Высокотемпературная индукционная печь
Владельцы патента RU 2363902:
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Воронежская государственная технологическая академия (RU)
Изобретение относится к конструкциям индукционных тигельных печей для высокотемпературной переработки материалов и может быть использовано в металлургии, в процессах прокаливания твердых продуктов, в переработке твердых органических отходов, включая отходы тары и упаковки. Печь содержит индуктор, холодный тигель, теплоизоляционный слой, внутренний тигель и его верхнюю и нижнюю крышки, изготовленные из карбида кремния, при этом внутренний тигель снабжен средством непрерывной загрузки и разгрузочно-перемешивающим устройством, содержащим приводной вертикальный вал, на котором укреплены на разных уровнях по вертикали лопасти и подвижный диск с выполненными в нем по концентрическим осевым окружностям отверстиями, образующими емкости, установленный между двумя неподвижными дисками, закрепленными в нижней крышке тигля на опоре приводного вертикального вала и выполненными с отверстиями, одинаковыми по диаметру и расположенными на тех же осевых концентрических окружностях, что и в подвижном диске, при этом отверстия в дисках расположены с шагом не менее 2,5 их диаметра, а нижняя лопасть расположена непосредственно над верхним неподвижным диском. Изобретение обеспечивает перемешивание и рыхление материала посредством вращающихся лопастей и непрерывность выдачи готового продукта. 2 ил.
Изобретение относится к конструкциям индукционных тигельных печей для высокотемпературной переработки материалов и может быть использовано в металлургии, в процессах прокаливания твердых продуктов, в переработке твердых органических отходов, включая отходы тары и упаковки.
Известна индукционная вакуумная печь с холодным тиглем, содержащая индуктор, выполненный из секций, холодный тигель с поддоном, вакуум-камеру в виде полого цилиндра из неэлектропроводного материала, расположенного между индуктором и холодным тиглем, крышку, загрузочный бункер, вакуумный затвор, подводы охлаждающей воды и механизм выталкивания слитка [1].
Недостатком данного изобретения является узкоспециализированное назначение, периодичность работы, отсутствие перемешивания перерабатываемого материала.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является высокотемпературная индукционная печь, принятая за прототип, содержащая индуктор, холодный тигель, в котором коаксиально установлен отделенный теплоизоляционным слоем внутренний тигель, изготовленный из карбида кремния и снабженный изготовленными из того же материала верхней и нижней крышками, в которых выполнены отверстия [2].
Недостатком данного изобретения является отсутствие перемешивания материала, разгрузочного устройства и периодический режим работы.
Задача изобретения заключается в обеспечении перемешивания материала и непрерывности выдачи готового продукта.
Поставленная задача решается тем, что в индукционной печи, содержащей индуктор, холодный тигель, теплоизоляционный слой, внутренний тигель и его верхнюю и нижнюю крышки, изготовленные из карбида кремния, новым является то, что внутренний тигель снабжен средством непрерывной загрузки исходного сырья и разгрузочно-перемешивающим устройством, содержащим вертикальный приводной вал, на котором укреплены на разных уровнях по вертикали лопасти и диск с расположенными по концентрическим осевым окружностям отверстиями с образованием емкостей, установленный между двумя неподвижными дисками, закрепленными в нижней крышке тигля, содержащими опору приводного вала и отверстия, одинаковые по диаметру с отверстиями на подвижном диске и расположенные на тех же осевых концентрических окружностях, что и в подвижном диске, при этом шаг расположения отверстий в дисках должен быть не менее 2,5 их диаметра, а нижняя лопасть расположена непосредственно над верхним диском.
На фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемой печи в виде продольного разреза, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
Печь содержит индуктор 1, охватывающий холодный тигель 2, теплоизоляционный слой 3, внутренний тигель 4, изготовленный из карбида кремния, с крышками 5 и 6 из того же материала, что и сам тигель 4. Верхняя крышка 5 снабжена средством непрерывной загрузки сырья 7 и штуцером 8 для выхода газа, в нижней крышке 6 установлены два неподвижных диска: верхний 9 и нижний 10, между этими дисками без зазора вставлен подвижный диск 11, который укреплен на вертикальном приводном валу 12 (его привод не показан). На этом валу установлены также лопасти 13, расположенные на разных уровнях и служащие для ворошения перерабатываемого материала. Нижние лопасти расположены непосредственно над неподвижным диском 9. В неподвижных дисках 9 и 10 смонтирована опора 14 вала 12. Все три диска выполнены с отверстиями (см. фиг.2) одинакового диаметра на одинаковых концентрических осевых окружностях с шагом, равным не менее 2,5 диаметра отверстий, причем отверстия в подвижном диске 11 образуют в нем емкости 15. Для приема выгружаемого коксозольного остатка служит приемный патрубок 16.
Печь работает следующим образом.
Исходное сырье направляется средством непрерывной загрузки 7 во внутренний тигель 4, где и подвергается высокотемпературной переработке под действием теплоты, поступающей от стенки тигля 4, возникающей в стенке под действием электромагнитного поля индуктора 1.
В процессе термообработки сырье ворошится под действием лопастей 13, которые вращаются вместе с вертикальным валом 12, смонтированным в опоре 14 и получающим крутящий момент от привода (на фиг.1 не показан). Газообразные продукты переработки отводятся через штуцер 8, а твердый остаток собирается на неподвижном диске 9.
Закрепленный на подвижном валу диск 11 вращается, его отверстия, образующие объемные дозирующие емкости, поочередно подходят под отверстия верхнего неподвижного диска 9 - происходит заполнение емкостей. У нижнего диска 10 отверстия сдвинуты на один шаг и, следовательно, на позициях заполнения емкостей этот диск служит донышками емкостей. При последующем повороте подвижный диск 11 перекрывает отверстия верхнего неподвижного диска 9, при этом его емкости совмещаются с отверстиями нижнего диска 10 - продукт высыпается из емкостей диска 11 в выходной патрубок печи 16.
Таким образом обеспечивается непрерывный отвод газообразной фазы переработки, и ее твердой фракции из печи, которая работает в непрерывном режиме.
Посредством вращающихся лопастей перерабатываемый материал постоянно рыхлится и перемешивается, что ускоряет его прогрев и переработку.
Использованные источники
1. Пат. RU №2096713, м. кл. 6 F27D 11/06, 1997.
2. Пат. RU №2095714, м. кл. 6 F27D 11/06, 1997.
Индукционная печь, содержащая индуктор, холодный тигель, теплоизоляционный слой, внутренний тигель и его верхнюю и нижнюю крышки, изготовленные из карбида кремния, отличающаяся тем, что внутренний тигель снабжен средством непрерывной загрузки и разгрузочно-перемешивающим устройством, содержащим приводной вертикальный вал, на котором укреплены на разных уровнях по вертикали лопасти и подвижный диск с выполненными в нем по концентрическим осевым окружностям отверстиями, образующими емкости, установленный между двумя неподвижными дисками, закрепленными в нижней крышке тигля на опоре приводного вертикального вала и выполненными с отверстиями, одинаковыми по диаметру и расположенными на тех же осевых концентрических окружностях, что и в подвижном диске, при этом отверстия в дисках расположены с шагом не менее 2,5 их диаметра, а нижняя лопасть расположена непосредственно над верхним неподвижным диском.
