UA61410A - Magnetodynamic plant for heating and casting of molten metals - Google Patents
Magnetodynamic plant for heating and casting of molten metals Download PDFInfo
- Publication number
- UA61410A UA61410A UA2003010758A UA2003010758A UA61410A UA 61410 A UA61410 A UA 61410A UA 2003010758 A UA2003010758 A UA 2003010758A UA 2003010758 A UA2003010758 A UA 2003010758A UA 61410 A UA61410 A UA 61410A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- induction part
- electromagnet
- heating
- magnetodynamic
- case
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 title abstract description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title abstract description 24
- 238000005266 casting Methods 0.000 title abstract description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title abstract description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 11
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до металургії і ливарного виробництва, зокрема, до електромагнітних установок, 2 створених на базі індукційних канальних печей, для здійснення операцій плавки, підігріву та розливки металів, у тому числі в безперервних процесах розливки чавуну і сталі.The invention relates to metallurgy and foundry production, in particular, to electromagnetic installations, 2 created on the basis of induction channel furnaces, for performing operations of melting, heating and casting of metals, including in continuous processes of cast iron and steel casting.
Відомі конструкції індукційних печей канального типу для плавки, витримування та розливки металів і сплавів, що складаються з ванни, індукційної одиниці, механізму повороту печі та системи електроживлення.Well-known designs of channel-type induction furnaces for melting, holding and pouring metals and alloys, consisting of a bath, an induction unit, a furnace rotation mechanism and a power supply system.
Індукційна одиниця складається з металевого корпусу та розміщеного в ньому вогнетривкого блоку з каналами, 70 заповненими рідким металом, в якому індуктором наводиться електричний струм. Під дією індукованого в каналах струму здійснюється нагрів металу (А.М. Вайнберг. Индукционнье плавильнье печи. -- М: Знергия, 1967. -- 416 с.). Недоліком даних печей є відсутність керованого руху металу в каналах, що приводить до його істотного перегрівання в каналах і зниження стійкості вогнетривкого блоку, особливо при плавці та розливці чавуну і сталі. Крім цього, у таких печах розливка металу здійснюється шляхом нахилу плавильного агрегату за допомогою електромеханічних чи гідравлічних механізмів, які не забезпечують необхідної точності дозування та розливки металу, особливо при заливці ливарних форм незначної металомісткості.The induction unit consists of a metal case and a refractory block placed in it with 70 channels filled with liquid metal, in which an electric current is induced by the inductor. Under the action of the current induced in the channels, the metal is heated (A.M. Vainberg. Induction melting furnaces. -- M: Znergia, 1967. -- 416 p.). The disadvantage of these furnaces is the lack of controlled movement of metal in the channels, which leads to its significant overheating in the channels and a decrease in the stability of the refractory block, especially when melting and casting iron and steel. In addition, in such furnaces, metal pouring is carried out by tilting the melting unit with the help of electromechanical or hydraulic mechanisms, which do not ensure the necessary accuracy of metal dosing and pouring, especially when pouring molds with a small metal capacity.
