194755. lajstromszámú szabadalom • Elektromágneses lebegtetésű folyamatos öntőberendezés, tökéletesitett lebegtetőtekercseléssel
1 194 755 2 energiaellátó rendszerek és tekercselés elrendezések ugyancsak alkalmazhatók. így például, amint azt a 6. ábra mutatja, tizenkét darab 12A, 12(-B'), 12C, 12(-A’), 12B és 12(-C') és rendre másodszor ismételt többmenetű tekercselések vannak elrendezve függőlegesen a tökéletesített 30 lebegtető tekercs egység körül, mint a 19, 21 kristályosító/hőcserélő tengelyére alapvetően normális tekercselések. Ezek a tekercsek villamosán össze vannak kötve és így alkotnak soros elrendezésű, kettő-hat fázisú olyan tekercs rendszert, amely a tekercsek gerjesztési frekvenciáján fizikailag több mint két hullámhossz kiterjedésű, és ily módon megszabja a lebegtetési övezetnek a hosszát. Vázlatosan ilyen elrendezés ábrázolása található meg a fentiekben hivatkozott 4 414 285 számú USA szabadalmi leíráshoz tartozó 5. ábrában is, amely kitanítást ezen bejelentés teljes egészében magába foglalja ugyan, mégis tizenkét, fázisú rendszer gyanánt van leírva. Amennyiben csupán egyetlen, hatfázisú tekercselési rendszerre van szükség, amely a tekercsek gerjesztési frekvenciájának egyetlen hullámhosszát meghaladó kiterjedésű, akkor a 6. ábrán feltüntetett 12A, 12(-B'), stb. többmenetű tekercselések száma csupán egyetlen ilyen tekercs készletre szorítkozik és ilyenkor a második tekercs készlettel előirányzott villamos összeköttetés kiküszöbölődik. A fenti kitanításnak az ismeretében a szakmában járatos személyek számára nyilvánvaló módon egyéb olyan tekercselés elrendezések is létrehozhatók, amelyek három, négy, vagy más összekapcsolt fázistekercselés kombinációval létesítenek összekapcsolt csoportokat... A fentiekben leírt többfázisú 30 lebegtető tekercs egység olyan pregresszíven felfelé irányuló (haladó) hullámot hoz létre, amelynek a mozgási sebessége arányos az egymást követő zárt fluxus hurkok közötti távolsággal és a gerjesztési frekvenciával. A primer gerjesztés 12A, 12B és 12C többmenetű tekercselései függőlegesen úgy vannak a 35 lebegtető tekercs egység hossza mentén egymásra halmozva, hogy a 23 folyékony fémoszlop és a frissen megszilárdult fémtermék a lebegtető tekercs egység valamennyi, de legalább a legalsó szekciójában az öntési üzemeltetés során alapvetően súlytalan állapotban lebegtethető. Ebben az állapotában a 23 folyékony fémoszlopnak lényegében zérus értékű hidrosztatikus nyomása van a szilárdulási övezetben oly módon, hogy a 23 folyékony fémoszlop lényegében nyomásmentes. A ,.nyomásmentesség” azt jelenti, hogy lényegében nincsen folytonos nyomásos kapcsolat a 23 folyékony fémoszlopnak a külső felülete és a 19 kristályosító azt övező belső felülete között és így a 23 folyékony fémoszlop a kritikus 24 szilárdulási határfelületnek a/, övezetében. Ennek az eredményeként a szilárdulási övezetben a súrlódási és tapadási erők, akárcsak a szilárduló fémoszlopra működő gravitációs erő minimálisra csökken. Az öntó'berendezés és különösen a lebegtető cső egység méretének a csökkentésére és a 23 folyékony fémoszlopnak a szilárdulási övezetben súlytalan állapotban való tartásához szükséges teljesítményfelvétel minimalizálására kívánatos a hőcsere maximális hatékonysága. A 3. ábrán feltüntetett hőcserélő elrendezés végeredményben a vízben való hirtelen lehűtés viszonyait közelíti meg, amikor az emelkedő 23 folyékony fémoszlopot hatékonyan körülönti (üzemeltetés alatt) folyamatosan, gyorsan áramlóan, turbulenciával, de meglehetősen