SU1255844A1 - Method of producing metal in induction furnace having an additional electromagnet - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлургии к технологии выплавки металлов и сплавов, в частности алюминиевых , в индукционной канальной печи с дополнительным электромагни- том при ее периодической работе.The invention relates to metallurgy to the technology of smelting metals and alloys, in particular aluminum, in an induction channel furnace with an additional electromagnet during its periodic operation.

Цель изобретени  - упрощение технологии процесса и улут :шение качества выплавл емого металла путем обепечени  возможности создани  закры той газойой пористости в закристаллизованном в каналах металле за сч использовани  водорода, раствореннго в металле.The purpose of the invention is to simplify the process technology and improve the quality of the smelted metal by ensuring that gas porousness is closed in the metal crystallized in the channels by using hydrogen dissolved in the metal.

Пример. После осуществле- НИН процесса плавки алюмш и  к индукционной канальной печи с дополнительным электромагнитом расплав сливают, оставл   часть металла в каналах.Example. After the NIN process of melting is carried out, the melt is poured to the induction channel furnace with an additional electromagnet, leaving part of the metal in the channels.

В жидкометаллическом витке индуцируют электрический ток, компенсирующий тепловые потери. Дл  данной печи тепловые потери составл - ют 12 кВт, а ток, компенсирукнций эти потери, равен 3,5 кА.In the liquid metal coil induce electric current, compensating for heat loss. For this furnace, the heat loss is 12 kW, and the current compensating for this loss is 3.5 kA.

Перед кристаллизацией металла перекрывают его движение по нагнетающему каналу введением в его устье электропроводной пробки. Before crystallization of the metal, its movement along the injection channel is blocked by introducing an electrically conductive plug into its mouth.

Включают электромагнитные системы по схеме нагнетани : токи катушек индукторов составл ют 100 и 110 А, а электромагнита 410 А. Напр жени  на катушках индуктора 32 В, на катушке электромагнита 52 В. В этом режиме расход металл по нагнетающему каналу равен нулю, а интенсивность вихрей на входах в активную зону максимальна.Electromagnetic systems are injected according to the injection circuit: the currents of the inductor coils are 100 and 110 A, and the electromagnet is 410 A. The voltages on the inductor coils are 32 V, on the electromagnet coil 52 V. In this mode, the metal flow through the delivery channel is zero, and the intensity of the vortices at the entrances to the active zone is maximum.

В течение 10 мин производ т дегазацию металла с накоплением в вир х вьщелившегос  водородаWithin 10 minutes, degassing of the metal is carried out with an accumulation of hydrogen in excess of hydrogen.

По истечении этого времени провод т кристаллизацию витка, дл  чего понижают напр жение на индукторах до 21 В. Токи катугаек индукторов при этом равны 60 и 63 А.After this time, the coil is crystallized, for which reason the voltage on the inductors is reduced to 21 V. The currents of the inductors are 60 and 63 A.

Процесс кристаллизации происходит направленно, в первую очередь замораживают болото на две ванны затем сплав в вертикальных каналахThe crystallization process occurs directionally, first of all the swamp is frozen for two baths and then the alloy is in vertical channels.

Момент окончани  кристаллизации в вертикальных каналах определ ют, например, по температуре, измер е- мой термопарой на стенке вертикальногоThe end of crystallization in vertical channels is determined, for example, by the temperature measured by a thermocouple on the wall of a vertical channel.

канала. В данном случае эта температура составл ет 230 С. Времchannel. In this case, this temperature is 230 C.

00

5five

S S

00

5 050

5 five

5five

00

кристаллизации сплава в вертикальных каналах 12-15 мин, ток в цепи индукторов равен 70 А.alloy crystallization in vertical channels 12-15 minutes, the current in the inductor circuit is 70 A.

Дл  полной кристаллизации металла выключают индукторы и электромагнит . Водород, удерживаемый ранее в вихре, распредел етс  в жидком металле на участке активной зоны и нижней части нагнетающего канала. Твердометаллическа  фаза в вертикальных каналах преп тствует всплыванию газовых пузырей.For complete crystallization of the metal, inductors and an electromagnet are switched off. The hydrogen previously held in the vortex is distributed in the liquid metal at the site of the core and the lower part of the injection channel. The hard metal phase in the vertical channels prevents gas bubbles from floating up.

Концентраци  водорода превьшает его растворимость в данном объеме сплава, и при последующей кристаллизации в области активной зоны образуетс  пориста  масса с закрытыми порами , не дающа  усадки.The concentration of hydrogen exceeds its solubility in a given volume of the alloy, and upon subsequent crystallization in the region of the active zone, a porous mass with closed pores is formed that does not shrink.

Так как эта концентраци  достигнута за счет дегазации металла в канальной части печи, а не введением дополнительного объема водорода , качество сплава не ухудшаетс .Since this concentration is achieved by degassing the metal in the channel portion of the furnace, and not by introducing an additional volume of hydrogen, the quality of the alloy does not deteriorate.

