлен поперек направлени  движени  слитка и электродов , контактирующих со слитком так, чтобы обеспечить протекание электрического тока вдоль оси кристаллизатора СП.A known horizontal continuous casting plant for implementation, consisting of a heated tank for preparing the initial components melt, coupled to the crystallizer, and means for creating an electromagnetic field, which generates forces in the metal melt, leading to the unmolding of the melt components relative to each other, mentioning This means of creating an electromagnetic field consists of an electromagnet, between the poles of which the mold is placed, while the vector of magnetic induction field is directed transversely to the direction of movement of the ingot and electrodes in contact with the ingot so as to ensure the flow of electric current along the axis of the mold SP.

Недостатком данной установки  вл етс  сложность получени  однород-а кого распределени  индукции магнитного -пол  в . большом зазоре электромагнита , вследствие чего габариты установки вьфастают до размеров, затрудн ющих сопр жение устройства с существующими технологическими лини ми ,, например с лини ми изготовлени  вкладьппей подшипников скольжени  из антифрикционных сплавов.The disadvantage of this setup is the difficulty of obtaining a homogeneous distribution of the magnetic field. a large gap of the electromagnet, as a result of which the dimensions of the installation are quick to the size that make it difficult to interface the device with the existing technological lines, for example, the lines for the production of friction bearing alloy inserts from antifriction alloys.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение габаритов установки и повьш1ение качества слитков.The aim of the invention is to reduce the size of the installation and improve the quality of the ingots.

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в устройстве дл  полу чени  слитков из композитных материалов , содержащем емкость с нагревателем , кристаллизатор, состыкованный с емкостью, и средства дл  создани  электромагнитного пол , последние . содержат заключенный в ферромагнитный экран соленоид, расположенный коаксиально кристаллизатору, приThis goal is achieved due to the fact that the device for producing ingots of composite materials, containing a container with a heater, a mold, coupled to the container, and means for creating an electromagnetic field, are the last. contain enclosed in a ferromagnetic screen solenoid, located coaxially the mold, with

этом вертикальные стенки кристалли- вьшолнены из провод щего материала и  вл ютс  электродами, а горизонтальные стенки  вл ютс In this case, the vertical walls are crystallized from a conductive material and are electrodes, and the horizontal walls are

изол торами или выполнены из плохопровод щего материала,insulators or made of poorly conductive material

На фиг, 1 изображена схема установки дл  получени  слитков из композитных материалов, продольный разрез; на фиг, 2 - сечение А-А и фиг, 1,Fig. 1 is a diagram of an installation for producing ingots from composite materials, longitudinal section; FIG. 2 is a section A-A and FIG. 1,

Установка состоит из емкости 1 дл  приготовлени  расплава из компо- нентов сплава, обогреваемой индукционными токами, созданными индуктором 2, Емкость 1 состыкована через стопор 3 с кристаллизатором 4, коаксиально кристаллизатору 4, охватыва  его расположен соленоид 5, выполнен0 нЬ1й из водоохлаждаемой медной трубки. Соленоид 5 охвачен снаружи замкнутым ферромагнитным экраном 6, Слиток 7, выход щий из кристаллизатора 4, охлаждаетс  водой из концентрическиThe installation consists of a tank 1 for preparing a melt from alloy components heated by induction currents created by inductor 2, Capacity 1 is coupled through stopper 3 with crystallizer 4, coaxial to crystallizer 4, the solenoid 5 is located around it, made of water-cooled copper tube. The solenoid 5 is covered from the outside by a closed ferromagnetic screen 6, the ingot 7 leaving the mold 4 is cooled with water from a concentric

