UA63537A - A process for producing the high alloys and additional alloys in the induction channel oven - Google Patents
A process for producing the high alloys and additional alloys in the induction channel oven Download PDFInfo
- Publication number
- UA63537A UA63537A UA2003043921A UA2003043921A UA63537A UA 63537 A UA63537 A UA 63537A UA 2003043921 A UA2003043921 A UA 2003043921A UA 2003043921 A UA2003043921 A UA 2003043921A UA 63537 A UA63537 A UA 63537A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- liquid metal
- metal
- charge
- coil
- alloys
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 9
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 12
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000979 O alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 241001275902 Parabramis pekinensis Species 0.000 description 1
- -1 aluminum-manganese Chemical compound 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до ливарного виробництва та металургії і може бути застосований при виготовленні 2 металевих сплавів з високим вмістом легуючих компонентів(лігатури для алюмінієвих сплавів, бронзи та латуні, комплексні сплави для обробки сталі та чавуну і т. інш.).The invention relates to foundry production and metallurgy and can be used in the production of 2 metal alloys with a high content of alloying components (ligatures for aluminum alloys, bronze and brass, complex alloys for processing steel and cast iron, etc.).
Відомий спосіб виплавки у індукційній канальній печі сплавів на основі міді, зокрема латуні(міді з ЗО - 40906 цинку), де для протидії непередбачуваної у процесі виплавки зміні величини поперечного перерізу рідкометалевого замкнутого витка при цинковій пульсації або заростанні канала, який формує рідкометалевий 70 виток, зменшують електродинамічні зусилля та швидкість руху металу у каналі |Гориславец Ю. М., Куроеєедов В.There is a known method of smelting copper-based alloys in an induction channel furnace, in particular brass (copper with ZO - 40906 zinc), where in order to counter the change in the cross-section of the liquid metal closed coil, which is not foreseen during the smelting process, during zinc pulsation or overgrowth of the channel that forms the liquid metal 70 turn, reduce electrodynamic forces and speed of movement of metal in the channel | Horislavets Yu. M., Kuroeedov V.
А., Горохов В. Н., Лещинер Н. М. К вопросу создания вьісокозффективньїх канальньій печей для плавления латуней // Цветнье металль), 1981. - Мо7. - С. 71 - 72). Але це зменшує потужність печі, подовжує процес виплавки і призводить до збільшення витрат електроенергії.A., Gorokhov V.N., Leshchyner N.M. To the issue of creating highly efficient channel furnaces for melting brasses // Tsvetnye Metall), 1981. - Mo7. - P. 71 - 72). But this reduces the power of the furnace, lengthens the smelting process and leads to an increase in electricity consumption.
Закритий канал забезпечує постійну величину поперечного перерізу активної частини рідкометалевого 12 витка(активної довжини канала). Ці фіксовані параметри печі поряд з фіксованим значенням питомого електроопору рідкого металу - основи сплава, які визначаються при конструюванні печі, є передумовою забезпечення оптимального значення сили електроструму у рідкометалевому замкнутому витку |Фомин Н. И.,The closed channel provides a constant value of the cross-section of the active part of the liquid metal 12 turns (the active length of the channel). These fixed parameters of the furnace, along with the fixed value of the specific electrical resistance of the liquid metal - the basis of the alloy, which are determined during the design of the furnace, are a prerequisite for ensuring the optimal value of the electric current in the liquid metal closed loop | Fomin N. I.,
Затуловский Л. М. Злектрические печи и установки индукционного нагрева. М.: Металлургия, 1979. С.230 - 2361.Zatulovsky L. M. Electric furnaces and induction heating installations. M.: Metallurgy, 1979. P. 230 - 2361.
Але при зміні питомого електроопору рідкометалевого середовища у процесі розчинення легуючих компонентів в металі - основі сплаву порушується, оптимальне співвідношення активного та реактивного складових електроопору у системі індуктор - рідкометалевий замкнутий виток або у так званій індукційній одиниці.But when the specific electrical resistance of the liquid metal medium changes in the process of dissolving alloying components in the metal - the basis of the alloy, the optimal ratio of active and reactive components of electrical resistance in the inductor system - liquid metal closed circuit or in the so-called induction unit is disturbed.
