устройство для вибрационной обработки жидкого металла при непрерывной разливке

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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× ²× А,

где: F - сила ферростатического давления на ролики,

- резонансная частота,

А - амплитуда колебаний роликов.

Расчет жесткости пружин, необходимый для резонанса механического колебательного контура, производится по формуле: С=m× ²

m - масса колеблющихся частей;

- заданная частота.

Для ограничения амплитуды собственных колебаний механического колебательного контура пружины предварительно сжимаем до усилия, которое рассчитывается по формуле:

F=0,5× Е× m× ²,

где: Е - величина эксцентриситета на валу;

- 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.