Установка для приготування та електромагнітного розливання сплавів у ливарні форми

Реферат: Винахід належить до ливарного виробництва, а саме до обладнання для приготування та електромагнітного розливання сплавів у ливарні форми. Установка для приготування та електромагнітного розливання сплавів у ливарні форми містить тигель з П-подібним горизонтальним каналом, охопленим індуктором з котушкою, яка живиться змінним струмом, вертикальний зливний металопровід, з'єднаний нижнім кінцем з робочою зоною згаданого каналу, а верхнім - з ливарною формою, та електромагніт, який охоплює згадану робочу зону і має дві котушки, які живляться змінним струмом, зі спільним розімкненим магнітопроводом та полюсами, розміщеними під прямим кутом один до одного. Робоча зона П-подібного каналу розміщена під кутом 40°-50° до торцевих площин полюсів електромагніту. Таке розміщення робочої зони у пропонованій установці подовжує строк служби каналу у 4-5 разів, оскільки товщина футерівки у верхній частині робочої зони збільшується у 2-3 рази, в залежності від висоти робочої зони. UA 100231 C2 (12) UA 100231 C2 UA 100231 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до ливарного виробництва, а саме до обладнання для приготування та електромагнітного розливання сплавів у ливарні форми. Відома індукційна канальна піч із залізним сердечником (А. С. СРСР № 288183, кл. H05B, публік. 03.12.1970), яка складається з тигля, П-подібного вертикального каналу, двох індукторів, які живляться змінним струмом, електромагніту з двома котушками, які живляться змінним струмом, з спільним розімкненим магнітопроводом та зливного металопроводу, який з'єднаний одним кінцем з центральним каналом, а з другого кінця рідкий метал подається у ливарні форми. Недоліком цієї печі є малий строк служби каналу з причини складності його конструкції та значних термічних напружень у футерівці, які призводять до утворення тріщин та виходу каналу з ладу. Крім того, розташування зливного металопроводу у рідкому металі вирішує питання підігріву металу у ньому між заливаннями, але виникають труднощі з вибором матеріалів, термостійких при двосторонньому контакті з високотемпературними сплавами. Найбільш близькою за технічною суттю (прототипом) до запропонованого винаходу є установка для лиття під електромагнітним тиском (А. с. СРСР № 944779, МПК В22D18/04, опублік. 23.07.1982), до складу якої входить індукційна канальна піч з П-подібним горизонтальним каналом, електромагніт з двома котушками, які живляться змінним струмом, з спільним розімкненим магнітопроводом та полюсами, розміщеними під прямим кутом один до одного, який охоплює вертикально розміщену робочу зону (ділянку каналу, розміщену у магнітному полі електромагніту), з'єднану з вертикально встановленим зливним металопроводом. Інший кінець металопроводу з'єднується з ливарною формою. Недоліком даної установки є відносно мала товщина футерівки у верхній частині робочої зони, що знижує строк служби каналу, тому що у верхній частині робочої зони електромагнітний тиск досягає максимального значення і створює умови підвищеного зношування футерівки у цій зоні. Задача винаходу - збільшення строку служби каналу за рахунок збільшення товщини футерівки у верхній частині робочої зони без зміни параметрів електромагніту. Поставлена задача вирішується тим, що в установці, до складу якої входить тигель з Пподібним горизонтальним каналом, охопленим індуктором з котушкою, яка живиться змінним струмом, вертикальний зливний металопровід, з'єднаний нижнім кінцем з робочою зоною каналу, а верхнім - з ливарною формою, електромагніт, який охоплює робочу зону та має дві котушки, які живляться змінним струмом, зі спільним розімкненим магнітопроводом та полюсами, розміщеними під прямим кутом один до одного, робоча зона розміщена під кутом 40  50° до торцевих площин полюсів електромагніту. На фіг. 1 наведена пропонована установка, на фіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1. До складу установки входить тигель 1, П-подібний горизонтальний канал 2, індуктор 3 з котушкою 4, металопровід 5, робоча зона 6, електромагніт 7 з котушками 8, ливарна форма 9. Принцип роботи установки наступний: після наповнення тиглю 1 рідким металом, на котушку 4 індуктора 3 та котушки 8 електромагніту 7 подається регульована напруга змінного струму, внаслідок чого у магнітопроводі індуктора 3 утворюється змінний магнітний потік, який індукує у рідкому металі кільцевого П-подібного горизонтального каналу 2 електричний струм. При цьому відбувається нагрівання рідкого металу до заданої температури, швидкість нагріву залежить від величини струму у рідкому металі. Під час нагрівання металу його рівень у тиглі та зливному металопроводі співпадають, причому у зливному металопроводі метал не кристалізується за рахунок інтенсивної циркуляції розплавленого металу, викликаної взаємодією струму, наведеного у рідкому металі індуктором, та магнітного поля, створеного електромагнітом. Після нагрівання металу до заданої температури, на котушках електромагніту піднімають напругу, у результаті чого у робочій зоні 6 утворюється магнітний потік, при взаємодії якого зі струмом каналу виникає електромагнітна сила, під дією якої здійснюється рух металу по зливному металопроводу для заповнення ливарної форми 9. Після заповнення форми напруга на електромагніті зменшується, рівень металу у зливному металопроводі знижується до рівня металу у тиглі і цикл повторюється. Розміщення робочої зони під кутом 40  50° до торцевих площин полюсів електромагніту у пропонованій установці подовжує строк служби каналу у 4-5 разів, оскільки товщина футерівки у верхній частині робочої зони збільшується у 2-3 рази у залежності від висоти робочої зони. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 Установка для приготування та електромагнітного розливання сплавів у ливарні форми, до складу якої входить тигель з П-подібним горизонтальним каналом, охопленим індуктором з 1 UA 100231 C2 5 котушкою, яка живиться змінним струмом, вертикальний зливний металопровід, з'єднаний нижнім кінцем з робочою зоною згаданого каналу, а верхнім - з ливарною формою, та електромагніт, який охоплює згадану робочу зону і має дві котушки, які живляться змінним струмом, зі спільним розімкненим магнітопроводом і полюсами, розміщеними під прямим кутом один до одного, яка відрізняється тим, що робоча зона розміщена під кутом 40°-50° до торцевих площин полюсів електромагніту. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2