Слідством цього є відхилення в процесі виготовлення сплаву величини сили електроструму у рідкометалевому замкнутому витку. Зниження величини сили електроструму призводить до зменшення продуктивності печі, а збільшення сили електроструму - до перевантаження пічного трансформатору, значного перегріву металу над 22 технологічно необхідною температурою, скороченню ресурсу роботу футеровки печі і електрообладнання. «The consequence of this is the deviation in the alloy manufacturing process of the magnitude of the electric current in the closed liquid metal coil. A decrease in the magnitude of the electric current leads to a decrease in the productivity of the furnace, and an increase in the strength of the electric current leads to overloading of the furnace transformer, significant overheating of the metal above the technologically necessary temperature, and a reduction in the service life of the furnace lining and electrical equipment. "
Відомо, що для досягнення максимальної продуктивності плавильних печей важкорозчинні в металі-основі сплава металеві легуючі елементи уводять у вигляді лігатур, тому, що присадка таких металів у чистому стані потребує збільшення часу на приготування розплаву і викликає складності при забезпеченні сталості технологічного процесу. Це перш за все пов'язано з тугоплавкістю переважної більшості легуючих компонентів і в великою відмінністю питомих ваг легуючих компонентів і основи сплаву. При цьому можливі випадки значного с відхилення від необхідної однорідності хімічного складу сплава |Черепок Г. В. Вьібор типа плавильно-литейньх агрегатов для производства алюминиевьх деформируемьїх сплавов // Цветнье металль!, 1983, Моб. - С. 73 - 75). оIt is known that in order to achieve the maximum productivity of melting furnaces, metal alloying elements that are difficult to dissolve in the base metal of the alloy are introduced in the form of ligatures, because the addition of such metals in their pure state requires an increase in the time for preparing the melt and causes difficulties in ensuring the stability of the technological process. This is primarily due to the refractoriness of the vast majority of alloying components and the large difference in the specific weights of the alloying components and the base of the alloy. At the same time, cases of significant deviation from the required homogeneity of the chemical composition of the alloy are possible |Cherepok G.V. Vybor type melting-casting aggregates for the production of aluminum deformable alloys // Tsvetnye Metall!, 1983, Mob. - P. 73 - 75). at
Найбільш близьким до способу, що заявляється є спосіб виготовлення високолегованих сплавів, зокрема со лігатур на основі алюмінію, у індукційній канальній печі Магнитодинамические насосьі для жидких металлов / 3о Полищук В. П., Цин М. Р., Горн Р. К. и др. - Киев: Наукова думка, 1989. - С. 227). При цьому способі, ее, підігріті до 530 - 580К легуючі компоненти(хром або марганець) уводять у встановлений над гирлом каналу індукційної канальної печі спеціальний графітовий стакан з боковими отворами. Через стакан з легуючими компонентами пропускається метал(алюміній) зі швидкістю 0,4 - О,5м/с. Спосіб виготовлення сплавів у « магнітодинамічних установках(індукційних канальних печах) включає також заливку у піч рідкого металу - основи З 0 сплава для створення замкнутого рідкометалевого витка, розігрівання металу за рахунок індуктування с електроструму трансформаторним способом у замкнутому рідкометалевому витку та розливання металу(див.The closest to the claimed method is the method of manufacturing highly alloyed alloys, in particular aluminum-based so ligatures, in an induction channel furnace Magnitodynamic pumps for liquid metals / 3o Polishchuk V.P., Tsin M.R., Horn R.K. et al. - Kyiv: Naukova Dumka, 1989. - P. 227). In this method, alloying components heated to 530-580K (chromium or manganese) are introduced into a special graphite cup with side holes installed above the channel mouth of the induction channel furnace. Metal (aluminum) passes through a glass with alloying components at a speed of 0.4 - 0.5 m/s. The method of manufacturing alloys in "magnetodynamic installations" (induction channel furnaces) also includes pouring liquid metal into the furnace - the basis of Z 0 alloy to create a closed liquid metal coil, heating the metal due to induction with an electric current in a transformer method in a closed liquid metal coil and pouring the metal (see
Із» цитовану книгу с. 11, 189, 223).From" the cited book by 11, 189, 223).
