Индукционная канальная печь
Сущность изобретения: печь снабжена камерой для фильтрования металла, размеИзобретение относится к металлургии, в частности к конструкции индукционных канальных печей с фильтрацией металла. /Предлагаемое изобретение позволяет обеспечить процесс фильтрования в индукционной канальной печи и снизить брак полуфабрикатов по пленам. Указанный технический результат достигается конструкцией индукционной канальной печи, содержащей футерованную шахту со сливным отверстием, соединенную по крайней мере с одной индукционной канальной единицей, и которая снабжена камерой для фильтрования металла, размещенной в шахте, печи и выполненной в виде вертикальной перегородки с подводящим каналом в нижней части и горизонтально .расположенного ленокерамического фильтра , примыкающего к одной из боковых стенок шахты, при этом фильтр установлен над щенной в шахте печи и выполненной в виде вертикальной перегородки с подводящим каналом в нижней части и горизонтально расположенного пенокерамического фильтра , примыкающего к одной из боковых стенок шахты, при этом фильтр установлен над устьем ближайшего к сливнбму отверстию канала индукционной единицы на высоте 0,05-0,15 высоты шахты печи от пода печи, высота вертикальной перегородки составляет 0,8-1,0 высоты шахты печи от пода, соотношение площадей поперечного сечения сливного отверстия, фильтра и поперечного сечения подводящего какала составляет 1:/50-200/:/20-70/. Разработанная конструкция позволяет обеспечить процесс фильтрования металла в индукционной канальной печи, снизить брак полуфабрикатов по пленам. 2 ил. 1 табл. устьем ближайшего к сливному отверстию канала индукционной единицы на высоте 0.05-0,15 высоты шахты печи от пода печи, высота вертикальной перегородки составляет 0,8-1,0 высоты шахты печи от пода, соотношение площадей поперечного сечения сливного отверстия, фильтра и поперечного сечения подводящего канала, составляет 1:(50-20):(20:70). В источниках научно-технической и патентной информации не обнаружено технических решений, содержащих признаки, аналогичные совокупности отличительных признаков заявляемого технического решения , следовательно, оно имеет изобретательский уровень. Предложенная конструкция канальной индукционной печи позволяет проводить процесс фильтрования в канальной индукционной печи (миксере), совместив его с 00 00 оOs GO U
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Х ПАТЕНТУ 1ю (21) 5033663/02 (22),03,03.92 (46) 23.08.93, Бюл. М 31 (71) Государствен н ый научно-исследова .тельский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов (72) А, Л . Б р е н и е р,,И. С . Г е р а с и м о в а и А.С. Эпштейн (73) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов (56) С.А. Фарбман и И.Ф, Колобнев. Индукционные печи для плавки металлов и сплавов, M.: Металлургия, 1968, с. 76. (54) ИНДУКЦИОННАЯ КАНАЛЬНАЯ ПЕЧЬ (57) Сущность изобретения: печь снабжена камерой для фильтрования металла, размеИзобретение относится к металлургии, в частности к конструкции индукционных канальных печей с фильтрацией металла. Предлагаемое изобретение позволяет обеспечить процесс фильтрования в индукционной канальной печи и снизить брак полуфабрикатов по пленам. Указанный технический результат достигается конструкцией индукционной канальной печи, содержащей футерованную шахту со сливным отверстием, соединенную по крайней мере с одной индукционной . канальной единицей, и которая снабжена камерой для фильтрования металла, размещенной в шахте печи и выполненной в виде вертикальной перегородки с подводящим каналом в нижней части и горизонтально ,расположенного пеиокерамического фильтра, примыкающего к одной из боковых стенок шахты, при этом фильтр установлен над.. Ж 1836613 АЗ щенной в шахте печи и выполненной в виде вертикальной перегородки с подводящим каналом в нижней части и горизонтально расположенного пенокерамического фильтра, примыкающего к одной из боковых стенок шахты, при этом фильтр установлен над устьем ближайшего к сливному отверстию канала индукционной единицы на высоте 0,05 — 0,15 высоты шахты печи от пода печи, высота вертикальной перегородки составляет 0,8 — 1,0 высоты шахты печи от пода, соотношение площадей поперечного сечения сливного отверстия, фильтра и поперечного сечения подводящего канала составляет 1:/50-200/:/20 — 70/. Разработанная конструкция позволяет обеспечить процесс фильтрования металла в индукционной .