Индукционная печь для плавки тугоплавких оксидных материалов

 

файф

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

IsII С 03 В 5/027

l ОСУДЛРСГВЕЛ1НЫЙ КОМИТЕ Г 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01КРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)". » (21) 4 6"39667 33 (22) 18.01.89 (46) 07.06.91, Бюл. f+ 21 (71, Ленингр; дский электротехнический институт им. Bß.Óëüÿíîâà (Ленина) (72) Д.Б.Лопух, Ю.Б.Петров, А.Ю.Печенков.

В.И. Власов и (D.A,Ëèôàíoâ (53) 666,1.03 (.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

t+ 832294, кл. F 27 D 11/06, 1981.

Исследование индукционной плавки в холоднь|х тиглях новых материалов и отходов электротехнической промышленности с целью охраны окружающей среды. Отчет о

НИРЛЭТИ, 1984, т. 1. с. 64-66, М ГP0184, 0046678

Авторское свидетельство СССР N

1505900, кл. С 03 B 5/027, 1987. (54) ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ

ТУГОПЛАВКИХ ОКСИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к оборудованию для получения плавленных тугоплавких оксидных материалов, стекол и минералоподобных композиций и может быть использовано в индукционных печах с холодными тиглями для плавки оксидных материалов на частотах тока 0,44„.5.28 МГц (л.1), Цель изобретения — повышение надежности печи.

На фиг. 1 представлена предлагаемая печь; на фиг, 2 — то же, вид сбоку; на фиг, 3 — то же, вид в плане с разрезом А-А; на фиг, 4 — индукционная печь в работе, разрез; на фиг. 5 — схема токов в элементах нагруэочного контура лампового генератора, „„SU „„1654267 (57) Изобретение эт и с для получения плавле;-н сидных материалов, с- .«;, ДОбНЫХ КОМПОЗИЦИЙ И r . х- . Н, ть использовано для плавки ок;:л,, ; .Р1 I

3 1oR В индукционных печа : < .-". .1л д <, и тиглями на частотах тока 0," ..ч 28 кл(«

Цель изобретения — Повыше«и» н .: л: >с1, печи. Индукционная печ для - i.-.: c < 1 плагких оксидных материало.- сод,"р л -;, дуктор с заземляющей в . ной ч водоохлаждаемыи секци,:ни, ва

TBJlëèческий тигель, котор л1 (-l 4 r Lli, -",.( ную секцию со сливным о1ве.1 выпускной секции. раэмешен-;-: i,. ного отверстия, злектрическ Г.1а,1 -< .= индуктором, а часть выпускной ct;i, ;i: лы 1 . сливного отверстия соединена с -: е;.;1як щей шиной. Изобретение и-Гэв11 -1;л шить контроль за темпера1урн.-lM,),;,. .о работы. 5 ил.

Индукционная печь дл» lла, i г плавких оксидных мгтериалГ .. новитковый индуктор 1,; .i;I Н..ГГ,: Гий прямоугольный в плане тигель 2, в,.1с. е;. ный в виде набора О образных ворсе.:л.- х, даемых трубок, Трубки приварены водяному коллектору 3, на ко1ором ра 1оложены патрубки 4 подачи и слива воды Для проникновения электромагнитно о 1иля к расплаву секции тигля разделены и =жду собой зазорами 0,5...1,0 мм.

Тигель 2 имеет выпускную гекцик; которой имеется сливное отверстие 5 ча выпускной секции тигля 2, размещенная ни же сливного отверстия 5, электриче;к"i D динена с индуктором 1, например.

1654267

55 сварки трубки тигля с индуктирующим проводом, часть выпускной секции тигля 2, расположенная выше сливного отверстия соединена с заземляющей шиной 6 посредством болта 7, Вся печь представляет собой цельносваренную конструкцию и работает следующим образом.

Внутри тигля 2 осуществляют стартовый нагрев, в результате которого образуется ванна оксидного расплава 8. При увеличении уровня ванны выше уровня выпускного отверстия расплав поступает на выработку и вытекает из тигля. Поскольку индуктирующий провод приварен к выпускной секции на уровне нижнего контура сливного отверстия, выпуск расплава осуществляется струей в слабое внешнее поле и н ду кто ра (фи г. 4).

Таким образом, индуктирующий провод и выпускная секция представляет собой единое целое и зазор между ними отсутствует, поэтому расплав вырабатывается за индуктор в область, где отсутствуют металлические элементы печи, которые могли бы сыграть роль электродов для возбуждения электрического пробоя. Поэтому надежность печи повышается, В ламповых генераторах, служащих для плавки оксидов, применяют заземление нагрузочного контура (л.5), которое в зависимости от используемой схемы генератора может быть осуществлено в любой точке индуктирующего провода.

Целесообразно использование схемы со средней точкой индуктора. В этой схеме напряжение в любой тачке индуктирующего провода относительно заземленных участков печи, в частности холодного тигля, является минимально возможным. Например если напряжение на индукторе составляет 6 кВ, то при заземлении одной из шин индуктора между другойшиной и холодным тиглем разность потенциалов составляет

Л0=-бкВ. При заземлении средней точки индуктора hU = 3 кВ, т.е. в два раза меньше.

В последнем случае надежность работы индукционной печи выше. Такая схема представлена в качестве примера на фиг. 5.

Здесь же показана картина токов в элементах нагрузочного контура. При подаче напряжения на контур 0к по заземляющей шине (выпускной секции) течет ток радиочаcToTHoI 0 кабеля 1к, Ток нагрузочного контура II протекает по индуктору, выпускной

40 секции и вновь по индуктору. Таким образом, индуктор и выпускная секция представляют собой единый токонесущий элемент.

Поэтому печь такой конструкции можно назвать печью с индутор-секцией.

Выпускная секция служит заземляющим проводом индуктора. Металлические части, формирующие выпускное отверстие, заземлены, поэтому выпуск высокотемпературного расплава осуществляют в месте наименьшего потенциала относительно земли. В этих условиях электрические пробои не возникают и надежность печи повышается.

В данной конструкциии индукционной печи устранен газовый зазор между индуктором и тиглем перед выпускным отверстием. Обычно этот зазор делают не менее 50 мм, так как его электрическая прочность ухудшается по причине ионизации газа вокруг струи расплава. На других участках периметра индуктора зазор составляет 10 — 15 мм, т.е. в 3 — 5 раз меньше. В данном случае индуктор вплотную приближается к выпускной секции и зазор между ними отсутствует.

Тем самым увеличивают коэффициент мощности печи на 20 †1, в зависимости от размеров индукционной системы. Это позволяет обеспечить работу описываемой печи при напряжениях индуктора на 10 — 40 меньше, чем на обычных печах, Работа на меньших напряжениях снижает вероятность пробоя газовых зазоров в печи, что дополнительно повышает надежность устройства с индуктор-секцией. Кроме того, при использовании печи с индуктор-секцией улучшается контроль за температурным режимом струи расплава, что важно для улучшения условий последующей обработки расплава.

Формула изобретения

Индукционная печь для плавки тугоплавких оксидных материалов, содержащая индуктор с заземляющей шиной и водоохлаждаемый секционированный металлический тигель со сливным ортверстием в выпускной секции, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности печи, часть выпускной секции, размещенная на уровне нижнего контура сливного отверстия, электрически соединена с индуктором, а расположенная выше сливного отверстия соединена с заземляющей шиной.

1654267

f вовв вовв Ф воль

Фиг.2

К, Ilh

Хюиеилеи

1654267

Составитель Н. Борисова

Тех ред M. Mîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Редактор Л, Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2287 Тираж 310 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5