Вадою цього способу є зниження природного коефіцієнта потужності печі і відповідно зменшення величини енергії, що передається рідкому металу від індуктора при наростанні вмісту легуючого компонента у складі рідкого сплаву та подовження часу виготовлення сплава. Підтримування технологічно необхідної величини сили б електроструму у замкнутому рідкометалевому витку потребує при отриманні високолегованих(більше 10905) со сплавів дуже значного збільшення напруги на індукторі печі та призводить до додаткових суттєвих витрат електроенергії. Пропускання металу через спеціальний стакан з отворами, де під дією струменя розплаву і-й хаотично переміщуються та нерівномірно розчинюються легуючі компоненти, призводить до непередбаченої со 20 зміни гідроопору в об'ємі стакану з твердими частками. Це значно ускладнює реалізацію запропонованого способу в зв'язку з необхідністю забезпечення дуже вузького інтервалу коливань швидкості рідкого металу у "м стакані(О,4 - О,5м/с).The disadvantage of this method is a decrease in the natural power factor of the furnace and, accordingly, a decrease in the amount of energy transferred to the liquid metal from the inductor when the content of the alloying component in the composition of the liquid alloy increases and the time of alloy production increases. Maintaining the technologically necessary amount of electric current in a closed liquid metal coil requires a very significant increase in the voltage on the furnace inductor when obtaining highly alloyed (more than 10905) alloys and leads to significant additional electricity consumption. Passing the metal through a special glass with holes, where under the action of the melt jet and the alloying components are chaotically moved and unevenly dissolved, leads to an unexpected change in water resistance in the volume of the glass with solid particles. This greatly complicates the implementation of the proposed method in connection with the need to ensure a very narrow range of fluctuations in the speed of the liquid metal in the m cup (0.4 - 0.5 m/s).
В основу винаходу покладено задачу створити такий спосіб виготовлення високолегованих сплавів та лігатур в індукційній канальній печі, який би забезпечував скорочення терміну виготовлення сплавів і підвищення 22 хімічної однорідності сплавів. в. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення високолегованих сплавів та лігатур в індукційній канальній печі, який включає заливку у піч металу-основи сплава та створення замкнутого рідкометалевого витка, індуктування у ньому трансформаторним способом електроструму та розігрівання ним металу, завантаження у метал підігрітої до температури 530 - 580К шихти легуючого компоненту і розчинення Її 60 у металі, що рухається, та розлив сплава, завантажують шихту легуючого компонента у об'єм замкнутого рідкометалевого витка на 0,2 - 0,8 частини його активної довжини і на цій частині величину площі поперечного перерізу замкнутого рідкометалевого витка у період розчинення легуючого компонента збільшують при зменшенні величини сили електроструму від встановленої перед завантаженням шихти або зменшують вказану величину площі при збільшенні величини сили електроструму. бо У запропонованому способі завантаження твердої шихти легуючого компонента у об'єм замкнутого рідкометалевого витка, де діє електричний струм значної густини і інтенсивно розігріває метал, приводить до прискорення розчинення твердих присадок. До того ж, у неоднорідному по електропровідності об'ємі рідкого металу, де розчиняються тверді металеві присадки, за рахунок викривлення ліній електроструму значної густини і взаємодії цього струму, як з власним магнітним полем, так і з магнітним полем розсіяння індуктора канальної печі, навкруги твердих часток легуючого компонента виникають потужні течії рідкого металу. Це призводить до суттєвого прискорення розчинення твердої шихти, так як уся їх поверхня піддається дії активної течії рідкого металу.The invention is based on the task of creating such a method of manufacturing highly alloyed alloys and ligatures in an induction channel furnace, which would ensure a reduction in the manufacturing time of alloys and an increase in the chemical homogeneity of alloys. in. The task is solved by the fact that in the method of manufacturing highly alloyed alloys and ligatures in an induction channel furnace, which includes pouring the base metal of the alloy into the furnace and creating a closed liquid metal coil, inducing an electric current in it using a transformer method and heating the metal, loading the metal heated to a temperature 530 - 580K alloying component charges and dissolution of Her 60 in the moving metal and alloy pouring, load the alloying component charge into the volume of the closed liquid metal coil by 0.2 - 0.8 part of its active length and on this part the size of the area of the transverse the cross-section of the closed liquid metal coil during the period of dissolution of the alloying component is increased with a decrease in the magnitude of the electric current from the charge set before loading, or the specified area is reduced with an increase in the magnitude of the electric current. because in the proposed method of loading a solid charge of an alloying component into the volume of a closed liquid metal coil, where an electric current of considerable density acts and intensively heats the metal, leads to an acceleration of the dissolution of solid additives. In addition, in a non-uniform volume of liquid metal, where solid metal additives are dissolved, due to the curvature of electric current lines of considerable density and the interaction of this current, both with its own magnetic field and with the magnetic field of the inductor of the channel furnace, around the solid particles of the alloying component, powerful currents of liquid metal arise. This leads to a significant acceleration of the dissolution of the solid charge, as their entire surface is exposed to the active flow of liquid metal.
