Индукционная канальная печь

 

ИНДУКЦИОННАЯ КАНАЛЬНАЯ ПЕЧЬ, содержащая ванну и установленную под ней отъемную индукционную единицу , выполненную в виде двух боковых и соединяющего их горизонтального каналов, охваченных индуктором, один из боковых каналов которой снабжен клиновидной изоляционной перегородкой одна из сторон которой является продолжением внутренней поверхности канала и выполнена по ее форме, отличающаяся тем, что, с целью повышения интенсивности тепломассообмена и качества расплавляемого металла, перегородка установлена в месте сопряжения бокового, канала с горизонтальным и обращена острым углом вниз, боковые каналы выполнены цилиндрическими, а нижняя стенка горизонтального канала выполнена в форме криволинейной поверхности, пересечение которой продольными плосд костями образует логарифмическуюj (Л спираль с центром в вершине острого угла перегородим. 05 1ч9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(53) Н 05 В б/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3394864/24-07 (22) 08.02.82 (46) 15.01.84. Бюл. Р 2 (72) П.A.Бундя Ю.В.Видин, Ю.И.Го- . риславец, А.Ф.Колесниченко, М.Б.Оводенко, A.A.Tåìåðîâ, В.A.Çîëîòóõèí, A.Ê.Øèäëîâñêèé и 3.З.Юхнович (71) Институт электродинамики

AH УССР (53) 621.365.511(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 766044, кл. Н 05 В 6/20, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 828439, кл Н 05 В б/20, 1979. (54) (57) ИНДУКЦИОННАЯ КАНАЛЬНА««ПЕЧЬ, содержащая ванну и установленную под ней отъемную индукционную единицу, выполненную в виде двух боковых и соедин яющего их гориэ он тального

ag)SUan " А каналов, охваченных индуктором, один из боковых каналов которой снабжен клиновидной изоляционной перегородкой, одна иэ сторон которой является продолжением внутренней поверхности канала и выполнена по ее форме, о тли чающа яс я тем, что, с целью повышения интенсивности тепломассообмена и качества расплавляемого металла, перегородка установлена в месте сопряжения бокового. канала с горизонтальным и обращена острым углом вниэ, боковые каналы выполнены цилиндрическими, а нижняя стенка горизонтального канала выполнена в форме криволинейной поверхности, С2 пересечение которой продольными плос иу костями образует логарифмическую, спираль с центром в вершине острого угла перегородки.

1067621

Изобретение относится к электрот ехнике, в частности к плавильным печам канального типа, в которых нагрев металла осуществляется,индукционным способом.

Известны индукционные плавильные .печи канального типа, содержащие плавильный отсек и примыкающие к нему устьями один или несколько индукционных каналов, последние охватывают индуктор с магнитопроводом. Между устьями каналов расположена перегородка, создающая транзитное течение расплава в индукционном канале (1).

Недостаток печи . — снижение интенсивности массообмена между индукцилнным каналом и плавильным отсеком в процессе эксплуатации, которое происходит из-за разрушения перегородки периодически загружаемой шихтой (переплавляемым твердым металлом) и отложения неэлектропроводных окислов на стенках канала.

Наиболее близкой к изобретению

I является индукционная канальная печь, содержащая ванну и установленную под ней отъемную индукционную единицу, выполненную в виде двух боковых и соединяющего их горизонтального каналов, охваченных индуктором, один иэ боковых каналов которой снабжен клиновидной изоляционной перегородкой, одна иэ сторон которой является продолжением внут- ренней поверхности канала и выполнена по ее форме (2).

Однако поскольку перегородка здесь установлена в устье канала, интенсивное движение металла возникает в основном только в ванне печи, а в каналах оно бывает недостаточ- . ным. Кроме того, перегородка может разрушаться в процессе эксплуатации печи и также происходит отклонение окислов на стенках канала. Цель изобретения — повышение интенсивности тепло-массообмена и качества расплавляемого металла.

