197685. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémeknek elektromágneses krisztallizátorban való tuskóöntésére
ahol 2nr22S A = p0----------= const 1 Az (5) egyenletből látható, hogy a ö50 relatív frekvenciára vonatkozó feltétele az I induktor áramának f frekvenciájától és az induktorban lévő p fajlagos ellenállásától függ. A p fajlagos ellenállás növekedése a 0 tényezőt csökkenti, míg az 1 induktorban lévő áram f frekvenciájának a növelése to körfrekvenciát növeli. Ha a 0 tényező ingadozik, ingadozni fog az 1 induktor elektromágneses erőterének elektrodinamikus P2 nyomása is, amely a 4 fémolvadék hidrosztatikai Pl nyomás és az 1 induktor elektrodinamikus P2 nyomás közötti egyenlőség felbomlásához és ennek következményeként egy változó keresztmetszetű 6 tuskó formázásához vezet. Az öntési folyamat kezdetén, amikor az 1 induktorban a p, fajlagos ellenállású 2 kokillafenék és viszonylag kis tömegű p2 fajlagos ellenállású 4 fémolvadék található, az 1 induktor elektromágneses terének elektrodinamikuelektromágneses terének elektrodinamikus Pa nyomását elsősorban a 2 kokillafenék befolyásolja. Amikor az öntést folytatva, a 2 kokillafenék már nincs az I induktorban, akkor a p2 fajlagos ellenállású 4 fémolvadéknak mind nagyobb hatása lesz az elektrodinamikus P2 nyomás értékére. Ha figyelembevesszük, hogy az 1 induktorban a p2 fajlagos ellenállású 4 fémolvadék hatása már ott növekedni fog és ennek következtében a 9 tényező csökken, akkor az is belátható, hogy ha az 1 induktorban az áram frekvenciáját, és ezáltal az elektrodinamikus P2 nyomást megnöveljük, akkor ily módon biztosítható, hogy a hidrosztatikai Pl nyomás és az elektrodinamikus P2 nyomás között egyenlőség fennálljon továbbra is. Ha a folyadék 4 fémolvadék hl magassága 30—40 mm, már megvalósítható a folyamatos öntés. Az öntési folyamat további stabilizálása érdekében célszerű egy 8 árnyékoló elemet is elhelyezni az 1 induktoron. A 8 árnyékoló elemet a példakénti kiviteli alaknál egy zárt gyűrű képezi, amely antimágneses anyagból van, és amelynek vastagsága az 5 nyakrész irányába növekvőre van kiképezve. A 8 árnyékoló elem lehetővé teszi, hogy növekvő hl magasság esetén az elektrodinamikus P2 nyomás a szükséges mértékben csökkenjen, amely lényegében a hidrosztatikai Pl nyomás csökkenésének felel meg. Ezen túlmenően a 8 árnyékoló elem alkalmazása csökkenti a 4 fémolvadék lüktetését, adott esetben túlfolyását, ami a 6 tuskó alakjára egyébként kedvezőtlenül hatna. Akkor, amikor a 2 kokillafenék az 1 induktoron kívül kerül, és többé már nem befolyásolja az elektrodinamikus P2 nyomást, a Pl és P2 nyomások közötti egyenlőséget az induktor 5 áramforrása áramának előre megadható Í2 frekvencián való tartásával lehet biztosítani. Ha a 0 tényező, és ennek következtében az elektrodinamikus P2 nyomás a technológiai folyamat során megváltozik, a Pl = P2 egyenlőség az 1 induktor áramával korrigálható, amelynek fi frekvenciáját kísérletileg határozzuk meg és ez az érték egy, a P2 nyomás változásának értékével arányos értékkel kisebb, mint az előre beállított f2 frekvencia. A kristályosodási határfelület, azaz az a határréteg, amely a 6 tuskó szilárd és folyékony fázisa között kialakul, és amelyet a 2. ábrán az a-a vonal menti homlokfelület jelöl, az öntés során fölfelé irányban tolódik el, és ennek következtében az ábrán b-b vonal mentén bejelölt hűtési tartomány h2 távolságra van az a-a vonal menti homlokfelülettől. A h2 távolság nagysága, amely a 6 tuskó már kikeményedett részét jelzi, nagymértékben függ az öntési sebességtől. A 2 kokillafenéknek a mozgási sebességétől és csak kisebb mértékben függ a hűtővíztől, míg a hűtővíz hőmérséklettől gyakorlatilag független. A kristályosodási határfelületet jelző a-a vonal menti homlokfelület az 1 induktornak a keresztirányú szimmetriasíkjában kell elhelyezkedjen ott, ahol a térerősség a maximális. Ahogyan a 4 fémolvadéknak egyre nagyobb része kristályosodik ki, a kikristályosodott részek elhaladnak a vízhűtést képező 7 vízgyűjtő elem előtt, és a 6 tuskó folyamatosan van az 1 induktorbó! elvezetve, miközben a 2 kokillafenék is folyamatosan halad lefelé úgy, hogy az öntési folyamat befejeződésekor a 4 fémolvadék p2 fajlagos ellenállása nagyobb, mint a p, fajlagos ellenállás Annak érdekében, hogy a hidrosztatikai Pl nyomás és az elektrodinamikus P2 nyomás között az egyenlőség fennálljon, ebben az esetben az 1 induktor áramának a frekvenciáját egy olyan értékkel kell megnövelni, amely az l induktorban lévő elektrodinamikus P2 nyomással arányos. így a technológiai folyamat végéig megmarad a Pl = P2 egyenlőség úgy, hogy az áram frekvenciáját most már végig f2 frekvencián tartjuk, mivel a 4 fémolvadéknak az 1 induktorban lévő része a kezdeti szakasz után már azonos, végig p2 fajlagos ellenállású. Ahhoz, hogy az 1 induktorban létrehozzuk az elektromágneses térerőt, egy a 3. ábrán látható 9 frekvenciagenerátort alkalmaztunk, amely lehetővé teszi az induktor árama frekvenciájának a változtatását és állítását. A 9 frekvenciagenerátor antiparallel kapcsolt 10, 11,12 és 13 tirisztorokat és azokkal antiparalle kapcsolt 14, 15, 16 és 17 diódákat tartalmaz és az egyik átlóban egy kommutáló 18 kondenzátor van. A 18 kondenzátorral egy illesztő 19 transzformátor primer tekercse, valamint 20 fojtótekercs van sorosan kapcsolva, míg a másik átlót leválasztó 22 kondenzátor és 21 fojtótekercs soros kapcsolása képezi. Az átlók 23 fojtótekercsen keresztül vannak a 24 feszült6 5 197685 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