Завантаження шихти легуючого компонента у об'єм замкнутого рідкометалевого витка на 0,2 - 0,8 частині 7/0 його активної довжини вибрана згідно з умовою ефективного використання рідкометалевого середовища, у якому пропускається електричний струм значної густини(- 1ОМА/м ). Збільшення вказаної частини вище за 0,8 активної довжини замкнутого рідкометалевого витка призводить до необхідності значного підвищення розмірів магнітопровода індуктора для забезпечення доступу при завантаженні шихти у частину витка, що проходить скрізь вікно магнітопровода. Це призведе до збільшення маси індуктора та підвищення електричних втрат у сталі /5 магнітопровода. Зменшення вказаної частини менш за 0,2 активної довжини витка викликає суттєве зниження об'єма рідкометалевого середовища, у який завантажується шихта легуючого компоненту. Це значно зменшить величину дози шихти легуючого компонента, що завантажується у об'єм рідкометалевого витка, призведе до різкого підвищення числа доз і суттєвого подовження часу розчинення усієї маси легуючого компонента.Loading of the charge of the alloying component into the volume of the closed liquid metal coil on 0.2 - 0.8 part of 7/0 of its active length is selected according to the condition of effective use of the liquid metal medium, in which an electric current of considerable density (- 1 Ω/m ) is passed. An increase in the specified part above 0.8 of the active length of the closed liquid metal coil leads to the need for a significant increase in the size of the inductor magnetic wire to ensure access when loading the charge to the part of the coil that passes through the window of the magnetic wire. This will lead to an increase in the mass of the inductor and an increase in electrical losses in the steel /5 of the magnet wire. The reduction of the indicated part by less than 0.2 of the active length of the coil causes a significant decrease in the volume of the liquid metal medium into which the charge of the alloying component is loaded. This will significantly reduce the dose of the charge of the alloying component loaded into the volume of the liquid metal coil, will lead to a sharp increase in the number of doses and a significant extension of the dissolution time of the entire mass of the alloying component.
Зміна у період розчинення шихти легуючого компоненту, величини площі поперечного перерізу вказаної 2о частини активної довжини рідкометалевого замкнутого витка при відхиленні величини сили електроструму від встановленої у цьому витку перед розчиненням шихти визначена з умови ефективного використання теплової і електродинамічних дій електроструму та забезпечення сталості роботи печі у оптимальному режимі.The change in the period of dissolution of the charge of the alloying component, the size of the cross-sectional area of the specified 2o part of the active length of the liquid metal closed coil when the electric current strength deviates from the value of the electric current set in this coil before the dissolution of the charge is determined under the condition of effective use of the thermal and electrodynamic actions of the electric current and ensuring the stability of the furnace operation in the optimal mode
Величина електроструму І» у замкнутому рідкометалевому витку, як відомо, визначається залежністю: піс; ВИДИ А окон « де МО. - напруга на котушці індуктора, В;The magnitude of the electric current I" in a closed liquid metal coil, as is known, is determined by the dependence: pis; VIEWS A okon « where MO. - voltage on the inductor coil, V;
Фі - число витків індуктора; 7 - повний опір індукційної одиниці, Ом; г4 - активний опір індуктора, Ом; - го - активний опір рідкометалевого замкнутого витка, Ом; со х - індуктивний опір індуктивної одиниці, Ом.Phi - the number of turns of the inductor; 7 - total resistance of the induction unit, Ohm; d4 - active resistance of the inductor, Ohm; - go - active resistance of liquid metal closed loop, Ohm; so x is the inductive resistance of the inductive unit, Ohm.
