Индукционная плавильная печь

 

Изобретение относится к области металлургии , в частности к индукционным плавильным печам для плавки черных и цветных металлов. Цель изобретения - повышение КПД печи и увеличение срока службы. Графитовый стакан 5 нагревается от индуктора 1 и выполняет роль дополнительного нагревателя, теплопроводная засыпка 6, расположенная между графитовым стаканом 5 и тиглем 7 и состоящая из порошка натурального графита, выполняет роль уплотнителя и увеличивает теплоконтакт тигля 7 с графитовым стаканом 5. Печь позволяет увеличить срок службы в среднем в 1,5 раза и повысить КПД на 10-15%. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ОТ о о о о о (Л /5 /7 /V ZZJ. X О о о о о о о 00 ьо 00 О5 СП со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 F 27 D 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3996821/22-02 (22) 29.12.85 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (72) В. В. Панкратов, И. М. Розенман, Г. Ф. Бетеня, Н. А. Зайко, М. Н. Макухин и Н. Н. Горбачев (53) 621.365.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1128084, кл. F 27 D 11/06, 1983.

Фарбман С. А., Колобнев И. Ф. Индукционные печи. — М., !958, с. 524.

„„SU„„1328653 А 1 (54) ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ

ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к индукционным плавильным печам для плавки черных и цветных металлов. Цель изобретения — повышение КПД печи и увеличение срока службы. Графитовый стакан 5 нагревается от индуктора 1 и выполняет роль дополнительного нагревателя, теплопроводная засыпка 6, расположенная между графитовым стаканом 5 и тиглем 7 и состоящая из порошка натурального графита, выполняет роль уплотнителя и увеличивает теплоконтакт тигля 7 с графитовым стаканом 5. Печь позволяет увеличить срок службы в сред-, нем в 1,5 раза и повысить КПД на 10 — 15%.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1328653

Форлтула изобретения

Составитель И. Чепнкова

Редактор H. 1упипа Тскред И. Нерес Корректор A. Зимокосов

Заказ 3474/43 1 ираки 542 Подписное

1311 ИИПИ Государственного ко,iiiTi ip. СССР .".0 делам изобретений и открытий

113035, Чосква, Ж 35 Р:O иискаи наб., д. 415

11роизводствснно-!IQJJHI p li))llнескос, ре.lii,iин Iiit ., с. УiKI ород, y . i. ГIpoi. iiTH3 i, 4

Изобретение относится к металлургии, в частности к индукционным плавильным печам для плавки черных и цветных металлов.

Цель изобретения — повышение КПД печи и увеличение срока ее службы.

На чертеже показана предлагаемая печь, вертикальный разрез.

Индукционная плавильная печь состоит из индуктора 1, металлического корпуса 2, снабженного футеровкой 3. Теплоизоляционная засьц1ка 4 расположена между футеровкой 3 и графитовым стаканом 5. Теплопроводная засыпка 6 находится между внутренней поверхностью графитового стакана

5 и внешней поверхностью тигля 7, в котором расплавляется металл.

В основном индукционные плавильные печи выходят из строя в результате протекания жидкого металла из тигля через футеровку на индуктор. Кроме того, печи имеют низкий КПД в результате больших теплопотерь, что приводит к дополнительному расходу электроэнергии. Для расплавления шихты и доведения ее до требуемой температуры (1600 — 1700 С) приходится значительно увеличивать потребляемую мощность печей, что приводит к усиленному износу оборудования.

Изменение в конструкции печи, т.е. введение в нее графитового стакана, который с внешней стороны контактирует с теплоизоляционной засыпкой, состоящей из нитрида кремния и нитрида бора, и с внутренней стороны контактирующего с теплопроводной засыпкой, в качестве которой использован порошок натурального графита, позволяет увеличить КПД и срок службы печей.

Печь работает следующим образом.

Под воздействием электромагнитных сил разогревается не только металл, находящийся в тигле 7, но и графитовый стакан 5. От наведенных в графитовом стакане 5 токов он разогревается и отдает тепло.

Тепло, отдаваемое в направлении жидкого металла, является полезным, так как графитовый стакан 5 выполняет роль дополнительного охранного нагревателя. Без увеличения мощности печи удается увеличить тепловой поток, разогревающий металл. Теплопроводная засыпка 6, состоящая из поро1пка натурального графита, pBcHoëoæoHHàÿ в зазоре между внутренней поверхностью стакана 5 и внешней поверхностью 7, выполняет роль уплотнителя с целью улучшения теплопередачи от графитового стакана 5 к расплавленному металлу.

Теплоизоляционная засыпка 4 заполняет зазор между футеровкой 3 и графитовым стаканом 5 и состоит из нитрида кремния и нитрида бора. Теплопроводность такой засыпки меньше на порядок, чем у кварцитовой набивки или других огнеупоров. Засыпка из такого материала эффективно сдерживает поток тепла, направленный в сторону индуктора. Это значительно уменьшает теплопотери, нагрев футеровки и индуктора.

Дополнительный подогрев за счет гра15 фитового стакана в сочетании с эффективной теплоизоляционной и теплопроводной засыпками увеличивает КПД установки на

10 — 15о/, Кроме того, значительно уменьшается возможность прорыва жидкого металла на индуктор, что увеличивает срок службы печей в 1,5 — 2,0 раза.

Устройство работает как трансформатор, т.е. его первичной обмоткой является индуктор 1, внутри которого помещен на25 греваемый металл, выполняющий роль вторич ной обмотки и одновременно нагрузки.

Через индуктор 1 пропускается переменный ток высокой частоты (10000 — 15000 Гц), создающий переменное магнитное поле. Это поле наводит (индуцирует) в нагреваемом металле вихревые токи, вследствие чего в нем выделяется тепло, которое нагревает и расплавляет его.

Г1счь позволяет увеличить срок службы в среднем в 1,5 раза и повысить КПД на

1. Индукционная плавильная печь содержащая индуктор, футерованный корпус, 40 внутри которого установлен тигель с зазором, заполненным теплоизоляцHoHHbIM материалом, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД печи и увеличения срока ее службы, печь снабжена графитовым стаканом, расположенным между тиглем и теплоизоляционным материалом, причем между графитовым стаканом и тиглем выполнен зазор, заполненный теплопроводной засыпкой.

2. Печь по и. 1, отличающаяся тем, что

50 в качестве теплопроводной засыпки использован порошок натурального графита.