Патент ссср 401878

 

О П И-С-А- Н И Е 4О!878

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24.! I 1.1971 (№ 1635690/22-2) М. Кл. F 27d 11/06 с присоединением заявки J¹

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 18.III.1974

УДК 621.365.51(088.8) Автор изобретения

Л. Л. Тир

Заявитель

ИНДУКЦИОННАЯ ТИГЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к металлургии и касается конструкции электропечей для плавки металла.

Известны индукционные тигельные печи для плавки металла, состоящие из индуктора, тигля с крышкои или без нее, узлов крепления и системы питания.

При использовании относительно низкой частоты тока (в частности 50 гц) и высокой удельной мощности циркуляция в этих печах оказывается черезмерно активной для условий оптимального проведения технологического процесса и износостойкости тигля.

Предлагаемая печь с целью ослабления циркуляции жидкого металла имеет тигель, выполненный с одним или более дополнительными уступами на внутренней поверхности, образующими на этой поверхности тигля внутренние углы, равные 80 — 100 . Вершина этого угла располагается в зоне размещения конца индуктора (т. е. находится в зоне крутого спада напряженности магнитного поля печи), а грани угла погружены в расплав на участке, шириной не менее глубины проникновения тока в расплав. ,При наличии одного уступа он располагается в зоне одного из концов индуктора (в области максимально крутого спада напряженности магнитного поля на поверхности расплава). При наличии двух уступов один из них располагается у верхнего конца индуктора (в зоне максимально крутого спада напряженности поля), второй у нижнего конца индуктора (в аналогичной зоне).

Для увеличения эффекта ослабления циркуляции следует подбирать внутренний угол тигля, образуемый уступом, таким образом, чтобы грань этого угла, находящаяся в ослабленном магнитном поле (для уступа, распо)Q ложенного у верхнего конца индуктора верхняя, а для уступа, расположенного у нижнего конца индуктора — нижняя), представляла собой поверхность, имеющую касательные, направленные вдоль линий электро1З динамических сил, действующих на расплав.

Эффект снижения циркуляции увеличивается при увеличении крутизны спада напряженности магнитного поля на поверхности расплава у вершины внутреннего угла, образо20 ванного уступом. Максимальный эффект снижения циркуляции достигается в печи, имеющей два уступа, причем в случае, если на участке поверхности расплава, лежащем между вершинами углов верхнего и нижнего ус2S тупов, напряженность магнитного поля максимальна (и по всему участку одинакова), а за.вершинами углов равна нулю.

Для лучшего приспособления тигля с уступами к эксплуатационным операциям, стенки

30 тигля выполняют с увеличивающимся диамет401878 г7

Составитель Л. Веревкина

Техред А, Камышникова

Корректоры: Е. Блюмина и 3. Тарасова

Редактор В, Трошина

Заказ 564/7 Изд. И 169 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мпнистров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ром по мере приближения к вершине угла, образованного стенкой и уступом.

С целью увеличения крутизны спада напряженности магнитного поля у вершин внутренних углов, образованных уступами тигля, дополнительно используют магнитопроводы, снабженные участками, заводимыми над верхним или под нижним концом индуктора. Ероме того, печь снабжают дополнительными токонесущими витками, располагаемыми в дополнительных уступах тигля (вне расплава). Для упрощения схемы печи дополнительные витки выполняют короткозамкнутыми.

Описываемая электропечь изображена на чертеже.

Расплав 1, нагреваемый индуктором 2, находится в тигле 3, снабженном верхним 4 и нижним 5 уступами, образующими при вершине Л углы, близкие к 90 . В уступах могут быть размещены дополнительные токонесущие витки 6.

Магнитопр овод 7 может быть снабжен участками 8, заводимыми за конец индуктора.

С момента накопления расплава 1 в тигле

3 за счет плавления твердой шихты или заливки жидкой садки до уровня, обеспечивающего погружение в расплав нижнего уступа

5 тигля, в сечении расплава образуется прямой угол, расположенный в магнитном поле, это обеспечивает отсутствие (или минимальное значение) вихрей электрод|инамических сил в нижней зоне расплава, что ослабляет циркуляцию металла 1. После перекрытия уровнем расплава верхнего уступа 4 тигля 3 вихри сил исчезают (или сводятся к минимуму) по всей ванне, что позволяет вести процесс в оптимальных технологических режимах. При работе с высоким уровнем «болота», как принято в настоящее время для крупных печей, предлагаемая печь позволяет получить оптимальный режим в течение всей плавки.

При использовании тигля с одним уступом работа печи протекает аналогично, но ослабление циркуляции будет меньшим (главным образом в зоне тигля, снабженной уступом).

Предмет .изобретения

1. Индукционная тигельная печь, состоящая из индуктирующей системы, тигля, узлов крепления и системы питания, отличающаяся тем, что, с целью ослабления циркуляции

15 жидкого металла, рабочая поверхность тигля выполнена с одним или более уступами, образующими на этой поверхности внутренние углы, равные 80 — 100, расположенными в зоне размещения концов индуктора.

20 2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что рабочая поверхность тигля выполнена расширяющейся при приближении к вершине внутреннего угла, образуемого уступом.

3, Печь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, 2S что, с целью увеличения спада напряженности магнитного поля у вершины внутреннего угла уступа, магнитопровод ее индуктирующей системы дополнительно снабжен участками, заведенными за торцы индуктора.

30 4. Печь по пп. 1 — 3, отличающаяся тем, что, с целью увеличения спада напряженности магнитного поля у вершины внутреннего угла уступа, ее индуктирующая система снабжена дополнительными токопесущими витка35 ми, расположенными в уступе тигля.

5. Печь по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительные токонесущие витки выполнены короткозамкнутыми.