При розчиненні легуючого компонента у рідкому металі - основі сплаву змінюється тільки го. До зміни го о приводить і завантаження шихти легуючого компонентна у об'єм рідкометалевого витка. При цьому змінаг» «У має, як правило, нелінійний характер. Ця залежність нестала і на неї впливають багато чинників(коливання температури розплаву, розміри шихти легуючого компонента, зміна дії гідро- та електродинамічних факторів за о рахунок зменшення розмірів шихти під час розчинення і т. інш.).When the alloying component is dissolved in the liquid metal - the basis of the alloy - only the γ changes. The loading of the charge of the alloying component into the volume of the liquid metal coil also leads to a change in temperature. At the same time, the variable "U" has, as a rule, a non-linear character. This dependence has disappeared and it is affected by many factors (fluctuations in the temperature of the melt, the size of the charge of the alloying component, the change in the action of hydro- and electrodynamic factors due to the decrease in the size of the charge during dissolution, etc.).
Активний опір рідкометалевого замкнутого витка визначається, якThe active resistance of the liquid metal closed coil is determined as
Го - ро ї2 К/5», « де ро - питомий електроопір рідкого метала, Ом; 2 с ї2 - активна довжина замкнутого рідкометалевого витка, м; "» К - коефіцієнт, який враховує нерівномірний розподіл змінного електроструму по поперечному перерізу витка; " 8» - площа поперечного перерізу витка, м.Go - ro i2 K/5», « where ro is the electrical resistivity of the liquid metal, Ohm; 2 с и2 - active length of the closed liquid metal coil, m; "» K - the coefficient that takes into account the uneven distribution of the alternating electric current across the cross section of the coil; " 8" - the area of the cross section of the coil, m.
Коефіцієнт К залежить від розмірів поперечного перерізу витка, частоти елекстроструму та питомого опору металу. Тому зміна величини площі поперечного перерізу(тим самим його розмірів), навіть на частині активноїThe coefficient K depends on the dimensions of the cross-section of the coil, the frequency of the electric current and the specific resistance of the metal. Therefore, a change in the size of the cross-sectional area (thus its dimensions), even on the active part
Ме довжини витка, дає змогу впливати на величину го за рахунок компенсації змін величин ро та К у процесі 2) розчинення шихти легуючого компоненту у рідкому металі-основі сплава. При уведенні шихти легуючого компонента безпосередньо у об'єм рідкометалевого замкнутого витка величина го визначається виразом й га т рофйа 4 1/5 ж рай Кш/Зош о 20 де у - частина активної довжини замкнутого рідкометалевого витка, куди уводять шихту легуючого "ч компонента, м;Me of the length of the coil makes it possible to influence the value of го by compensating for changes in the values of ρ and К in the process of 2) dissolving the charge of the alloying component in the liquid base metal of the alloy. When the charge of the alloying component is introduced directly into the volume of the liquid metal closed coil, the value of h is determined by the expression y ha trophya 4 1/5 ж rai Ksh/Zosh o 20 where y is the part of the active length of the closed liquid metal coil, where the charge of the alloying component "h" is introduced, m;
Рош 7 питомий опір рідкого метала з частками шихти легуючого компонента, Ом.м;Roche 7 specific resistance of liquid metal with particles of the alloying component charge, Ohm.m;
Ку - коефіцієнт неравномірного розподілу змінного електроструму на ділянці витка довжиною /,Ku is the coefficient of non-uniform distribution of the alternating electric current in the section of the winding length /,
Зош - площа поперечного перерізу частини(», ) активної довжини витка, куди уводять шихту легуючого » компонента, м.Zosh - the cross-sectional area of the part(", ) of the active length of the coil, where the charge of alloying » component is introduced, m.