5 расположенных сопл 8 и поступает в т нущие валки 9, Вертикальные стенки 10 кристаллизатора 4 выполнены из меди и подключены к источнику элект рического тока (на чертежах не показан). Горизонтальные стенки 11 кристаллизатора 4 выполнены из графита и состыкованы с медными вертикальными стенками 10 через электроизолирующий слой 12,5 located nozzles 8 and enters the pull rolls 9; The vertical walls 10 of the mold 4 are made of copper and connected to an electric current source (not shown in the drawings). The horizontal walls 11 of the mold 4 are made of graphite and docked with the copper vertical walls 10 through the electrically insulating layer 12,

5 Дл  запуска установки в работу в емкость 1 запивают расплав требуемых компонентов сплава и нагревают его . до температуры образовани  однородного раствора, т,е, до температуры, превьшзающей критическую по диаграмме состо ни . По достижении однородного состава расплава, чему способствуют перемешивающие течени  металла в емкости 1 от индуктора 2, открываетс  стопор 3 и расплав поступает в кристаллизатор 4, Одновременно подаетс  напр жение на электропроврд щие стен-ки 10 и на катушку соленоида 5, При этом направлени  вектора индукции магнитного пол  и вектора плотности тока, а также их величины выбираютс  такими, чтобы в расплаве обеспечивались услови  безразличного равновеси  компонентов сплава, т,е, сумма5 To start the installation into operation in tank 1, wash down the melt of the required alloy components and heat it. to the temperature of formation of a homogeneous solution, t, e, to a temperature exceeding the critical one according to the state diagram. Upon reaching a homogeneous melt composition, which is facilitated by mixing metal flows in the tank 1 from inductor 2, the stopper 3 opens and the melt enters the crystallizer 4. At the same time, the voltage is applied to the electrically conducting walls 10 and to the direction of the induction vector magnetic field and current density vector, as well as their values are chosen such that in the melt conditions of indifferent equilibrium of the alloy components are provided, t, e, the sum

5 плотностей объемных сил ,(силы т жестк Р и электромагнитной сшты р j X В) в каладом из компонентов была одинаковой:5 density of volume forces, (force t rigid P and electromagnetic stitching p j X B) in each component was the same:

3939

P,g + JiB /гр, JaB, где p к плотности компонентов; , - плотности тока вP, g + JiB / g, JaB, where p is the density of the components; , - current density in

каждом из компонентов; g - ускорение свободного падени ;each of the components; g is the acceleration of free fall;

ё, Е электропроводности компонентов;ё, Е electrical conductivity of components;

Е напр женность электрического пол  в распла- ве.E is the electric field strength in the melt.

На фиг. 2 показаны направлени  векторов 3, В, fg , при этом направление векторов j или В и, следовательно , fe при необходимости может мен тьс  на противоположные, В результате предотвращаетс  процесс грави тационного разделени  компонентов, обеспечиваетс  равномерное распреде-FIG. 2 shows the directions of the vectors 3, B, fg, while the direction of the vectors j or B and, therefore, fe may be reversed if necessary. As a result, the process of gravitational separation of components is prevented, uniform distribution is ensured

194194

лепие дисперсной фазы в расплаве, чт обуславливает получение слитка однородной структуры.Molding of the dispersed phase in the melt, Thu causes the ingot of a homogeneous structure.

При данном техническом решении существенно уменьшаютс  габариты устройства , что позвол ет более успешно сопр гать его с существующими техно-: логическими лини ми, при этом благодар  большей однородности магнитного пол  соленоида по сравнению с полем в зазоре электромагнита улучшаетс  качество (повьштаетс  однородность структуры) композитного материала,With this technical solution, the dimensions of the device are significantly reduced, which allows it to more successfully match its existing technological: logical lines, while due to the greater homogeneity of the magnetic field of the solenoid compared to the field in the electromagnet gap, the quality of the composite material improves. ,

МАХИД - это словесный товарный знак, зарегистрированный на им  Института физики АН Латвийской ССР. На основании изложенного просим присвоить рассматриваемому изобретению специальное название МАХИД.MAKHID is a verbal trademark registered at the Institute of Physics of the Academy of Sciences of the Latvian SSR. Based on the above, we ask you to assign the special name MAHID to the invention under consideration.

