Способ управления кристаллизацией слитка в изложнице под вакуумом

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГЬ БЛИ К вЂ”вЂ”

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3803346/22-02 (22) 1 2. 10. 84 (46) 23. 03. 86. Бюл. У 11 (7 2) Б.П. Чумаков, А. Н. Душин, А.А.Травин, В.С.Пуховский, Б.Г.Восходов, В.И.Сыров, А.Н.Кожевников и Л. С.Ефремова (53) 669. 18. 046 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 370248, кл. С 21 С 7/10, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 126999, кл. В 22 D 13/00, 1962. (54) (57) СПОСОБ" УПРАВЛЕНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ СЛИТКА В ИЗЛОЖНИЦЕ

ПОД ВАКУУИОМ, включающий вращение,SU„„ 2 246 A

С504 В 22 D 27/08 С 21 С 7/10 слитка вокруг оси в прямом и обратном направлениях через определенные промежутки времени, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества металла в слитке и увеличения выхода годного, дополнительно измеряют ток в якоре приводного двигателя, изложницу с металлом поворачивают в любом из направлений до момента, когда сила тока в якоре приводного двигателя достигнет постоянной величины, а поворот из-. ложницы прекращают при достижении током якоря при реверсе двигателя постоянной величины.

1219246

Изобретение относится к сталеплавильному производству и может быть использовано при отливке слитков под вакуумом.

Цель изобретения — повьппение качества слитка и увеличение выхода годного металла иэ слитка.

На чертеже представлена схема, поясняющая способ управления крис- таллизацией слитка.

В кессон 1 устанавливают изложницу 2, ее заполняют жидким металлом.

Через некоторое время на боковых и торцовых стенках изложницы происходит затвердевание жидкого металла, т.е. образуется корка, что указыва= ет на то, что началась кристаллизация. Оператор включает приводной двигатель 3, начинает вращаться платформа 4, на которой установле— на изложница 2. При увеличении угловой скорости вращения изложницы

2 в самом слитке имеют место следующие явления: при вращении изложницы одновременно вращается расплав находящийся в ней. Но в начале остывания слитка металл затвердевает только на поверхности слитка, а внутри он остается еще жидким. При вращении изложницы происходит про— скальзывание" жидкого металла по внутренней поверхности корки, что создает дополнительный тормозящий момент.

По мере поворота изложницы скорости вращения затвердевшего и жидкого металла сравниваются, тормозящий момент от трения жидкой фазы расплава о твердую становится равен нулю, ток приводного двигателя достигает минимума. Оператор производит реверс приводного двигателя, в первый момент времени сила тока резко воз=растает и затем начинает уменьшаться до тех пор, пока скорости вращения твердой и жидкой фаэ металла не будут совпадать, а сила тока двигателя будет уменьшаться. При достижении силы тока приводного двигателя минимума вновь производится реверс.

Изменение направления вращения формы с металлом оператор производит до тех пор, пока скорость изменения силы тока в якоре приводного двигателя в момент переключения не о до стигне т неизме нного максимума.

Таким образом, производя энакопеременное вращение формы с залитым в нее металлом, осуществляют равномерную кристаллизацию металла от поверхности слитка и заканчивая на оси вращения.

Уравнение динамики вращения изложницы, которая на стенках имеет твердую, а внутри — жидкую фазу металла, имеет вид

dn

1 — +м +м д ст:» р пр (. ) 10 где j — момент инерции, n — угловая скорость, Mцр — вращающий момент приводного двигателя

М вЂ” момент сопротивления от сил трения

М,» — момент сопротивления жидкой фазы (эа счет сил внутреннего трения).

В свою очередь, уравнение динамики вращения жидкой фазы металла равно

20, где j — момент инерции жидкой фазы;

n,,,„ — угловая скорость жидкой фазы, радиус окружности жидкой фазы металла в изложнице, F — сила, возникающая от трения жидкой фазы металла о корку.

Вращающий момент приводного двигателя равен

35 (3) M =К„Рт

40 где — постоянная приводного двигателя", — главный магнитный поток приводного двигателя, сила тока якоря приводного

45 двигателя.

Производя соответствующие преобразования (1)-(3), получим:

I = I„(t) + I„„(å) + Т., (4)

50 т.е. сила тока якоря приводного двигателя складывается из токов, используемых на преодоление моментов сопротивлений, где I„(t) — сила тока, используемая на преодоление момента в функции от времени, Т сила тока, используемого на преодоление момента сил трения; 1 сила тока, используемая на преодоле1219246

Тогда в установившемся режиме имеем (5) M 5 ат ат„„, dz (6) dt dt dt или

di

=Al +А1

dt L

15 нулю.

Составитель Г.Демин

Редактор С.Патрушева Техред M.Íàäü Корректор И.Муска

Заказ 1190/ 16 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ние момента сопротивления жидкой фазы металла в функции от времени

Из анализа уравнения (1)-(4) следует, что первоначально сила .тока приводного двигателя складыва ется (условно) из силы тока от инерционного момента, силы тока от момента сопротивлений жидкой фазы и силы тока от момента сопротивления силам трения. Но при установившейся угловой скорости инерционный момент равен нулю соответственно и сила тока равна нулю, если угловая скорость вращения твердой и жидкой фазы слитка равна, то момент сопротивления жидкой фазы также равна нулю, соответственно и сила тока равна

Скорость изменения силы тока якоря приводного двигателя определяется путем дифференцирования уравнения (5) и имеет вид

Из анализа уравнения (6) видно, что скорость изменения силы тока изменяется от максимального значения до нуля.