З останнього виразу видно, що сталість величини го(а також Іо) можна підтримувати за рахунок керування величиною Зот. Зростання величин ру К, роу; Ки компенсується збільшенням величини 5 2у. Навпаки, при 60 зниженні го і зростанні І» через зменшення ро К, роц» Кш відхилення | від встановленого значення врівноважується зменшенням 52).It can be seen from the last expression that constancy of the value of го (as well as Io) can be maintained by controlling the value of Зот. The increase in the values of ru K, rou; Ky is compensated by an increase in the value of 5 2y. On the contrary, with a 60 decrease in go and an increase in I» due to a decrease in ro K, roc» Ksh deviation | from the set value is balanced by a decrease of 52).
Спосіб, що заявляється може бути реалізований, наприклад, на базі одноіндукторної індукційної канальної печі, яка має на загальному магнітопроводі дві коаксіально розміщені котушки - фіг.1. Пристрій має тигель 1, який сполучається з П-подібним каналом 2. Одна бокова ділянка канала 2 виконана закритою. Друга бокова бо ділянка канала 2 виконана з відкритим верхом. Ці бокові ділянки сполучаються через відкритий зверху тигель 1 та поперечну закриту ділянку каналу, яка обхвачена магнітопроводом З індуктора. Котушки 4 і 5 індуктора живляться від окремих знижувальних трансформаторів. Протяжність відкритої зверху бокової ділянки каналу 2 становить 0,3 його активної довжини. Для організації транзитного руху рідкого метала по каналу 2The proposed method can be implemented, for example, on the basis of a single-inductor induction channel furnace, which has two coaxially placed coils on the common magnetic circuit - Fig. 1. The device has a crucible 1, which connects to a U-shaped channel 2. One side of the channel 2 is closed. The second side section of channel 2 is made with an open top. These side sections are connected through the crucible 1, which is open from above, and the transverse closed section of the channel, which is covered by the magnetic conductor C of the inductor. Coils 4 and 5 of the inductor are powered by separate step-down transformers. The length of the side section of channel 2, which is open from above, is 0.3 of its active length. To organize the transit movement of liquid metal through channel 2
Використовують відомі способи, наприклад, зміну форми поперечного перерізу закритих ділянок каналу 2 при збереженні величини площі цього перерізу.Known methods are used, for example, changing the shape of the cross-section of closed sections of channel 2 while maintaining the size of the area of this cross-section.
В тигель 1 і канал 2 заливають рідкий алюміній 6 з температурою 960К, наприклад марки Аб(вміст алюмінію 99,590), масою 5Окг. При цьому створюється замкнутий рідкометалевий виток, у якому на 0,3 активної довжини є змога змінювати величину площі поперечного перерізу. Це досягається за рахунок зміни рівня рідкого металу у 7/0 боковій ділянці канала 2 з відритим верхом, наприклад, завдяки нахилу пристрою навколо осі, що проходить вздовж горизонтальної осі симетрії магнітопровода 3. Після створення замкнутого рідкометалевого витка включають котушки 4 і 5 на напругу 6ОВ. При цьому по котушці 4 протікає струм величиною З5ОА, а по котушці 5 - З40А. У рідкометалевому витку індуктується електрострум значної сили. Його величина вимірюється за допомогою поясу Роговського та потенціометра і становить 9500А. Цей струм нагріває рідкий алюміній до /5 технологічно необхідної температури 1230 хз 20К.Liquid aluminum 6 with a temperature of 960K, for example, brand Ab (aluminum content 99.590), weighing 5Okg, is poured into the crucible 1 and channel 2. At the same time, a closed liquid metal coil is created, in which it is possible to change the size of the cross-sectional area by 0.3 of the active length. This is achieved by changing the level of liquid metal in the 7/0 side section of channel 2 with an open top, for example, by tilting the device around an axis that runs along the horizontal axis of symmetry of magnet wire 3. After creating a closed liquid metal coil, coils 4 and 5 are connected to a voltage of 6Ω . At the same time, a current of Z5OA flows through coil 4, and through coil 5 - Z40A. An electric current of considerable strength is induced in the liquid metal coil. Its value is measured using a Rohovsky belt and a potentiometer and is 9500A. This current heats liquid aluminum to /5 of the technologically necessary temperature of 1230 x 20K.
