Установка для виброимпульсной обработки расплавленного металла

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к внешнему воздействию на расплавленный металл, и может быть использовано для обработки жидкой стали в разливочном ковше или крупнотонажной изложнице. Цель изобретения - повышение эффективности обработки и расширение технологических возможностей установки. Предлагаемая установка содержит генератор импульсных токов, стрелу с закрепленной на ней разрядной камерой с излучателем. Крепление разрядной камеры осуществляется с помощью регулируемой пружинной подвески. Излучатель через мембрану введен одним концом в разрядную камеру и снабжен отражателями гидропотоков, выполняя функцию отрицательного электрода. Положительные электроды расположены по периметру разрядной камеры и направлены на излучатель, рабочий конец которого погружен в расплавленный металл в ковше. В процессе работы установки электрические разряды, возникающие в рабочей жидкости, заполняющей камеру, раскаливают камеру с излучателем на подвеске до тех пор, пока система не перейдет в резонансный стационарный режим, характеризующийся значительными колебаниями излучателя. Это приводит к интенсивному перемешиванию расплава, его дегазации, выравниванию температуры и химического состава по объему ковша. Использование данной установки позволяет повысить объем и качество обрабатываемого расплавленного металла. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к внешнему воздействию на расплавленный металл, и может быть использовано для обработки жидкой стали в разливочном ковше или крупнотоннажной изложнице. Целью изобретения является повышение эффективности обработки и расширение технологических возможностей установки. На чертеже изображена предлагаемая установка. Установка содержит генератор 1 импульсных токов, размещенный в специальном помещении, над которым находится операторская, стрелу 2, уравновешенную с одного конца разрядной камерой 3 с излучателем 4, а с другой стороны станцией прокачки 5. Камера 3 заполнена рабочей жидкостью 6 и закреплена на поворотной стреле 2 с помощью пружинной подвески 7, регулируемой гайкой 8. Излучатель 4 через мембрану 9 частично введен в разрядную камеру 3 и снабжен отражателями 10 гидропотока. Электроды 11 расположены по периметру разрядной камеры 3 и направлены на излучатель, который выполнен в виде отрицательного электрода. Излучатель 4 погружен рабочим концом в расплавленный металл 12, находящийся в ковше 13. Ковш висит на кране. Установка работает следующим образом. После выпуска жидкого металла 12 из печи в ковш 13 последний подается под стрелу 2 и излучатель 4. От генератора 1 импульсных токов на электроды 11 подаются импульсы тока высокого напряжения. В рабочей жидкости, заполняющей разрядную камеру, между электродами 11 и излучателем 4 возникают электрические разряды. Отражатели 10 улавливают ударную волну и препятствуют встрече гидропотоков соседних разрядов. Электрические разряды раскачивают камеру 3 с излучателем 4 на подвеске 7 до тех пор, пока возрастающие при этом силы сопротивления не уравновесят избыток возмущающей силы. Система переходит в резонансный стационарный режим, характеризующийся возросшими перемещениями излучателя. При этом подстройка системы к энергии и частоте разрядов производится гайкой 8. Это приводит к интенсивному перемешиванию расплава металла, к выравниванию его химического состава и температуры по объему ковша. Одновременно по излучателю распространяются плоские волны сжатия от ударных волн, возникающих в рабочей жидкости при разряде. В расплавленном металле распространяется акустическое поле давлений высокой интенсивности, это приводит к возникновению кавитации и обеспечивает дегазацию расплава и образование дополнительных центров кристаллизации. После разливки обработанного расплава в литейные формы существенно повышается качество литого металла, его физико-механические и эксплуатационные свойства. Применение предлагаемой установки позволяет обрабатывать большие объемы расплавленного металла (более 100 т) с высоким КПД использования энергии, применять один погружаемый волновод, использовать многоэлектродные системы с разрядом на один волновод небольшой энергии и повышенной частоты.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ВИБРОИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА в емкости, содержащая источник упругих колебаний в виде установленной с помощью демпферов на уравновешенной, поворотной в вертикальной плоскости стреле разрядной камеры, заполненной рабочей жидкостью, с встроенными в нее положительным и отрицательным электродами, соединенными с генератором импульсных токов, с мембраной и излучателем, рабочий конец которого опущен в емкость для обрабатываемого расплава, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности обработки и расширения технологических возможностей установки, разрядная камера закреплена на стреле с помощью регулируемой пружинной подвески, при этом конец излучателя, противоположный рабочему, размещен внутри разрядной камеры и выполнен в виде отрицательного электрода.

РИСУНКИ

Рисунок 1