Индукционная плавильная печь

 

Союз Советския

Соцналнстнческня

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100578 (21) 2614754/29-02 с присоединением заявки N0 (23) Приоритет

Опубликовано150180 Бюллетень Но

Дата опубликования описания 1801-80 (51)М. Кл.

F 27 D 11/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5$) УДК 621. 365.

° 5(088.8) (72) Авторы изобретения

В.А . Хрупни, Н .A . .Алпатьев, Ю .И. Прибытков, Г .А . Гребенникон и A.A, Романов (71) Заявитель (54) ИНЛУКПИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к индукционным канальным печам со стальным сердечником; оно может быть. использовано для плавки алюми-, ния. и его сплавов.

Известна индукционная плавильная печь, содержащая футерованную камеру, горизонтальный и вертикальный каналы в виде футерованных.труб из немагнитного металла и индуктор, включающий обмотку и магнитопровод, причем по крайней мере в одном из мест соединения вертикальных и горизонтального каналов выполнен электрический разрыв н виде фланценого разъема с. электроизоляционными прокладками. Вертикальные каналы таковы, что их нижние концы остаются под уровнем металла при самом низком допускаемом уровне расплава (1) .

Известная печь имеет очень низкий коэФфициент мощности (соя Ч = О, 1) в начале плавки при минимальном уровне металла н плавильной наине печи, что объясняется высоким значением реактивной мощности магнитного потока в зазоре между индуктором и вторичным витком металла в канале, Несмотря ча то, что Физический зазор З0 в процессе плавки непрерывно уменьшается, так как уровень расплавленного металла с течением времени непрерывно увеличивается, электротехнический зазор (между индуктором и контуром вторичного тока) остается попрежнему большим. Виток вторичного тока в конце плавки такой же, как и в начале плавки, и не поднимается выше устья каждого канала, поскольку металл в каналах отделен от верхнего уровня расплава неэлектропроводной футеровкой. В результате реактивная мощность в зазоре на протяжении всей плавки остается большой, а коэффициент мощности печи соответственно низким.

Для компенсации коэффициента мощности требуется конденсаторная батарея весьма большой мощности . При этом увеличиваются затраты на строительство печи,. а также электрические потери в токопроводящих кабелях и в самой конденсаторной батарее.

П-образная форма каналов обусловливает установку индуктора непосредственно над плавильной ванной н зоне нысоких температур, что уменьшает надежность работы индуктора и затрудняет его обслуживание, 709940

4О

5О

Белью изобретения является увеличение производительности и повышение коэффициента мощности печи при одновременном понышении -надежности работы индуктора.

Бель достигается тем, что горизОнтальный канал ВыпОлнен в виде замкнутого контура, охватывающего обмотку индуктора с сифонными ответвлениями, на которых установлены" электродинамические линейные насосы, На фиг, 1 показана предлагаемая индукционная печь, вид сверху с условно снятым верхним ярмом индуктора; на фиг. 2 - то же, разрез

A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг, 2.

Индукциочная плавильная печь содержит футеронанную камеру 1, в рас плавленный металл которой опущены концы вертикальных каналов 2. Кольцеобразный канал 3 окружает насаженную на магнитопровод 4 обмотку 5 индуктора. Магнитопровод 4 индуктора установлен на площадке б, вынесенной за пределы зеркала жидкого металла. Каналы 2 и 3 представляют собой немагнитный металлический трубчатый корпус, н нескольких местах которого выполнены поперечные электрические разрывы; последние не позволяют циркулировать электрическому току по металлу каркаса. Нижние конЦы кдналОВ 2 Остаются В металле при минимальном уровне расплава в нанна.

Электрический разрыв представляет собой разъем с фланцами 7 и электроизоляционне.;. и*БГ прокладками 8 t стяну тыми болтами 9, Для присоединения шланга от накуумной системы канал имеет патрубск

10 со штуцером 11, Для интенсивного массообмена между раснл в канале и н ванне на внешних боковых nogEpxHocòÿõ канального контура и ответвлений установлены электродинамические линейные насосы 12 с бегущим электромагнитным полем,,Печь работает следующим образом, B нанну печи заливают жидкий метып:. так, чтобы концы каналов 2 находились под уровнем расплава. Внутри каналов создают разрежение при помощи вакуумной сис-..емы, при этом жидкий металл,àïoëíÿåò каналы 2 и

3 и образует замкнутый вторичный ви ток. За"ем включают напряжение на. обмотку индуктора и ведут планку, загружая шихту в плавильную ванну по мере расплавления„ Разрежение в каналах поддерживают постоянно отсосом воздуха, попадающего с металлом. Электродинамические насосы включают вслед за включением напряжения на индуктор. Электродинамические насосы не только создают интенсивный массообмен жидкого расплава в каналах и в ванне, но способствуют перегреву металла в каналах, так как до 25% электромагнитной энергии бегущего поля преобразуется в тепловую, Как показывают расчеты, в предложенной индукционной плавильной печи значительно снижается значение реактивной мощности магнитного потока в зазоре между индуктором и витком металла в канале 3 (вследствие замкнутости нторичного витка), благодаря чему коэффициент мощности печи унеличивается более чем н два раза по сравнению с известной печью, Это позволяет сократить капитальные затраты на сооружение конденсаторной батареи печи. Устранение неблагоприятного влияния высокой температуры на индуктор приводит к повышению надежности его работы и улучшению удобства обслуживания. Рост производительности печи на единицу стоимости электрооборудования н основном

) связан с уменьшением .капитальных затрат на конденсаторную батарею, а также с увеличением электрического КПД т.ечи за счет уменьшения реактивных токов в кабелях и ошинонке печи.

Формула изобретения

Индукционная плавильная печь, содержащая футерованную камеру, горизонтальный и вертикальные каналы в виде футеронанных труб иэ немагнитного металла и индуктор, включающий обмотку и магнитопровод, причем, по крайней мере, в одном из мест соединения вертикальных и горизонтального каналов выполйей электрический разрыв в виде фланцевого разъема с электроизоляционными прокладками, о т Зт и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения производительности и коэффициента мощности печи, горизонтальный канал выполнен в виде замкнутого контура, охватывающего обмотку индуктора, с сифонными ответвлениями, на которых установлены электродинамические.линейные насосы, Источники инфЬрмации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авторское свидетельство СССР

Р 539212, кл. F 27 D 11/12, 1975.

uz.!

r1 ru

Фиг 2

ЦНИИПИ Заказ 8746/44 Тираж 671 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4