csekély gyűrűs keresztmetszetben odajuttatott hűtőfolyadékkal, amelyet a 33 felső kamrán keresztül viszünk be és a cseppgyűjtésre a 34 alsó kamrát vesszük igénybe. A hőáramlás a 23 folyékony fémoszlop és az azt övező grafitcső közötti kicsiny résen át, ahol grafitcső a rozsdamentes acélból, vagy más hasonló anyagból készített gyűrűalakú 21 hőcserélő belső falának a hengeres felületéi e támaszkodik, nagy mértékben hatékony. Ezt a hőátadási képességet tovább fokozhatjuk, ha rövid, belső, gy'irűalakú bordákat iktatunk be a 21 hőcserélő gyűrűs hűtőkamrájába, amely a hűtőfolyadék lamináris áramlása útjában akadályt képez, a hűtőfolyadék turbulenciáját okazza dlyankor, amikor az a 33 felső kamrából a 34 alsó kamra irányában lefelé csurog. A grafitcsöves 19 kristályosító a 3. ábrában feltüntetett belső átmérőjét, valamint a rendszer olyan üzemeltet isi paramétereit, mint a felfelé irányuló lebegtető elektromágneses mező frekvenciáját és mezőeró'sségét űg) választjuk meg, hogy a 24 szilárdulási határfelülettel meghatározott szilárdulási övezetben a 23 folyékony fémoszlopnak a külső felülete és a csőalakii 19 kristályosítónak a belső felülete között minimális, gyűrűalakú 22 rés legyen. Ez fennáll azon pont alatt, ahol a 23 folyékony fémoszlopnak a megszilárdulása az oszlop keresztmetszetében - bár meglehetősen csekély - zsugorodást idéz elő. A 3. ábrán feltüntetett 22 rés vázlatos és rém hivatott a szóban forgó gyűrűalakú rés elhelyezkedésének és méretviszonyainak a pontos bemutatására. Ez a rés azonban, ha a felfelé irányuló lebegtető elektromágneses mezőnek a szilárdulási övezetben és kicsivel alat a kifejtett összenyomó hatásának a következtében túl aagyra nőhet, komolyan megzavarhatja a hatékony hőátadást a 23 folyékony fémoszlop és a 19,21 csőalakú 19/21 kristályosító/hőcserélő között. Ez annak a ténynek tudható be, hogy erőteljes fordított viszonyulás áll finn a mező erőssége és a hőelviteli mérték között. Ennek következtében már az öntési működés megkezdésekor a felfelé irányuló elektromágneses lebegtető mezőnek az erősségét úgy kel! beállítani, hogy nyomásmentes érintkezést szolgáltasson, ahogyan azt a fentiekben meghatároztuk: minimális résmérettel a szilárdulási övezetben, ami megegyezik ebben a kritikus övezetben a jó hőátadással. Ezután a mezőnek az erősségét ezen a beállított értékén kell tartani és az öntési üzemvitel során nem szabad megváltoztatni, még akkor sem, ha a 23 folyékony fémoszlop mozgásának mértéke (vonrli sebessége) a lebegtető cső egységen áthaladva és a megszilárdult fémtermék kihozatali sebessége megváltoztak volna. A folyamatos, illetve a gyakorlatilag folyamatos öntési tljárásnak á szempontjából a megszilárdult rúdterméknek a hőmérséklete eléggé kritikus cs ezért viszonylag szűk tűrési tartományon belül tartandó. így például: ha az öntött rúdtermék réz, és hőmérséklete jóval 1000 °C felett van (fehér meleg), akkor a rúd túl gyenge lesz önmaga megtartására és azoknak a húzóerőknek az átszármaztatására, amelyek szükségesek a rúdnak a mozgatásához a lebegtető cső egységben lebonyolított öntési műveletből a 37, 38 kihúzógörgó'kön át, a tetszőlegesen alkalmazott 36A, 36 gyors-lehötő állomáson, illetve előhűtő állomáson keresztül. Másrészről viszont, ha a rúd már túl hideg lesz ahhoz a „meleg” hengerléshez, illetve görgő/éshez, amelyet tetszőlegesen végezhetnek 39, 41 meleghengerlő állomások duó hengerei, illetve görgői, amennyiben olyan finomszemcsézetű, homogén szerke5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
