UA68272A

UA68272A - A melting crucible

Info

Publication number: UA68272A
Application number: UA2003119910A
Authority: UA
Inventors: Volodymyr Ivano Miroshnychenko; Mykola Ivanovych Levystkyi; Serhii Vasyliovych Ladokhin; Yurii Pylypovych Anikin; Yevhen Oleksandrovyc Matviiets
Original assignee: Physical Technological Inst Metals & Alloys Nat Acad Sciences Ukraine
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2004-07-15

Abstract

A melting crucible consists of copper refrigerant and system of electromagnetic mixing of the melt. The system of electromagnetic mixing can move along the crucible during the melting.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пропонований винахід стосується області металургії, зокрема обладнання для плавки і лиття тугоплавких 2 металів та їх сплавів у вакуумі з використанням електронно-променевого нагріву.The proposed invention relates to the field of metallurgy, in particular equipment for melting and casting refractory 2 metals and their alloys in a vacuum using electron beam heating.

Для плавки тугоплавких металів і їх сплавів при електронно-променевій технології, як правило, застосовуються тиглі, охолоджувачі яких виготовлені із матеріалу з високою теплопровідністю, зокрема міді 11. Недоліком цих тиглів є те, що вони не мають додаткових пристроїв або пристосувань для перемішування рідкометалевої ванни, а задача збільшення зливу металу вирішується за рахунок розвитку поверхні обігріву, тобто збільшення діаметру тигля, що призводить до значних втрат металу випаровуванням.For the melting of refractory metals and their alloys with electron beam technology, as a rule, crucibles are used, the coolers of which are made of a material with high thermal conductivity, in particular copper 11. The disadvantage of these crucibles is that they do not have additional devices or devices for mixing the liquid metal bath , and the task of increasing the draining of metal is solved due to the development of the heating surface, that is, the increase in the diameter of the crucible, which leads to significant losses of metal by evaporation.

Найближчими за суттю є тиглі (2, 3), оснащені системою електромагнітного перемішування (СЕМП) розплаву, застосування якої дає змогу збільшити злив металу, полегшує виплавку багатокомпонентних сплавів, зменшує втрати металу внаслідок випаровування і скорочує питомі витрати електроенергії.The closest in essence are crucibles (2, 3) equipped with a system of electromagnetic stirring (EMS) of the melt, the use of which makes it possible to increase the flow of metal, facilitates the melting of multicomponent alloys, reduces metal loss due to evaporation and reduces the specific consumption of electricity.

Недоліком їх є те, що охоплююча тигель СЕМП виконана стаціонарною і розміщується співвісно тиглю таким 12. чином, що її горизонтальна вісь проходить через геометричний центр по висоті тигля. Внаслідок цього, як понижений рівень металу в тиглі, так і підвищений (що пов'язано з необхідною кількістю розплаву для заливки конкретних об'ємів ливарної форми) знижує ефективність перемішування зі всіма наслідками, що з цього витікають. Крім того, понижений рівень призводить до безпосередньої дії електромагнітних полів СЕМП на електронний пучок, що по суті уулоеможливлює керування таким важливим параметром, як розгортка, яка прямо пов'язана з питомою потужністю нагріву.Their disadvantage is that the SEMP covering the crucible is made stationary and is placed coaxially with the crucible in such a way that its horizontal axis passes through the geometric center along the height of the crucible. As a result, both a reduced level of metal in the crucible and an increased level (which is related to the required amount of melt for pouring specific volumes of the casting mold) reduces the efficiency of mixing with all the consequences that follow from this. In addition, the reduced level leads to the direct effect of the electromagnetic fields of the EMF on the electron beam, which essentially makes it possible to control such an important parameter as the sweep, which is directly related to the specific heating power.

Метою пропонованого винаходу є підвищення ефективності СЕМП, зниження енергетичних витрат і втрат металу, підвищення якості литого матеріалу.The purpose of the proposed invention is to increase the efficiency of SEMP, reduce energy costs and metal losses, and improve the quality of the cast material.

Поставлена мета досягається тим, що у плавильному тиглі з СЕМП розплаву, згідно з винаходом, СЕМП під час плавки може переміщуватись вздовж тигля.The goal is achieved by the fact that in the melting crucible with the SEMP of the melt, according to the invention, the SEMP can move along the crucible during melting.

Робота тигля пояснюється рисунком. Після попереднього сплавлення електронним пучком 1 в тиглі 2 « завантаженої шихти в моноліт З і утворення дзеркала рідкого металу на його поверхні 4 за допомогою спеціального пристрою 5 СЕМП 6 із свого основного положення посередині тигля переводиться в його верхню частину (на рисунку показано пунктиром). Включення її в такому положенні сприяє суттєвому прискоренню поглиблення рідкометалевої ванни, зменшуючи таким чином втрати на випаровування як металу-основи, так і с легуючих компонентів, та скороченню тривалості плавки. По мірі поглиблення рідкометалевої ванни СЕМП 6 - переміщується вниз для забезпечення повного переведення утвореного моноліту в стан розплаву. В подальшому СЕМП б може переміщуватись в тому чи іншому напрямку вздовж тигля в залежності від сч конкретного технічного завдання та виходячи з технологічних міркувань. Внаслідок цього підвищується Ге) ефективність СЕМП, знижуються енергетичні витрати і втрати металу, підвищується якість литого металу. 3о Література ее, 1. Петров Ю.Б., Ратников Д.Г. Холодньве тигли. - М.: Металлургия, 1972. - С. 13-16. 2. Ульянов В.Л. Злектронно-лучевая гарнисажная плавка при получениий фасонньїх отливок. // Литейное производство. - 1972. - Мо 10, - С. 13-15. « 3. Зкспериментальнье исследования зффективности циркуляции расплавов в автотиглях при наложений З злектромагнитньїх полей (Микельсон Л.З., Панасюк Л.С., Слюсарев Н.М. и др.). Автоматизация процессов литья. с - Киев, 1973. - С. 46-51.The work of the crucible is explained in the figure. After preliminary fusion by an electron beam 1 in a crucible 2 of the charged charge into a monolith C and the formation of a liquid metal mirror on its surface 4 with the help of a special device 5, the SEMP 6 is transferred from its main position in the middle of the crucible to its upper part (shown in dotted line in the figure). Including it in this position contributes to a significant acceleration of the deepening of the liquid metal bath, thereby reducing losses due to evaporation of both the base metal and alloying components, and shortening the duration of melting. As the liquid metal bath deepens, SEMP 6 - moves down to ensure complete transfer of the formed monolith to the molten state. In the future, the SEMP could move in one or another direction along the crucible depending on the specific technical task and based on technological considerations. As a result, the efficiency of SEMP increases, energy costs and metal losses decrease, and the quality of cast metal increases. 3o Literature ee, 1. Petrov Yu.B., Ratnikov D.G. Cold crucibles. - M.: Metallurgy, 1972. - P. 13-16. 2. Ulyanov V.L. Electron-beam garnish melting for the production of shaped castings. // Foundry production. - 1972. - Mo. 10, - P. 13-15. 3. Experimental study of the effectiveness of melt circulation in autocrucibles with superimposed electromagnetic fields (L.Z. Mikkelson, L.S. Panasyuk, N.M. Slyusarev, etc.). Automation of casting processes. c - Kyiv, 1973. - P. 46-51.

Claims

;" The formula of the invention is a melting crucible consisting of a copper cooler and an electromagnetic stirring system Go! (SEMP) of the melt, which differs in that the SEMP is made with the ability to move along the crucible during melting.

name) - 50 Ko)

R

60 b5