Разработка опытного образца электромагнитного насоса расплавов и его испытания на действующем плавильно-литейом агрегате

Цели: разработка, проектирование, изготовление и проведение испытаний опытного образца электромагнитного насоса для выкачивания, дозирования и очистки расплава алюминия. Опытный образец разрабатывают с использованием передовых технических решений, с применением математического моделирования и современных методов проектирования, а затем изготавливают компонеты электромагнитного насоса согласно проектной документации, выполняют сборку и проводят испытания на экспериментальном стенде или промышленном оборудовании, при этом оценивают соответствие показателей техническому заданию. Выполнено техническое проектирование опытного образца насоса, которое включило всесторонние расчеты, а также параметрическую оптимизацию магнитной части. На основе этого созданы новая конструкция индукционной части, схема включения обмоток, проработаны режимные циклы. В результате удалось уменьшить габаритные размеры устройства до 220х220х220 мм, снизить энергопотребление до 30 кВт без снижения технологического эффекта. Благодаря таким доработкам появилась возможность интеграции насоса в существующие плавильно-литейные агрегаты без их реконструкции. Технологические критерии созданного оборудования в целом сохранены: скорость выкачивания - 10 л/с; усилие в канале - 170 Н; питание - от общезаводской распределительной сети. Опытный образец изготовлен силами ООО «КЗТМ» и организаций-соисполнителей. Образец выполнен в М1:1. К нему проработана система электропитания, построенная с применением стандартного преобразователя частоты. Оборудование автоматизированной системы управления насоса АСЭ МГДН 380/250 разработано с привлечением организации «Краспромавтоматика». Система управления позволяет выполнять автоматический контроль и регулирование режимных параметров, изменяя характеристики технологического процесса без прямого участия литейщика. Опытный образец с системой автоматики был установлен на миксер сопротивления для проведения испытаний. Для этого была разработана лётка, подобная тем, которые применяют на предприятиях, но с характерными отличиями в конструктивном исполнении. В нее установлен насос с системой охлаждения и электропитания. В целом конструкция выполнена как экспериментальный стенд. Для проведения испытаний разработана программа исследований, которая содержит критерии оценки технологического эффекта и качества фильтрации включений. В ходе испытаний установлено, что насос выполняет необходимые технологические функции по плавлению, запиранию и выкачиванию расплава. Анализ микрошлифов показал, что при искусственном внесении загрязнений (футеровка, криолит, изоляции и другое) расплав оказывается чистым. Минимальный размер фильтруемых включений - 0,001 мм, что позволяет говорить о положительном эффекте от использования насоса для фильтрации сплавов.