Устройство для вибрационной обработки жидкого металла при непрерывной разливке
Устройство является механическим колебательным контуром, настроенным на резонансную частоту с возмущающей силой. Устройство крепится на раме кассеты роликовой секции и состоит из корпуса, штока, скользуна, эксцентрикового вала пружин и поддерживающих роликов установки непрерывной разливки стали. Для воздействия на жидкую фазу металла через корку слитка используют поддерживающие ролики установки непрерывной разливки стали. Средняя опора с поддерживающими роликами колеблется по нормали к слитку с определенной частотой и амплитудой. Так как корка слитка находится в постоянном контакте с поддерживающими роликами под действием ферростатического давления, то энергия колебаний передается жидкой фазе. Упругие волны внутри жидкого металла активизируют неметаллические включения, разрушая силы сопротивления трения, и тем самым способствуют всплытию их в кристаллизаторе. 2 ил.
Изобретение относится к металлургии, конкретно к непрерывной разливке стали.
Техническим результатом изобретения является удаление неметаллических включений из жидкого металла в процессе непрерывной разливки. Для воздействия на жидкую фазу через корку слитка в процессе непрерывной разливки стали используем поддерживающие ролики под кристаллизатором. Средняя опора с поддерживающими роликами колеблется по нормали к слитку с определенной частотой и амплитудой. Так как корка слитка находится в постоянном контакте с поддерживающими роликами под действием ферростатического давления, то энергия колебаний передается жидкой фазе. Упругие волны внутри жидкого металла активируют неметаллические включения, разрушая силы сопротивления трения, и тем самым способствуют всплытию их в кристаллизаторе.
На фиг.1 и 2 показано устройство (механический колебательный контур) для реализации этого способа, состоящее из штока 1, скользуна 2, эксцентрикового вала 3, пружины 4, корпуса 5, средней опоры 6, поддерживающего ролика 7 и рамы кассеты роликов под кристаллизатором 8.
По установленной частоте и амплитуде производится расчет мощности двигателей для механического колебательного контура по формуле: Р=F× ω 2×А,
где: F - сила ферростатического давления на ролики,
ω - резонансная частота,
А - амплитуда колебаний роликов.
Расчет жесткости пружин, необходимый для резонанса механического колебательного контура, производится по формуле: С=m× ω 2
m - масса колеблющихся частей;
ω - заданная частота.
Для ограничения амплитуды собственных колебаний механического колебательного контура пружины предварительно сжимаем до усилия, которое рассчитывается по формуле:
F=0,5× Е× m× ω 2,
где: Е - величина эксцентриситета на валу;
ω - заданная частота;
m - масса колеблющихся частей.
Механический колебательный контур работает следующим образом.
Двигатель вращает эксцентриковый вал, насаженный на нем подшипник передает усилие скользуну, который осуществляет сложное движение в штоке. Концы роликов, закрепленные шарнирно со штоком, осуществляют колебательные движения относительно оси с амплитудой, равной удвоенному значению эксцентриситета. Так как механический колебательный контур находится в резонансе с возмущающей силой, то соединения движущихся частей не испытывают динамических нагрузок от собственных движущихся масс и не расходуется энергия на создание колебательного процесса.
Данный механический колебательный контур аналогичен электрическому колебательному контуру.
Устройство для вибрационной обработки жидкого металла при непрерывной разливке, содержащее установленные под кристаллизатором поддерживающие ролики и механический колебательный контур, настроенный на резонансную частоту и амплитуду вибрационного воздействия на жидкую фазу слитка, отличающееся тем, что механический колебательный контур состоит из двигателя с эксцентриковым валом, насаженного на него подшипника, передающего усилие скользуну, и подпружиненного штока, при этом концы поддерживающих роликов шарнирно закреплены на штоке.