канальной печи, снизить брак полуфабрикатов по пленам. 2 ил. 1 табл. устьем ближайшего к сливному отверстию канала индукционной единицы на высоте 0,05- 0,15 высоты шахты печи от пода печи, высота вертикальной перегородки составляет 0,8 — 1,0 высоты шахты печи от пода, соотношение площадей поперечного сечения сливного отверстия, фильтра и поперечного сечения подводящего канала, составляет 1:(50 — 20):(20:70). В источниках научно-технической и патентной информации не обнаружено технических решений, содержащих признаки, аналогичные совокупности отличительных признаков заявляемого технического решения. следовательно, оно имеет изобретательский уровень. Предложенная конструкция канальной индукционной печи позволяет проводить процесс фильтрования в канальной индукционной печи (миксере), совместив его с 1836613 15 25 35 45 55 полунепрерывной и непрерывной разливкой, обеспечить высокую технологичность процесса фильтрования эа счет достижения длительного срока службы фильтра. Расположение пенокерамического фильтра на нижнем уровне шахты печи непосредственно над устьем блыжайшего к сливному отверстию канала индукционной единицы на высоте 0,05 — 0,15 высоты шахты печи от пода позволяет предохранить металл, находящийся в камере для фильтрования, от переохлаждения; обеспечивает направление прохождения металла через фильтр снизу вверх — оптимальное для процесса фильтрования; а также обеспечивает постоянную очистку фильтра от неметаллических включений, что существенна продлевает срок службы фильтра, Высота вертикальной перегородки, отделяющей зону фильтрации, составляет 0,8-1,0 высоты шахты печи от пода, что не позволяет перетекать нефильтрованному металлу в камеру сверху при переливе его из плавильной печи или при наклоне миксера; и одновременно делает доступным удаление шлака и чистку стенок камеры для фильтрования, Расположение камеры для фильтрования вблизи сливного отверстия. печи обеспечивает нахождение фильтра под уровнем расплава при наклоне печи в процессе литья слитка. Соотношение площади поперечного сечения выпускного отверстия, площади фильтра и поперечного сечения подводящего канала равное 1:(50 - 200):(20-70) обеспечивают ламинарное течение металла в фильтре, необходимое для эффективного процесса фильтрования, позволяет организовать непрерывную разливку металла в течение всего периода службы фильтра. Конкретный материал фильтра, пористость и размер пор подбирается экспериментальным путем для каждого конкретного технологического процесса. На фиг„1 дана печь, поперечный разрез, фиг. 2 — разрез по, А-А на фиг. 1. Индукционная канальная печь содержит футерованную шахту 1 высотой Н, соединенную с индукционной канальной единицей 2, выпускное.ртверстие 3. Печь снабжена камерой для фильтрования металла Б, размещенной в шахте печи. Камера Б выполнена в виде вертикальной перегородки 4 высотой Н1 и горизонтально расположенного пенокерамическога фильтра 5, примыкающего к одной из боковых стенок шихты, Фильтр 5 установлен над устьем ближайшего к сливнаму отверстию 3 канала 6 индукционной единицы. Вертикальная перегородка 4 разделяет шахту печи на камеры Б и В., в нижней части перегородки 4 по поду печи выполнен подводящий канал 7, соединяющий камеры Б и В. При наличии нескольких индукционных единиц фильтр устанавливают аналогично. Работа печи осуществляется следующим образом. Готовый расплав из плавильной печи переливают в печь (миксер) для фильтрования металла, в камеру В, иэ которой через подводящий канал 7 металл ламинарным потоком проходит через фильтр 5 в камеру Б, Масса единовременно переливаемого из плавильной печи металла должна быть такой, чтобы он с одной стороны, не переливался через перегородку, а с другой стороны, чтобы по окончании ароцесса литья фильтр 5 оставался ниже уровня расплава. Интенсивное движение металла непосредственно под фильтром позволяет поддерживать необходимую температуру металла над фильтром и очищает фильтр от неметаллических включений, чем способствует увеличению продолжительности его службы. При снижении высоты вертикальной перегородки ниже 0,8 высоты шахты печи от пода возможен частичный перелив нефильтрованного металла при переливе его из плавильной печи или при наклоне печи.