Дл  более равномерного распределени  водорода после кристаллизации металла в вертикальных каналах перед отключением электромагнитных систем в течение 2-3 мин импульсно реверси-- руют напр жение на электромагните. При этом за счёт изменени  направлени  действи  электромагнитной силы , движущей металл, обеспечиваетс  интенсивное вибрационное воздействие на жидкую фазу металла в актив- Ной зоне и усреднение концентрации водорода в расплаве.For a more uniform distribution of hydrogen after crystallization of the metal in the vertical channels before turning off the electromagnetic systems, for 2-3 minutes, the voltage pulse across the electromagnet is reversed. At the same time, by changing the direction of the electromagnetic force driving the metal, an intensive vibrating effect on the liquid phase of the metal in the active zone and averaging of the hydrogen concentration in the melt is provided.

Продолжительность полного цикла кристаллизации металла 30 мин.The duration of the full cycle of metal crystallization is 30 minutes.

Дл  последующего расплавлени  витка включают катушки индукторов на напр жение 62 В (величина токов 260, 280 А).For the subsequent melting of the coil, inductor coils are connected to a voltage of 62 V (currents of 260, 280 A).

В активной зоне плотность индукционного тока больше, чем на остальных участках витка и, следовательно, вьщел етс  большее количество тепла. Однако низка  теплопроводность пористого металла на этом участке компенсирует повьш1енное тепловыделение, что- обеспечивает равномерное расп.лав- ление всего витка. Пористость металла компенсирует также его тепловое расширение при расплавлении, что предохран ет футеровку от растрескивани .In the active zone, the induction current density is greater than in the other sections of the coil and, therefore, a greater amount of heat is absorbed. However, the low thermal conductivity of the porous metal in this area compensates for the increased heat generation, which ensures the uniform melting of the entire coil. The porosity of the metal also compensates for its thermal expansion during melting, which prevents the lining from cracking.

После расплавлени  витка водород всплывает, не раствор  сь вновь в металле. Это обеспечивает дополни3125584Д4After the coil has melted, the hydrogen floats up, not dissolving again in the metal. This provides additional 3125584D4

тельную очистку сплава и улучшаетют на 20-30% надежность работы печиalloy cleaning and improve furnace reliability by 20-30%

его качество.без удалени  из нее расплавленногоits quality. without removing molten from it

Техническими преимуществами спосо-металла.The technical advantages of metal sposo.

ба  вл ютс  его простота - выполнениеИспользование водорода, pacTBQспособа не требует дополнительного sренного в металле, дл  создани  закоборудовани , и возможность широкогорытой газовой пористости на участкеThe ba is its simplicity - performance. The use of hydrogen, the pacTBQ method does not require additional srenno in the metal, to create a closure, and the possibility of wide-gas porosity on the site

применени  в промьшшенных услови х.активной зоны в 1,5-1,8 раз уменьшаетapplication in industrial conditions of the active zone reduces by 1.5-1.8 times

Устранение локального перегрева вит-количество неметаллических включенийElimination of local overheating of the vit-number of non-metallic inclusions

ка при его расплавлении и предотвра-в расплаве, что значительно повьш1аетka when it is melted and prevented in the melt, which significantly increases

щение разрушени  футеровки повыша- О его качество.The destruction of the lining enhances its quality.

Claims (2)

1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛА В ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ, включающий расплавление, слив металла, кристаллизацию металла в каналах с созданием закрытой газовой пористос ти в закристаллизованном металле при отключении печи, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и улучшения качества выплавляемого металла, закрытую газовую пористость создают путем индуцирования тока, компенсирующего тепловые потери, перекрывания движения металла по нагнетающему каналу и включения электромагнита при уменьшении индукционного тока на 20-80%, а отключение печи осуществляют После кристаллизации . металла в вертикальных каналах.1. METHOD FOR PRODUCING METAL IN AN INDUCTION CHANNEL FURNACE WITH AN ADDITIONAL ELECTROMAGNET, including melting, discharge of metal, crystallization of metal in channels with the creation of closed gas porosity in crystallized metal when the furnace is turned off, characterized in that, in order to simplify the process technology and improve metal, closed gas porosity is created by inducing a current that compensates for heat loss, blocking the movement of the metal along the discharge channel and turning on the electromagnet and an induction current decreases by 20-80%, and the furnace is carried off after crystallization. metal in vertical channels. 2. Способ поп.1,отличающ и й с я тем, что перед отключением печи напряжение на электромагните импульсно реверсируют в течение 2-3 мин.2. The method of pop. 1, characterized in that before turning off the furnace, the voltage on the electromagnet is pulsed reversed for 2-3 minutes. SU „ 1255844 ίSU „1255844 ί