Индукционная плавильная печь

 

ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ, включающая тнгель ашнндрической формы, выполненный ю 9лек тропроводяшего материала, и индуктор, отличающаяся тем, что, с цепью повышения качества сплава, стенн ка тигля выполнена, в горизонтальном сечении переменной толщины с отнощением максимальной толщины к минш

. С<ВОЗ.СОВЕТСКИХ

КЮ

РЕСПУБЛИК

ЗО9 Р 27 В 14/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHO1VlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3358224/22-02 (22) 24;3.1.81 (46) 07.04.83. Бюл. М 13 (72) В.В. Калмыков (53) 621.365.52 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) 1. Патент франции Ж 2099656, кл. С 22 В 9/00, опублик. 1972.:

2; Лейтканд М.С..Конструкция индукционных вакуумных печей и их узлов.

М., Госэнерго, 1966, с. 35, рис. 11.

„.Щ„„1010431 А (54)(57) ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬ

НАЯ ПЕЧЬ, включающая тигель цилиндрической формы, выполненный из электропроводящего материала, и индуктор, отличающаяся тем,что, с целью повышения качества сплава, стен ка тигля выполнена, в горизонтальном сечении переменной толщины с отношением максимальной толщины к минималь. ной 1,5- 4: 1,а вертикальные оси надж= ной и внутренней поверхностей ти я расположены параллельно.

1 1»".»10431 2

Работа печи осуществляется следую»цим образом. После включения индуктора 2 образуется электромагнитное поле, раэогреваю5 mee тигель с шихтой, причем плотность тока, проходящего по тиглю, будет выше в том месте, где стенка тоньше. Поскольку степень разоГрева тигля 1 пропорциональна плотности тока, его стенка ш»гре о вается в месте утоньшения до более высокой температуры, чем в том месте, где толщина стенки махсимальна. Поэтому расплав, контактирующий с утонченной частью стенки, будет перегреваться до 5 более высокой температуры, чем расположенный возле утолщенной части стенки.

За счет этого создается конвекционный поток: перегретый у тонкой стенки расплав поднимается вдоль нее, так как он

2О имеет плотность ниже, чем у основной массы расплава,и наоборот, менее перегретый расплав, находящийся у утолщенной стенки, будет опускаться вниз, так как плотность его будет несколько вь»ше плотности основной массы расплава. Таким образом, расплав будет двигаться по замкнутой траектории, расположенной в плоскости, проходящей через оси наружной и ю- внутренней поверхностей тигля l ..

Зо Конвекционное движение расплава будет способствовать растворению твердых тугса»лавкнх легнрующих компонентов и равномерному их распределению по всему объему расплава.

Пример. Индукционную плавильную печь используют при выплавке сплавов меди, содержащих до 0,5k циркония, плавки весом 12 кг ведут в тигле с наружным диаметром 210 мм, внутренним

АО 150 мм. Плавки ведут над вакуумом

2-4 мм рт.ст., цирконий в виде обрезков листа толщиной 2 мм укладывается на дно тигля.

Результатыплавокприведеныв таблице.

0,42

1,43

0,8

0,87

0,76

0,8

Изобретение относится к металлургии и предназначается. для получения сплавов, содержащих тугоплавкие металлы.

Известна индукционная плавильная печь в»ц»ючаюшая тигель и индуктор, в которой получение сплава достигается. путем раст ворения тугоплавхого легирующего ме талла, вводимого в расплав в виде стерж ня $1 }..

Известная печь яо обеспечивает равномерного распределения тугоплавкого легирующего металла по всей массе" расплава, что снижает качество получаемого сплава.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является индукционная плавильная печь, включающая тигель и индуктор, в которой перемешиваиие расплава осущест вляется электромагнитным полем Р 2 j.

Недостатком известной печи является недостаточная интенсивность перемешива ния расцлава, которая понижается по мере увеличения толщины стенки тигля и частоты тока, а также не позволяет получить сплав высокого качества.

Белью изобретения является повышение качества cmiaaa.

Поставленная цель достигается тем, что в индукционной плавильной печи, вкл чающей тигель цилиндрической формы, выполненный из алехтропроводящего материа ла, и индуктор, стенка тигля выполнена в горизонтальном сечении переменной толщины с отношением максимальной толщины к минимальной 1;5 - 4:1, а вертикальные оси наружной и внутренней поверх ности тигля расположены параллельно.

На чертеже показана печь, общий вид, в вертикальнсви разрезе.

Печь включает тигель 1, индуктор 2 и изложницу 3.

Тигель 1 установлен внутри индухтора

2, под тиглем 1 расположена изложница 3.

Кроме того, предложенную печь испол» эуют для получения слитков титана с рав 55 номерным распределением углерода. В

Об»»чных условиях индукционной плавки расплав насыпается углеродом за счет взаимодействия с графитовым тиглем.Карбиды ликвидируют в верхнюю часть ванны и распределение углерода в слитке следующее, %: верх 0,35 -0,,42,,низ 0,18

0,26. При использовании предложенной

3 10104

:,печи (тигель с наружным диаметром

180 мм, внутренним 120 мм; минимальная толщина стенки 15 мм, максимальная25 мм) распределение углерода по слитку следующее, %: верх 0,22 - 0,31, низ 0,20 — 0,26. Эти примеры подтверждают, что предложенная печь дает воэможность получать сплавы более равномерного состава и, следовательно, более высокого хачества. а

Экспериментально установлено, что соотношение толщин стенки тигля должно лежать в.пределах 1,5: 1 1: 1, при меньшей разности толщин конвехцнонный: поток незначителен, при большей усилв- 1$

31 4 вается износ стенки тщ.ля в месте мини мальной толщины, особенно при зачистке тигля.

Технико-зкономическая эффективность предлагаемого плавильного узла заключается в возможности повысить усвоение легирующих компонентов и равномерность их распределения по слитку, что nasser ляет сократить расход легирующих .компонентов на 15-20%, уменьшить высоту прибыльной части слитка, где содержание легирукецего компонента завышено на

10 - 15%, и сократить число переплавев, производимых для выравнивания хими ческого остаЖ слитка.

Составитель К. Дьяконов

Редактор С. Патрушева Техред К.Мыцьо Корректор А. Дзятко

Заказ 2461/28 Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отхрытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проехтная, 4