Файл: Вяткин И.П. Рафинирование и литье первичного магния.pdf

400 м м . Разрежение в сифонной трубе создавали у ее выходного конца с помощью вакуума через специальную насадку с прокладкой из вакуумной резины. Второй ко­ нец насадки соединяли с вакуумной системой. Через 1— 2 с жидкий металл оказывался на выходе из трубы. Ес­ ли при создании разрежения подсоса воздуха не было и все сечение трубы заполнялось металлом, то он выхо­ дил сплошной струей; время выливки 1 т магния состав­ ляло 5—6 мин. Если же в месте контакта прокладки с трубой подсасывался воздух или разрежение в вакуум­ ной системе было меньше 500 мм рт. ст., то полного ва­ куумирования в трубе не происходило, и выливка метал­ ла быстро прекращалась.

Передавливание магния находит применение при по­ лучении магния высокой чистоты и его переливе из од­ ного аппарата в другой при производстве титановой губки.

Два аппарата — очистки и восстановления соединяют трубопроводом длиной 4,3 м, диаметром 57 мм; трубо­ провод разогревают контактным способом, в аппарате очистки, где находится магний, создают избыточное дав­ ление над зеркалом магния величиной 0,4 ат, а в пу­ стом аппарате восстановления — разрежение 0,4 ат. Та­ ким образом 4,5 т магния переливали в аппарат восста­ новления за 10—15 мин.

Индукционные плоские линейные насосы типа ЭМН- 6, ЭМН-7, разработанные Таллинским политехническим институтом специально для транспортировки магния, на­

двухслойную трехфазную обмотку с корригирующими катушками по концам магнитопровода. Включение их в трехфазную сеть создает бегущее магнитное поле в не­ магнитном зазоре между индукторами. В этом зазоре расположены плоский канал для жидкого металла и те­ пловая изоляция. В канале от переменного магнитного поля наводятся электродвижущие силы. В жидком ме­ талле образуются замкнутые контуры токов, соответст­ вующие первичным токам индукторов. Взаимодействуя с основным магнитным полем индукторов, эти токи соз­ дают электромагнитную силу, действующую вдоль оси канала; при наличии в нем жидкого металла налажива­

118

ется непрерывный процесс транспортирования жидкого магния.

Насос ЭМН-7 имеет следующие технологические ха­ рактеристики: габариты 1040X575X420 мм; материал канала — сталь Х25; напряжение 380 В; сила тока 53А; активная мощность в номинальном режиме 7 кВт, номи-

3 А

нальная производительность 5 м3/ч; высота подачи маг­ ния при этой производительности 6 м.

Насос испытывали в замкнутом контуре в непрерыв­ ном режиме в течение 242 ч; за это время насос поднял на высоту 1,9 м около 2900 т магния. В результате этих испытаний насос был рекомендован для опытно­ промышленной эксплуатации.

3. ИСПЫТАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОНДУКЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ НАСОСОВ

Наиболее перспективными, по нашему мнению, явля­

внешней простотой конструкции.

Параметры насоса и электрооборудование к нему оп­ ределяются его производительностью и назначением. По­

119

этому за основной параметр нами была принята произво­ дительность насоса и разрабатываемые насосы в зависи­ мости от производительности были условно разбиты на четыре типа (табл.29).

Следует отметить, что все указанные типы насосов могли быть разработаны в погружном и открытом испол­ нении. Принципиальная разница между первым и вто­ рым насосами заключается в том, что активная зона погружного насоса расположена ниже уровня металла в печи и, следовательно, находится постоянно под заливом и для начала работы насоса достаточно нажатия кноп­ ки. Активная зона открытого насоса расположена выше уровня металла, и насос может начать работать только после искусственного заполнения активной зоны жидким металлом.

Наибольший интерес несомненно представляет пог­ ружной вариант насоса, позволяющий дозировать ме­ талл, что особенно важно при разливке легкоокисляю­ щихся сплавов. Однако погружной насос конструктивно значительно сложнее, поэтому предполагали вначале разработать насос в открытом варианте и при возмож­ ности в погружном. Ниже для сокращения насосы услов­ но названы открытым и погружным, имея в виду, что тот и другой — кондукционные электромагнитные.

Для разливки магниевого сплава системы Mg—Al— Zn—Mn непосредственно из тигля разработана кон­ струкция насоса с подводом тока к активной зоне с по­ мощью гибкого пакета шин. Такой насос можно приме-

120

пять при разливке магния в металлические и земляные формы (рис. 38). Разливка обычно осуществляется порежиму, когда основная масса металла заливается в те­ чение 1—2 мин, затем насос отключается на 5—10 с и включается повторно 2—3 раза, подавая дополнительно сплав для восполнения усадки.

При таком режиме требуется и насос специальной конструк­ ции. С этой целью был разрабо­ тан и испытан открытый двухзон­ ный насос — с рабочей зоной п зоной торможения. Вначале у на­ соса включают рабочую зону. При этом можно полностью оста­ новить истечение металла из тру­ бы, включая зону торможения, а затем можно восстановить струю сплава.

И с п ы т а н и я о т к р ы т ы х н а с о с о в

методику расчета активной зоны насоса, согласно которому были изготовлены насосы со­ ответствующей производительности.

При испытаниях насосов необходимо было выяснить следующие взаимозависимые факторы:

1) электрические (сила тока, подаваемого к насосу, напряжение);

2)магнитные (напряженность магнитного поля, ее изменение при повышении температуры магнита);

3)геометрические (размеры трубопровода и актив­ ной зоны);

4)технологические (производительность насоса, вы­ сота подъема металла).

В табл. 30 приведены результаты испытаний откры­ тых насосов.

И с п ы т а н и я п о г р у ж н о г о н а с о с а

Большой интерес представляла разработка погруж­ ного варианта КЭН, активная зона которого посто-

121