Першу порцію(бкг) шихти легуючого компонента-марганцю 7, наприклад марки МР1(вміст марганцю 96,79б0), нагрівають до температури 55ОК, наприклад, газовим пальником і загружають у об'єм замкнутого рідкометалевого витка на 0,3 частини його активної довжини(об'єм відкритої зверху бокової ділянки канала 2) - фіг2. При цьому величина силу електроструму у замкнутому рідкометалевому витку знизилась до 9100А.The first portion (bkg) of the charge of the alloying component-manganese 7, for example, grade MP1 (manganese content 96.79b0), is heated to a temperature of 55OK, for example, with a gas burner and loaded into the volume of a closed liquid metal coil by 0.3 parts of its active length ( the volume of the lateral section of the channel opened from above 2) - Fig. 2. At the same time, the magnitude of the electric current in the closed liquid metal coil decreased to 9100A.
Нахилом печі у бік відкритої зверху бокової ділянки канала 2 величину площі поперечного перерізу рідкометалевого замкнутого витка на 0,3 частини його активної довжини підвищують і сила електроструму у рідкометалевому замкнутому витку знову становила 9500А -- фіг.3. У процесі розчинення першої порції шихти легуючого компонента питомий опір рідкого сплаву зріс, а сила електроструму у рідкометалевому витку знизилась до 8600А і це знову було зкомпенсовано підвищенням площі поперечного перерізу витка на 0,3 об частини його активної довжини за рахунок підвищення рівня розплаву у боковій ділянці канала 2 з відкритим верхом. Вміст марганцю у рідкому алюмінієвому сплаві після повного розчинення першої порції Мр1(5,2хв.) « становив 10,49омас. Таким же чином, послідовно були уведені у рідкий сплав ще дві порції марганцю відповідно по 4 і Зкг кожна. Час розчинення цих доз марганцю у рідкому сплаві відповідно становив 5,0 та 4,7хв. Уся маса шихти легуючого компонента була розчинена у рідкому металі за 14, О9хв М зо Розливку рідкого сплаву вели у водоохолоджувані сталеві ливарні форми, використовуючи поворот печі. З виливків(маса 6,2 - б.,4кг) відібрали проби для хіманалізу на вміст легуючого компонента марганцю Однорідність о розподілу марганцю по об'єму плавки становила 19,90 ж 0,1295мас. юBy tilting the furnace in the direction of the side section of channel 2, which is open from above, the cross-sectional area of the liquid metal closed coil is increased by 0.3 part of its active length, and the electric current in the liquid metal closed coil was again 9500A - Fig. 3. In the process of dissolving the first portion of the charge of the alloying component, the specific resistance of the liquid alloy increased, and the strength of the electric current in the liquid metal coil decreased to 8600A, and this was again compensated by an increase in the cross-sectional area of the coil by 0.3 parts of its active length due to an increase in the melt level in the side section channel 2 with an open top. The manganese content in the liquid aluminum alloy after complete dissolution of the first portion of Mr1 (5.2 min.) was 10.49 by mass. In the same way, two more portions of manganese were sequentially introduced into the liquid alloy, respectively 4 and 3 kg each. The dissolution time of these doses of manganese in the liquid alloy was 5.0 and 4.7 minutes, respectively. The entire mass of the charge of the alloying component was dissolved in the liquid metal in 14.09 min. Samples were taken from castings (mass 6.2 - b. 4 kg) for chemical analysis for the content of the alloying component of manganese. The uniformity of the distribution of manganese in the volume of the melt was 19.90 x 0.1295 mass. yu
Згідно з відомим способом одержували алюмомарганцевий сплав такої ж маси та складу і з тієї ж шихти(А5 іAccording to the known method, an aluminum-manganese alloy of the same mass and composition and from the same charge was obtained (A5 and
Мр1) у індукційній канальній печі типу МДН-6бА-0,16. Величина сили електроструму у рідкометалевому ме) зв Замкнутому витку(режим насоса) печі перед додаванням шихти легуючого компоненту становила 9450А. Уся «о шихта розчинилась у розплаві за 28хв. У процесі виготовлення сплаву алюмінію з 2090омас. марганцю величина сили електроструму у рідкометалевому замкнутому витку знизилась до 7850А Хімічна однорідність сплаву становила 19,87 0,23905.Mr1) in an induction channel furnace type MDN-6bA-0.16. The magnitude of the electric current in the closed loop (pump mode) of the furnace before adding the charge of the alloying component was 9450A. The entire charge was dissolved in the melt in 28 minutes. In the process of manufacturing an aluminum alloy with 2090 omas. manganese, the magnitude of the electric current in the liquid metal closed loop decreased to 7850 A. The chemical homogeneity of the alloy was 19.87 0.23905.