Відома конструкція індукційної печі магнітодинамічного типу, що складається з тигля, вертикально розташованого каналу Ш-подібної форми, двох індукторів та додаткового електромагніта (а.с. Мо288183 СССР,The design of the induction furnace of the magnetodynamic type is known, consisting of a crucible, a vertically arranged W-shaped channel, two inductors and an additional electromagnet (a.s. Mo288183 USSR,
МПК 7 НО5В5/02). Нагрів металу в такій печі здійснюється за допомогою індукованого в каналах електричного струму, а розливка розплаву відбувається під дією електромагнітних сил, що створюються в каналах на ділянці розташування полюса електромагніта. Недоліком даної печі є значні витрати електроенергії для видачі рідкого металу по металопроводу, що встановлюється в тигель печі на центральну ділянку Ш-подібного каналу. Окрім цього, стійкість металопроводів у середовищі високотемпературних сплавів, особливо чавуну і сталі, дуже низька. Це стримує застосування таких печей в процесах розливки високотемпературних металів у металургії та ливарному виробництві. «IPC 7 НО5В5/02). The heating of metal in such a furnace is carried out with the help of an electric current induced in the channels, and the casting of the melt occurs under the action of electromagnetic forces created in the channels in the area where the pole of the electromagnet is located. The disadvantage of this furnace is the significant consumption of electricity for dispensing liquid metal through a metal pipe installed in the crucible of the furnace on the central section of the W-shaped channel. In addition, the stability of metal pipes in the environment of high-temperature alloys, especially cast iron and steel, is very low. This prevents the use of such furnaces in the processes of casting high-temperature metals in metallurgy and foundry production. "
Прототипом запропонованої установки є магнітодинамічний міксер-дозатор, що складається з тигля та горизонтально розташованої індукційної частини. Ці вузли встановлені на рамі, що кріпиться до основи міксера.The prototype of the proposed installation is a magnetodynamic mixer-dispenser consisting of a crucible and a horizontally located induction part. These units are mounted on a frame attached to the base of the mixer.
Індукційна частина містить зварений з листової сталі корпус, два індуктори, електромагніт і носок для розливки металу. Міксер оснащений механізмом нахилу і стабілізації рівня металу на зливальному носку о (Погорский В.К. Миксер-дозатор для интенсивного подогрева и разливки чугуна // Процессь! литья. -- 1994. -- «-The induction part contains a body welded from sheet steel, two inductors, an electromagnet and a sock for pouring metal. The mixer is equipped with a mechanism for tilting and stabilizing the level of metal on the pouring toe (Pohorsky V.K. Mixer-doser for intensive heating and pouring of cast iron // Process! casting. -- 1994. -- "-
Мо3.-- С. 81-88).Mo3.-- pp. 81-88).
Недоліком даної установки є те, що корпус індукційної частини виконаний з листової сталі суцільної З конструкції. При включенні котушки електромагніта в мережу промислової частоти на ділянці розташування його - пе полюса створюється магнітне поле. Воно наводить у металевому корпусі вихрові струми, що його нагрівають. 3о Нагрів корпусу залежить від потужності електромагніта. Періодичне включення електромагніта призводить до ее, циклічного нагріву і охолодження корпуса та, як наслідок, його короблення. Окрім цього, в корпусі виникають електродинамічні зусилля та його вібрація. Додаткові теплові і динамічні навантаження передаються на вогнетривкий блок та сприяють його руйнуванню. «The disadvantage of this installation is that the body of the induction part is made of sheet steel of a solid Z construction. When the electromagnet coil is turned on in the industrial frequency network, a magnetic field is created in the area where its pole is located. It induces eddy currents in the metal case, which heat it up. 3o The heating of the housing depends on the power of the electromagnet. Periodic switching on of the electromagnet leads to ee, cyclic heating and cooling of the housing and, as a result, its warping. In addition, electrodynamic forces and its vibration arise in the case. Additional thermal and dynamic loads are transferred to the refractory block and contribute to its destruction. "
