Индукционная канальная печь

 

К ИНДУКЦИОННАЯ КАНАЛЬНАЯ ПЕЧЬ, содержащая ванну для расплавленного металла, индукционную единицу , выполненную в в1ще футеровки с каналом замкнутой формы с отверстием, соединяющим его с ваНной, и диэлектрической перегородкой выполненной на внутренней стенке канала, и индикатор, отличающаяся тем, что,с целью интенсификации тепломассообмена между жидким металлом в ванне и в индукционной единице, в индукционной единице выполнен по меньшей мере один дополнительный канал, идентичный указанному, в каждом из каналов диаметрально противоположно указанным отверстиям выполнены дополнительные отверстия, соединенные между собой гидравличес,ким трактом, а диэлектрическая перегородка выполнена по меньшей мере в одном из каналов по оси симметрии одного из отверстий.

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (1)4 Н 05 В 6/20 F 27 D 1 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

М Ю .:\* ЮУ. 4 ЙФ

Ъ

r.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

14 (21) 3713426/24-071 3712497/24-07, 3741455/24-07; 3718232/24-07; .

3740168/24-07 (22) 20.03.84 (23) 30.05.34 по п.б (46) 30. 10.85 . Бюл. N- 40 (71) Винницкий политехнический институт, Институт физики

АН Латв. ССР и Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) И.Э.Буцениекс, Г.И.Майхрук, М.Я.Столов, В.И.Шарамкин и Э.В.щер- . бинин (53) 621.365.51(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 664009, кл. F 27 D 11/06, 1978.

Патент Германии )(385655, кл. 21 h 18/02, 1961. (54) (57) 1, ИНДУКЦИОННАЯ КАНАЛЬНАЯ

ПЕЧЬ, содержащая ванну для расплавленного металла, индукционную единицу, выполненную в виде футеровки с каналом замкнутой формы с отверс.тием, соединяющим его с ванной, и диэлектрической перегородкой выполненной на внутренней стенке канала, и индикатор, о т л и ч аю щ а я с я тем, что,с целью интенсификации тепломассообмена между жидким металлом в ванне и в индукционной единице, в индукционной единице выполнен по меньшей мере один дополнительный канал, идентичный укаэанному, в каждом из каналов диаметрально противоположно указанным отверстиям выполнены дополнительные отверстия, соединенные между собой гидравлическим трактом, а диэлектрическая перегородка выполнена по меньшей мере в одном из каналов по оси симметрии одного из отверстий, 1188913

2. Печь по п. 1 о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что при выполнении, более одного дополнительного канала диэлектрические перегородки в соседних каналах расположены в противолежащих отверстиях.

3. Печь по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я, тем, что при расположении индукционной единицы под ванной, а каналов — в параллельных плоскостях индуктор охватывает оба канала.

4. Печь по пп. 1 и 2, о т л и.ч а ю щ а я с я тем, что при распо ложении индукционной единицы под ванной. а каналов — в одной плоскости «aж„|ый «..п|ал охвачен индуктором.

Изобретение относится-к электро-. техника, а именно к индукционным канальным печам. S

Цель изобретения — интенсификация .тепломассообмена между жидким металлом в ванне и в индукционной единице.

На фиг.1 изображена индукционная канальная печь с двумя каналами в одной плоскости; на фиг.2 — то же, с гидравлическим трактом дугообразной формы; на фиг.3 — сечение по одному каналу, индукционной канальной печи с двумя каналами в параллельных плоскостях ; на фиг.4 — то же, в поперечном сечении печи; на фиг. 5 и 6 — канальная печь с тремя каналами; на фиг.7. и 8то же, с индукционной единицей,заглубленной в ванну; на фиг. Э и 10— то же с индукционной единицей, встроенной в ванну.

25 Индукционная канальная печь содержит ванну 1, сдвоенную индукционную единицу 2, в футеровке 3 которой выполнены каналы 4 — 6 замкнутой формы и гидравлический тракт 7 ° Каналы 4 — 6 снабжены от30 верстиями 8 — 10, соединяющими их с ванной. По оси симметрии отверстий на внутренней поверхности канала установлены диэлектрические перегородки 11 - 13, которые

5. Печь по пп. 1,2.и 4, э т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления, гидравлический тракт выполнен в виде канала дугообразной формы, непосредственно сопряженного с кана.|ами замкнутой формы, а оси симметрии отверстий расположены на продолжении оси сопряжения гидравлического тракта.

6. Печь по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а,я с я тем, что при выполнении индукционной единицы заглубленной в ванну отверстия каналов расположены на одной горизонтальной оси и каждый канал охвачен индуктором. перекрывают замкнутые каналы. Кана-. лы охвачены индукторами 14 — 16.

Печь работает следующим образом.

При подключении индукторов в замкнутых каналах индуцируются замкнутые вторичные токи, не соприкасающиеся друг с другом. Наличие перегородок, перекрывающих замкнутые каналы и примыкающие к их внутренним стенкам, заставляет ток огибать эти перегородки. В месте изгиба тока от его взаимодействия с собственным магнитным полем вознио кают электромагнитные силы, направленные по внешней нормали к линиям тока и имеющие составляющие в направлении ванны и нижнего канала вследствие чего возникает устойчивое интенсивное сквозное течение металла из ванны через отверстия по обеим половинам канала в нижний канал и далее в ванну, При этом на всем пути металла отсутствуют участки, где бы из-за неоднородности плотности тока возникали силы электромагнитного происхождения, препятствующие сквозному течению.

Снижение гидравлического сопротивления в случае дугообразной формЪ| горизонтального тракта и плавного сопряжения его с каналами приводит к увеличению скорости сквозного. течения (фиг,2), 1188913

Расположение каналов может быть в одной плосткости (фиг.1) или в параллельных плоскостях (фиг. Э и 4) но уже с одним индуктором, охватывающим оба канала, что обеспечивает при различных габаритах печи интенсивный тепломассообмен между металлом в ванее печи и каналах единицы.

Для увеличения технико- экономических параметров печь может быть выполнена в трехфазном варианте (фиг.5 и 6) с индуктором на каждый канал. Выполняется она аналогично однофазному варианту.

Для печей с заглубленной в ванну индукционной единицей (фиг. 7 и 8) все отверстия располагаются на одной прямой, а индукторы охватывают каждый канал и подключаются с фазовым сдвигом 180 вл.град.

Печь может быть выполнена и в виде встроенной системы каналов (фиг. 9 и 10), где роль гидравлического тракта выполняет часть ванны, а тепломассообмен происходит аналогичным образом, как и в отъемных индукционных единицах, описанных выше.

Таким образом, в предлагаемых фор1р мах выполнения индукционной канальной печи обеспечивается интенсивный тепломассообмен между металлом в ванне и каналах и значительно снижается перегрев на всем пути.

При этом все джоулево тепло выделяется непосредственно в каналах, что приводит к увеличению удельной мощ. ности индукционной единицы, увеличению активного сопротивления метал.ла в каналах печи, повышению коэффициента мощности печи и ее электрического KIIg.

1188913

1188913

8 75

1188913

Nua. 8

Pug Я

ВНИИПИ Заказ 6759/60

Тираж.793 . Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Риа. Ю