Индуктор для плавки металла во взвешенном состоянии

 

ИНДУКТОР ДЛЯ ПЛАВКИ МЕТАЛЛА ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащий две соосно установленные по вертикальной оси секции в виде кольцевых водоохлаждаемых витков, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей индуктора, в стенке витка нижней секции выполнена полость, связанная с системой подачи газа под давлением , и соединенные с ней по меньшей мере , два симметрично расположенных и перпендикулярных к оси индуктора . сквозных канала, выходной участок которых направлен к этой оси под углом , меньшим 90.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NN

РЕСГЗУБ ЛИК

3(Я) Н 05 В 6/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3588073/24-07 (22) 14.01.83 (46) 15.06.84 Бюл. Ф 22 (72) В.В.Смирнов, А.А.Андреев, В.В.Филиппов, И.В.Коркин, С.Н.Елисеев,. Т.В.Руфеева, В.В.Фролов и В.Л.Федоров (53) 621.365.511(088,8) (56) 1 ° Смирнов В.В., Коркин И.В. . Плавка во взвешенном состоянии электропроводящих образцов больших объемов и масс. Известия АН СССР, 1978, У 1, с. 89-95.

2. Авторское свидетельство СССР

У 711706, кл. Н 05 В 6/32, 1979 °

„SU„„1098105 A (54) (57) ИНДУКТОР ДЛЯ ПЛАВКИ МЕТАЛЛА

ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащий две соосно установленные по вертикальной оси секции в виде кольцевых водоохлаждаемых витков, о т л и ч а— ю щ и " c я тем, что, с целью расширения технологических возможностей индуктора, в стенке витка нижней секции выполнена IlolIocTb связанная с системой подачи газа под давлением и соединенные с ней по меньшей ме-, Р ре, два симметрично расположенных и перпендикулярных к оси индуктора сквозных канала, выходной участок которых направлен к этой оси под yrо лом, меньшим 90.

1098I05

Изобретение относится к индукционному нагреву, а конкретно к устройствам для плавки металла во взвешенном состоянии, и может быть использовано для получения порошка посредством распыления потоком газа расплава, выливаемого из индуктора.

Известны индукторы для плавки металла во взвешенном состоянии, 10

Состоящие из двух соосных последовательно установленных секций(1 ), Недостатками известных индукторов являются невозможность получения порошка из расплава непосредственно

15 в процессе его выливания и неполное выливание взвешенного расплава.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является индуктор для плавки метана во взвешенном состоянии, содержащий две

20 соосно установленные по вертикальНой оси секции в виде кольцевых водоохлаждаемых витков(23.

В этом устройстве устранено не25 полное выливание расплава, однако оно также не позволяет получать из расплава порошок, т.е. предназначено только для получения отливок.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей индуктора путем приспособления его к получению порошка из расплава.

Поставленная цель достигается тем, что в индукторе для плавки металла во взвешенном состоянии, содер- 5 жащем две соосно установленные по вертикальной оси секции в виде кольцевых водоохлаждаемых витков, в стенке витка нижней секции выполнена полость, связанная с системой подачи газа под давлением, и соединенные с ней по меньшей мере два симметрично расположенных и перпендикулярных к оси индуктора сквозных канала, выходной участок которых направлен к этой оси под углом, меньшим 90

На чертеже представлен индуктор для плавки металла во взвешенном состоянии, общий вид.

Индуктор содержит две секции

1 и 2. Нижняя секция 1 состоит из водоохлаждаемого витка, в котором выполнены симметрично относительно вертикальной оси каналы 3 для подачи газа под давлением к выливаемому расплаву, выходная часть которых направлена под углом Ч к этой оси, который должен быть меньше 90 . В витгде d внутренний диаметр нижней секции, мм; постоянная Стефана.-Больцмана, Вт/(м К ), температура расплава, К:, температура плавления, К ускорение свободного падения, м/с

2 изменение теплового потока с единицы: поверхности выливаемой струи, Дж/м

Т р тл„

Выполнение симметричных относительно вертикальной оси каналов для подачи газа под давлением к выливаемому расплаву, выходная часть которых направлена под углом Y к этой оси, удовлетворяющим этому условию, необходимо для осуществления распыления выливаемой из индуктора струи расплава турбулентным потоком газа и перемещения распыленных частиц жидкости вдоль оси, При. ), 90 создается аварийный режим работы индуктора из-за попадания на него электропроводящего порошка.

Пример. Расплав состава

Fe О(В$ ),а массой 100 г, взвешен в индукторе для плавки металла во взвешенном состоянии на частоте.-. поля 220 кГц. Плавильный объем индуктора. 15 см Индуктор состоит из ке также выполнена полость 4, заполняемая газом под д.явлением. Загрузка 5 состоит из электропроводящего материала, позицией 6 обозначена распыляемая струя расплава. Система подачи газа на чертеже не показана.

Индуктор работает следующим образом.

В процессе расплавления загрузки 5 в высоком вакууме или контролируемой атмосфере (например в среде гелия) индуктор удерживает ее во взвешенном состоянии. После гомогенизации расплава его контролируемо выливают из индуктора. Одновременно на струю 6 расплава подается через каналы 3 газ под избыточным давлением. Турбулентный поток газа распыляет струю 6.

Величина угла Ч кроме условия / 90 должна выбираться также из условия

1098105 можности индуктора.

Составитель О.Щедрина

ТехредЛ.Коцюбняк Корректор О.Тигор

Редактор Л.Повхан

Заказ 4224/45 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 двух соосно установленных по вертикальной оси секций в виде водоохлаждаемык медных одиночных витков.

В витке нижней секции выполнены симметрично относительно вертикальной оси два канала диаметром 3 мм для

I подачи газа пад давлением к выливаемому расплаву. Выходная часть кана.-.. лов направлена под углом 67 к вертикальной оси индуктора Загрузка 10 расплавляется в вакууме

-5 5 10 мм рт.ст. при напряжении на нижнем витке не менее чем 80 В.

Расплав гомогенизируется в течение о

2 мин, его температура 1550 С, после 15 чего расплав выливают из индуктора тонкой струей. Одновременно началом выпивания из каналов под давлением 6 ат к выливаемому расплаву подается гелий. Струя расплава распыляется турбулентным потоком гелия.

По сравнению с известными нндукторами для плавки металла so взвешенном состоянии предлагаемый позволяет получать порошок из расплавов электропроводящих материалов в процессе их выливания, что расширяет прикладное значение плавки металлов во взвешенном состоянии и технологические воз