//

////

Фиг.22

Claims (2)

УСТАНОВКА МАХИД ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ , СЛИТКОВ ИЗ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ 1. Установка для получения слитков из композитных материалов, содержащая емкость, оборудованную нагревателем, кристаллизатор, состыкованный с емкостью, и средства для создания электромагнитного поля, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов установки и повышения качества слитка, средства для создания электромагнитного поля выполнены из заключенного в ферромагнитный экран соленоида, расположенного коаксиально кристаллизатору, при этом вертикальные стенки кристаллизатора выполнены из проводящего материала, а горизонтальные стенки — из диэлектрика или из слабопроводя— щего материала.INSTALLATION OF MAHID FOR PRODUCTION, INGOTS FROM COMPOSITE MATERIALS 1. Installation for producing ingots from composite materials containing a container equipped with a heater, a mold coupled to the container, and means for creating an electromagnetic field, characterized in that, in order to reduce the dimensions of the installation and increase quality of the ingot, means for creating an electromagnetic field are made of a solenoid enclosed in a ferromagnetic screen located coaxially to the mold, while the vertical walls of the cr the analyzer is made of conductive material, and the horizontal walls are made of dielectric or of weakly conductive material. 2. Установка по π. 1, отличающаяся тем, что вертикаль·* ные стенки кристаллизатора выполнены из графита.2. Installation according to π. 1, characterized in that the vertical · * nye walls of the mold are made of graphite.
SU803219299A 1980-12-19 1980-12-19 Installation for producing ingots of composite materials SU944219A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803219299A SU944219A1 (en) 1980-12-19 1980-12-19 Installation for producing ingots of composite materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803219299A SU944219A1 (en) 1980-12-19 1980-12-19 Installation for producing ingots of composite materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU944219A1 true SU944219A1 (en) 1986-03-07

Family

ID=20932410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803219299A SU944219A1 (en) 1980-12-19 1980-12-19 Installation for producing ingots of composite materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU944219A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2963758A (en) Production of fine grained metal castings
US3702155A (en) Apparatus for shaping ingots during continuous and semi-continuous casting of metals
EP0545607B1 (en) Method and apparatus for producing homogeneous alloy
Wroughton et al. A technique for eliminating crucibles in heating and melting of metals
US3804147A (en) Continuous rotary method of casting metal utilizing a magnetic field
US4244796A (en) Method of influencing the distribution of different constituents in an electrically conductive liquid
US3582528A (en) Treatment process
US2904411A (en) Suspension of liquid material
SU944219A1 (en) Installation for producing ingots of composite materials
CN101148746B (en) Method for preparing non-liquating monotectic alloy material and device thereof
Zhong et al. Homogeneous hypermonotectic alloy fabricated by electric-magnetic-compound field assisting solidification
GB1335383A (en) Grain refinement of cast metals
US3621103A (en) Methods of and apparatus for stirring immiscible conductive fluids
JP3000028B2 (en) Floating melting equipment
Ahmed et al. Solidification of Pb–Al alloys under the influence of electric current pulses
US3773499A (en) Method of zonal melting of materials
CN103990780A (en) Method for manufacturing gradient materials under transverse magnetic field and directional solidification device
Zhenming et al. An in situ surface composite produced by electromagnetic force
JP6961110B2 (en) Floating melting method using cyclic elements
TA et al. Effect of electromagnetic forces on aluminium cast structure
CN114178499A (en) Continuous preparation method and device for homogeneous immiscible alloy material
KR102237272B1 (en) Float dissolution apparatus and method using inclined induction units
US3401021A (en) Apparatus of zone refining and controlling solute segregation in solidifying melts by electromagnetic means
RU2031171C1 (en) Method for continuous casting of aluminum alloys
US4475205A (en) Apparatus for the electroslag remelting of alloys, especially steel