В основу винаходу поставлена задача - створити установку для розливки металу, у якій значно зменшуються З 50 втрати потужності електромагніта на нагрів корпусу індукційної частини, силові та теплові навантаження на с вогнетривкий блок, стабілізуються умови його роботи. з» Поставлена мета досягається тим, що в магнітодинамічній установці для нагріву та розливки металу, що містить основу, раму, тигель, горизонтально розміщений корпус індукційної частини з вогнетривким блоком, два індуктори, електромагніт, механізм нахилу, джерело електроживлення, відповідно до винаходу, в днищі корпусу індукційної частини на ділянці розміщення полюсу електромагніта встановлені квадратна вставка з набором,The invention is based on the task of creating a metal casting plant, in which the power loss of the electromagnet due to the heating of the induction part body, power and thermal loads on the refractory block is significantly reduced, and its operating conditions are stabilized. c" The set goal is achieved by the fact that in the magnetodynamic installation for heating and pouring metal, which includes a base, a frame, a crucible, a horizontally placed housing of an induction part with a refractory block, two inductors, an electromagnet, a tilting mechanism, a power source, according to the invention, in a square insert with a set is installed on the bottom of the case of the induction part in the area where the pole of the electromagnet is located,
Ме принаймні, з двох легкознімних плоских радіаторів з немагнітної сталі, ізольованими один від одного та від - корпусу індукційної частини, причому в корпусі кожного з радіаторів виконані внутрішні канали для протоку охолоджуючої води. Окрім цього, лінійний розмір (а) сторони вставки дорівнює 1,2-1,3 зовнішнього діаметра (0) е котушки електромагніту. -к 70 На фіг.1 представлений ескіз магнітодинамічної установки для нагріву і розливки рідких металів, вид збоку. На фіг.2 - вид зверху. мк Магнітодинамічна установка складається з тигля 1, до передньої стінки, якого прикріплений горизонтально розташований корпус 2 індукційної частини з вогнетривким блоком З і порожнистими каналами 4. Індукційна частина має два індуктори 5 та електромагніт б з котушкою електроживлення. Усі ці вузли розташовані на рамі 29 Т, що спирається на основу 8. Установка має механізм 9 для нахилу і компенсації рівня рідкого металу на в. зливальному носку 10. У днищі корпусу 2 індукційної частини на ділянці розміщення полюсу електромагніта 6 встановлена квадратна вставка 11 з набором легкознімних радіаторів 12 з немагнітної сталі. У корпусі кожного радіатора виконані внутрішні канали 13 для протоку охолоджуючої води.It consists of at least two easily removable flat radiators made of non-magnetic steel, isolated from each other and from the body of the induction part, and the body of each of the radiators has internal channels for the flow of cooling water. In addition, the linear size (a) of the side of the insert is equal to 1.2-1.3 of the outer diameter (0) e of the electromagnet coil. -k 70 Fig. 1 shows a sketch of a magnetodynamic installation for heating and pouring liquid metals, a side view. Fig. 2 is a top view. mk The magnetodynamic installation consists of a crucible 1, to the front wall of which is attached a horizontally located body 2 of the induction part with a refractory block З and hollow channels 4. The induction part has two inductors 5 and an electromagnet b with a power supply coil. All these nodes are located on the frame 29 T, which rests on the base 8. The installation has a mechanism 9 for tilting and compensating the level of liquid metal at drain plug 10. A square insert 11 with a set of easily removable radiators 12 made of non-magnetic steel is installed in the bottom of the case 2 of the induction part in the area where the pole of the electromagnet 6 is located. Internal channels 13 for the flow of cooling water are made in the body of each radiator.
Установка працює таким чином. До тигля 1 заливають рідкий метал. Він заповнює у вогнетривкому блоці З 60 канали 4. Навколо індукторів 5 утворюються коротко замкнуті витки з рідкого металу. При включенні в мережу промислової частоти котушок індукторів у каналах індуктується електричний струм І!, під дією якого відбувається нагрів металу в каналах. Тепло з каналів 4 до тигля 1 передається за рахунок циркуляції металу між каналом та тиглем. Інтенсивність нагріву металу залежить від потужності індукційної частини.The installation works like this. Liquid metal is poured into crucible 1. It fills channels 4 in the C 60 refractory block. Short-circuited turns of liquid metal are formed around the inductors 5. When the inductor coils are connected to the industrial frequency network, an electric current I! is induced in the channels, under the influence of which the metal in the channels is heated. Heat from channels 4 to crucible 1 is transferred due to the circulation of metal between the channel and the crucible. The intensity of metal heating depends on the power of the induction part.