Поставленная цель достигается тем, что в индукционной канальной печи, содержащей ванну и установленную над ней отъемную индукционную единицу, выполненную в виде двух боко-. вых и соединяющего их горизонтального каналов, охваченных индуктором, один из боковых каналов которой снабжен клиновидной изоляционной перегородкой, одна из сторон которой является продолжением внутренней поверхности канала и выполнена по ее форме, перегородка установлена в месте сопряжения бокового канала с горизонтальным и обращена острым углом вниз, боковые каналы выполнены цилиндрическими, а нижняя стенка горизонтального канала выполнена в форме криволинейной поверхности, 5

15 ней части канала в месте сопряжения с одним из боковых цилиндрических участков размещена клиновидная изоуглом обращенная внутрь отъемной части канала. Плоская сторона перего- .

20 родки, расположенная против угла Ы, примыкает к верхней стенке отъемной части Э. Вертикальная сторона перегородки является продолжением канала бокового участка и представляет собой вогнутую цилиндрическую поверхность с радиусом, равным радиусу внутренней поверхности бокового участка. Острый. угол oL омывается металлом.

Если рассечь нижнюю отъемную часть канала плоскостями, параллельными продольному разрезу. печи, включающему оси цилиндрических участков, то улиткообразная внутренняя поверх35 ность отъемной части, расположенная против изоляционной перегородки, при пересечении с этими плоскостями, образует логарифмическую спираль, которая в полярной системе координат

40 описываются уравнением R=. R + a Y,где

Ч вЂ” угловая координата; R =2r . На- чало координат совпадает с вершиной угла о перегородки в плоскости продольного разреза печи. Величину ко45 эффициента и выбирают такой,при котором обеспечивается плавное сопряжение улитки с боковыми участками канала.

65 пересечение которой продольными плоскостями образует логарифмическую спираль с центром в вершине острого угла перегородки.

На фиг. 1 изображена канальная часть индукционной печи, продольный разрез; на фиг. 2 — изоляционная клиновидная перегородка.

Индукционная печь состоит из боковых цилиндрических участков 1, сопряженных с подиной 2 печи, и отъемной нижней части Э канала. Подина, боковые участки и нижняя часть канала охватывают индуктор 4, который расположен на магнитопроводе. В нижляционная перегородка 5, острым -, Печь работает следующим образом;

Индукцируемые в канале токи огибают перегородку 5 (фиг. 1 пунктирные линии ) . В результате взаимодействия этих токов с собственным магнитным полем рассеяния индуктора образуются электромагнитные .силы, равнодействующая которых направлена вцоль биссектрисы острого угла кли.— новидной перегородки. Под действием указанных сил вдоль нижней стенки отъемной части канала возникает движение расплава слева направо так, как это.происходит в улитке центробежного насоса, а в индукционном канале возникает транзитное течение. Здесь же в нижней части образу1067621

Составитель О.Щедрина

Редактор Н.Воловик Техред С.Мигунова Корректор Ю,Макаренко

Заказ 11231/58 Тираж 788 П од пи сн се

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент ., r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4 ется вихрь (на фиг. 1 сплошные линии ).

Наличие вихря способствует сепарации неэлектропроводнЫх и более легких в сравнении с расплавом частиц окислов, которые концентрируются в центре вихря в сферические образования. Последние устанавливаются из канала эа счет всплытия в расплаве после выключения индуктора, либо выдуваются инертным газом в !О процессе работы печи.

Благодаря однонаправленному движению жидкого металла уменьшается зарастание каналов окислами, так как они сносятся потоком металла и сепа- 15 рируются в указанном вихре. Таким об-. разом размещение перегородки в нижней части индукционного канала и при.дание его нижней стенке формы улитки позволяет повысить интенсивность массообмена между индукционным, каналом и плавильным отсеком (ванной) печи и увеличить тем самым ее мощность, а также существенно уменьшить зарастание каналов окисными отложениями и сохранить высокий уровень мощности на протяжении всей кампании печи.

Изготовление нижней отъемной части указанной формы вместе с изоляционной перегородкой может быть выполнено формовкой ее, например, из маропрочного бетона.