(миксера) для литья. При превышении высоты вертикальной перегородки выше шахты печи, затруднено удаление шлака иэ камеры фильтрования. . При слйшком высоком расположении фильтра над устьем канала индукционной единицы (на высоте более 0,15 высоты шахты печи от пода печи) необходимо оставлять в печи значительное количество металла после отливки слитка, чтобы фильтр оставался покрыт расплавленным металлом. Это приводит к переохлаждению металла в камере для фильтрования и невозможности проведения процесса литья, кроме этого нерационально используется полезная емкость печи. При снижении высоты расположения фильтра над устьем канала индукционной еДиницы ниже 0,05 от высоты шахты печи от . пода печи затрудняется очистка подфильтровой зоны камеры Б от неметаллических включений. Наблюдается ашлаковывание— зарастание подводящего канала в вертикальной перегородке, что затрудняет процесс фильтрования и сокращает срок службы фильтра. Кроме того, это приводит к нарушению соотношения площадей сечений, через которые должен проходить металл, обеспечивая спокойный ламинарный 1836613 Результаты опробования пвч. (миксере MJI14-0,6) тля фильтрования латуни ЛК76-0,6 при полуиеорерыеном литье слитков Высота пере- Высота равтгегородки, мм щения фильта мм. пава п/п размеры площадед юолеречнопг сечения. брак полуфабрикатов по плеиам. $ Срок службы фильтра (масса металла. прошедщего нерея фильтр) ПОДВОДЯЩЕГО канала сливного отверстия относительно высоты цгахты печи от пода печи площадь ° фильтра агаемая и 120/О, 16 80/6.1 40/0.08 640/0,8 49000 122 õ400 80х300 40х300 1/200/70 1/100/30 1/60/20 140000 (360х400) Г200х4000) 700 (Зх233) 800 (2,8х286) 600 14х2. 1,6 800/1 720/0.9 600/О 880/ Ивеестнвя конст к ия Каме а я иль ванна тв поток с пропускной способностью, позволяющей обеспечить процесс непрерывного и полунепрерывного литья слитка. Канал в вертикальной перегородке должен быть достаточно большим, так как он работает не только для поступления металла к фильтру, но и для вымывания отфильтрованных оксидов потоком выходящего из устья индукционного канала металла из-под. фильтра в большую камеру В печи, где оксиды всплывают на поверхность ванны металла и периодически удаляются в виде шлаЮ, Изменение заданного соотношения площади поперечного сечения выпускного отверстия, площади фильтра и площади поперечного сечения подводящего канала в сторону уменьшения ниже 1/50/20 приводит к замедлению протекайия металла через фильтр, нестатку его при литье и невозможности организации стабильного процесса полунепрерывного литья слитка; Кро) де того под фильтром накапливается оксиды и снижается срок службы фильтра. Отклонение указанного соотношения в .;сторону увеличения свыше 1/200/70 вызывает захолаживание (ь(еталла в камере фильтрования, что приводит к затруднению процесса литья слитка, -Результаты опробования печи для рафинирования латуни марки ЛК-75-0,5 представлены в таблице. Анализ этих данных показывает, что применение предложенной печи для фильтрования латуни позволяет организовать процесс фи/(ьтрования металла в канальной индукционной печи. повысить чистоту получаемого металла, обеспечив снижение брака полуфабрикатов по пленам в 5 — 10 раз. Предложенное изобретение, благодаря до5 стижению столь высокого срока службы фильтра, показало высокую технологичность и обеспечило воэможность организации полунепрерывного литья слитков. При этом не снижается производительность ус10 тановки, используется действующее в цехе оборудование без дополнительных затрат электроэнергии и производственной площади. Формула из о бр ете ни я 15 Ийдукционная канальная печь, содержащая футерованную шахту со сливным от. верстием. соединенную по крайней мере с одной индукционной. канальной единицей, от л и ч а ю щ а я с я тем, что печь снабжена 20 камерой для фильтрования металла, размещенной в шахте печи и ограниченной вертикальной перегородкой с подводящим каналом в нижней части и горизонтально расположенным пенокерамическим фильт25 ром, примыкающим к одной из боковых стенок Шахты, при этом фильтр установлен над . устьем ближайшего к сливному отверстию канала индукционной единицы на высоте 0,05 — 0;15 высоты шахты от пода печи, высо30 та вертикальной перегородки составляет 0,8 — 1,0 высоты шахты от пода, а соотношение площадей поперечного сечения сливного отверстия, фильтра и поперечного сечения подводящего канала составляет 35 1:(50 — 200);{20 — 70 ; 1836613 1836613 Составитель Е.Скворцова Редактор Е.Полионова Техред М.Моргентал, Корректор М;Керецман Заказ 3017 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