В режимі розливки металу встановлюють вихідний рівень розливки металу на носку 10. Включають котушку бо електромагніта 6. Створюється магнітне поле В, що впливає на рідкий метал зі струмом в каналі вогнетривкого блоку 3. При цьому в рідкому металі виникає електромагнітна сила КЕ, під дією якої рідкий метал нагнітається на зливальний носок 10 і далі надходить у металоприймач 14.In the metal pouring mode, set the initial level of metal pouring on the toe 10. Turn on the coil of the electromagnet 6. A magnetic field B is created, which affects the liquid metal with a current in the channel of the refractory block 3. At the same time, an electromagnetic force KE arises in the liquid metal, under the action of which the liquid metal is pumped onto the discharge nozzle 10 and then enters the metal receiver 14.
Корпус індукційної частини, як правило, виконується зварним з листового металу. При включенні котушки електромагніту в мережу промислової частоти магнітний потік перетинає корпус індукційної частини.The body of the induction part, as a rule, is made of welded sheet metal. When the electromagnet coil is turned on in the industrial frequency network, the magnetic flux crosses the case of the induction part.
Перпендикулярно вектору магнітної індукції в корпусі наводяться вихорові струми. Під дією цих струмів відбувається нагрів корпусу. Окрім цього, у корпусі виникають електродинамічні зусилля, величина яких залежить від величини наведених вихорових струмів. Під дією цих сил у корпусі виникає вібрація з подвоєною частотою електричного струму. 70 На створення вихорових струмів додатково витрачається потужність електромагніту. Періодичне включення електромагніту спричиняє частий нагрів й охолодження корпусу та його коробления. Додаткові електродинамічні та теплові навантаження передаються на вогнетривкий блок, що сприяє його руйнуванню.Eddy currents are induced in the case perpendicular to the magnetic induction vector. Under the influence of these currents, the housing is heated. In addition, electrodynamic forces arise in the housing, the magnitude of which depends on the magnitude of the induced eddy currents. Under the action of these forces, a vibration occurs in the case with a doubled frequency of the electric current. 70 The power of the electromagnet is additionally spent on creating eddy currents. Periodic switching on of the electromagnet causes frequent heating and cooling of the housing and its warping. Additional electrodynamic and thermal loads are transferred to the refractory block, which contributes to its destruction.
Для зменшення потужності електромагніту, величини вихорових струмів, негативних динамічних і теплових ефектів у днищі корпусу індукційної частини встановлена вставка, виконана не із суцільного сталевого листа, а 75. 3 набору принаймні з двох плоских радіаторів з немагнітної сталі, наприклад Х18Н10Т.To reduce the power of the electromagnet, the magnitude of eddy currents, negative dynamic and thermal effects, an insert is installed in the bottom of the case of the induction part, made not of a solid sheet of steel, but of a set of at least two flat radiators made of non-magnetic steel, for example Х18Н10Т.
При такому виконанні корпусу зменшуються: величина вихорових струмів; нагрів корпусу та потужність втрат електромагніту; електродинамічна вібрація корпусу індукційної частини. Для уникнення утворення короткозамкнутих витків радіатори ізольовані один від одного та від корпусу індукційної частини. Для зручності обслуговування радіатори виконані легкознімними, а для стабілізації теплових умов вогнетривкого блоку в кожному радіаторі виконані внутрішні канали для охолодження їх проточною водою. Розміри вставки залежать від розмірів котушки електромагніта. Оптимальним є виготовлення вставки квадратної форми. Лінійний розмір (а) її сторони дорівнює 1,2-1,3 зовнішнього діаметру (О0) котушки електромагніта.With this construction of the housing, the following are reduced: the value of eddy currents; housing heating and power loss of the electromagnet; electrodynamic vibration of the case of the induction part. To avoid the formation of short-circuited turns, the radiators are isolated from each other and from the case of the induction part. For ease of maintenance, the radiators are easily removable, and to stabilize the thermal conditions of the refractory block, each radiator has internal channels for cooling them with running water. The dimensions of the insert depend on the dimensions of the electromagnet coil. It is optimal to make a square-shaped insert. The linear size (a) of its side is equal to 1.2-1.3 the outer diameter (O0) of the electromagnet coil.