Таким чином, використання запропонованого способу виготовлення високолегованих сплавів та лігатур в « індукційній канальній печі призводить до скорочення терміну виготовлення сплавів і підвищення хімічної з с однорідності сплавів.Thus, the use of the proposed method of manufacturing highly alloyed alloys and ligatures in an induction channel furnace leads to a reduction in the manufacturing time of alloys and an increase in the chemical homogeneity of alloys.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003043921A UA63537A (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | A process for producing the high alloys and additional alloys in the induction channel oven |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003043921A UA63537A (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | A process for producing the high alloys and additional alloys in the induction channel oven |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA63537A true UA63537A (en) | 2004-01-15 |
Family
ID=34516034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003043921A UA63537A (en) | 2003-04-29 | 2003-04-29 | A process for producing the high alloys and additional alloys in the induction channel oven |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA63537A (en) |
-
2003
- 2003-04-29 UA UA2003043921A patent/UA63537A/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103160694B (en) | Magnetic separation of iron from aluminum or magnesium alloy melts | |
| JPS63259012A (en) | Waste iron melting method and electric furnace used therein | |
| TW201243261A (en) | Open bottom electric induction cold crucible for use in electromagnetic casting of ingots | |
| CN103484696A (en) | Production method for zinc alloy | |
| US4139722A (en) | Electric induction heating furnace | |
| WO2009058894A2 (en) | Electric induction heating and melting of an electrically conductive material in a containment vessel | |
| Gao et al. | Effect of magnetic field on elements segregation in electroslag ingot | |
| UA63537A (en) | A process for producing the high alloys and additional alloys in the induction channel oven | |
| Li et al. | Application of electromagnetic metallurgy in continuous casting: A review | |
| Zhao et al. | Effect of low-frequency magnetic field on microstructures of horizontal direct chill casting 2024 aluminum alloy | |
| WO2010001330A2 (en) | Electromagnetic device for coating flat metal products by means of continuous hot dipping, and coating process thereof | |
| US6240120B1 (en) | Inductive melting of fine metallic particles | |
| CN106001339A (en) | Special steel manufacturing system adaptive to special smelting and forging new process and special smelting and forging new process | |
| US20090021336A1 (en) | Inductor for the excitation of polyharmonic rotating magnetic fields | |
| RU128530U1 (en) | MELTING AND FILLING PLANT FOR PRODUCING INGOTS FROM COMPOSITE MATERIALS | |
| RU2536310C2 (en) | Method of induction crucible melting by horizontal magnetic flux | |
| Slazhniev et al. | MHD-equipment and technologies of semi-continuous billet casting of high-strength Al-alloys | |
| Saito et al. | Large Scale cold crucible levitation melting furnace for titanium | |
| Hao et al. | Effects of High‐Density Pulse Currents on the Solidification Structures of Cu‐SiCp/AZ91D Composites | |
| Gündüz et al. | Production of ferroboron by using redesigned ESR process called electroslag melting for alloying by reductions (ESMAR) | |
| RU2539490C2 (en) | Electromagnetic induction crucible melting furnace with u-like magnetic core and horizontal magnetic flux | |
| Lusgin et al. | Power supplies for dual-frequency induction melting of metals | |
| Yadav et al. | Evolution of Inclusions and Their Statistics in Low-Carbon Aluminum-Killed (LCAK) Steel Treated with Mischmetal | |
| WO2016209906A1 (en) | Induction furnace with improved circulation of molten metal | |
| US3483301A (en) | Horizontal coreless induction furnace |