Таким чином, виконання в днищі корпусу вставки та легкознімних плоских радіаторів з немагнітної сталі дозволяє зменшити потужність втрат електромагніту, величину електродинамічних зусиль і нагріву корпусу в індукційній частині, значно поліпшити експлуатаційні параметри й умови роботи магнітодинамічної установки для розливки рідких металів. «Thus, the implementation of inserts and easily removable flat radiators made of non-magnetic steel in the bottom of the housing allows to reduce the power of electromagnet losses, the magnitude of electrodynamic forces and heating of the housing in the induction part, and to significantly improve the operating parameters and operating conditions of the magnetodynamic installation for pouring liquid metals. "
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003010758A UA61410C2 (en) | 2003-01-28 | 2003-01-28 | Magnetodynamic installation for heating and pouring of liquid metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003010758A UA61410C2 (en) | 2003-01-28 | 2003-01-28 | Magnetodynamic installation for heating and pouring of liquid metals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA61410A true UA61410A (en) | 2003-11-17 |
| UA61410C2 UA61410C2 (en) | 2006-07-17 |
Family
ID=34391602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003010758A UA61410C2 (en) | 2003-01-28 | 2003-01-28 | Magnetodynamic installation for heating and pouring of liquid metals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA61410C2 (en) |
-
2003
- 2003-01-28 UA UA2003010758A patent/UA61410C2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA61410C2 (en) | 2006-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7167501B2 (en) | Cold crucible induction furnace with eddy current damping | |
| RU2732885C2 (en) | Slide shutter on metallurgical container tip | |
| CN102009143A (en) | Channel induction heating device of compact cross-shaped tundish | |
| WO2012118396A1 (en) | Method and apparatus for the continuous casting of aluminium alloys | |
| RU2005114523A (en) | METHOD AND DEVICE OF FLOW MANAGEMENT IN THE CONTINUOUS CASTING CRYSTALIZER | |
| KR100264946B1 (en) | Continuous casting mould having electomagnetic | |
| UA61410A (en) | Magnetodynamic plant for heating and casting of molten metals | |
| CN203464704U (en) | Medium-frequency horizontal continuous casting furnace | |
| CA2217329C (en) | Furnace plant | |
| FR2861324B1 (en) | ELECTROMAGNETIC BREWING PROCESS FOR CONTINUOUS CASTING OF EXTENDED SECTION METAL PRODUCTS | |
| JP4640349B2 (en) | Continuous casting apparatus and casting method in continuous casting apparatus | |
| US1751856A (en) | Electric induction furnace process | |
| JP2573450Y2 (en) | Liningless induction melting furnace | |
| JP5654339B2 (en) | Induction heating type aluminum melting and holding furnace | |
| RU2666395C2 (en) | Induction crucible furnace with an assembled annular magnetic core | |
| JP6925317B2 (en) | Metallurgy | |
| UA61735A (en) | Device for pouring liquid metal | |
| RU177465U1 (en) | Induction induction crucible furnace with ring stacked magnetic core | |
| RU2120202C1 (en) | Induction-arc ring furnace | |
| RU2539490C2 (en) | Electromagnetic induction crucible melting furnace with u-like magnetic core and horizontal magnetic flux | |
| US2648716A (en) | Induction furnace | |
| KR200423028Y1 (en) | The mixing-device for molten-metal of thermostat-solution system it uses the electromagnetic pump | |
| RU2536311C2 (en) | Electromagnetic crucible melting furnace with c-shaped magnetic conductor and horizontal magnetic flux | |
| UA115975U (en) | MAGNETODYNAMIC INSTALLATION FOR HEATING AND BOTTING OF METAL MELTS | |
| SU754708A1 (en) | Induction channel furnace |