Магнитодинамическая раздаточная печь

 

Изобретение относится к устройствам для плавления и разливки металла . Целью изобретения является повышение КПД и упрощение в эксплуатации. Печь содержит ванну I, плавильный канал 2, магнитопровод 3, индуктирующую в канале ток обмотку 4 и разомкнутый магнитопровод 5 с обмотками 6, охватывающий суженную в виде желоба часть ванны, в которой установлена огнеупорная трубка 8 с каналом и отверстием 9, соединенным с металлопроводом 10. Электроизоляционная перегородка 1I делит ванну на две части . Конструкция печи позволяет для вторичного тока образовать короткозамкнуть1Й виток через канал огнеупорной трубки, что повьшает КПД и упрощает эксплуатацию. 3 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1381737 А 1 (1) 4 Н 05 В 6/20, В 22 Р 39/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

5NU iigl;;. 1 А

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4037701/24-07 (22) 13.03.86 (46) 15.03.88. Бюл. Ф 10 (72) И.И. Ковалевский (53) 621.746.22(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1130437, кл. В 22 D 39/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

NI 431230, кл. С 21 С 5/52, !970. (54) МАГНИТОДИНАМИЧЕСКАЯ РАЗДАТОЧНАЯ

ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к устройствам для плавления и разливки металла. Целью изобретения является повышение КПД и упрощение в эксплуатации.

Печь содержит ванну 1 плавильный канал 2, магнитопровод 3, индуктирующую в канале ток обмотку 4 и разомкнутый магнитопровод 5 с обмотками 6, охватывающий суженную в виде желоба часть ванны, в которой установлена огнеупорная трубка 8 с каналом и отверстием 9, соединенным с металлопроводом 10. Электроизоляционная перегородка 1! делит ванну на две части. Конструкция печи позволяет для вторичного тока образовать короткозамкнутый виток через канал огнеупорной трубки, что повьппает КПД и упрощает эксплуатацию. 3 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1381 737

Изобретение относится к устройствам для плавления и разливки металла в литейные формы и другие металлоприемники.

Целью изобретения является повышение КПД и упрощение эксплуатации.

На фиг. 1 изображена магнитодинамическая раздаточная печь с V-образным плавильным каналом, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1, вид сверху.

Магнитодинамическа 1 раздаточная печь состоит из ванны 1, Ч-образного плавильного канала 2, замкнутого магнитопровода 3, охватывающего плавильный V-образный канал с обмоткой

4, питаемой переменным током, разомкнутого магнитопровода 5 с обмотками 20

6, питаемыми переменным током той же частоты, в зазоре которого в суженной в виде желоба части 7 ванны между отверстиями плавильного канала установлена огнеупорная трубка 8 с отвер- 25 стием 9 для выхода жидкого металла в металлопровод 10 и электроиэоляционной перегородки 11, делящей ванну на две части, при этом через трубку 8 соединяются обе части ванны. 30

В случае стацио . рной установки сливного трубопровода !О, электроизоляционная перегородка 11 может быть выполнена как одно целое с трубопроводом и разделять емкость на две равные части.

Длина трубки 8, охватываемого полюсами разомкнутого магнитопровода 5, выбирается из условия обеспечения доступа инструмента для прочистки. 40

Электроиэоляционная перегородка ll предназначена для образования необходимой плотности тока в трубке 8 в нижней части ванны I.

Выемки 12 в боковых стенках ванны 45 предназначены для доступа инструмента при прочистке Ч-образных каналов.

Магнитодинамическая раздаточная печь работает следующим образом.

В ванну I заливают жидкий металл, 50 который заполняя Ч-образный плавильный канал 2 и трубку 8 в нижней части ванны 1, образует короткозамкнутый виток, являющийся вторичной обмоткой замкнутого магнитопровода.

Для нагрева, плавления и транспортировки металла осуществляют включение обмотки 4 замкнутого магнитопровода 3 на переменное напряжение, при этом в металле по плавильному

Ч-образному каналу 2, ванне 1 и каналу трубки 8 протекает электрический ток, наводимый замкнутым магнитопроводом 3 в жидком металле, как во вторичной обмотке трансформатора, первичной обмотки которого является обмотка 4.

При транспортировке металла из магнитодинамической раздаточной печи в приемник (не показан) включаются обмотки 6 разомкнутого магнитопровода 5 на переменное напряжение той же частоты, что и питание обмотки 4.

В зазоре разомкнутого магнитопровода

5 создается магнитный поток, совпадающий по фазе с током в канале трубки 8 и направленный таким образом, что создается электродинамическое давление, выталкивающее металл в сливной трубопровод 10. Металл через металлопровод 10 подается в приемник.

Величина развиваемого давления регулируется изменением напряжения питания обмоток разомкнутого магнитопровода, например, с помощью трансформатора. Можно также в случае необходимости регулировать давление путем изменения величины напряжения, подаваемого на обмотку замкнутого магнитопровода или сдвига фаз между током в металле и магнитным потоком, созданным разомкнутым магнитопроводом.

Транспортировка металла в приемник прекращается реверсированием обмоток 6 разомкнутого магнитопровода

5 илн отключением обмоток разомкнутого 6 или замкнутого 4 магнитопроводов.

Для нагрева и плавления металла обмотка 4 замкнутого магнитопровода 3 остается включенной так же, как и в режиме транспортировки, а реверсируются или переключаются на другое напряжение, сдвинутое по фазе только обмотки 6 разомкнутого магнитопровода 5, при этом электродинамическая сила меняет направление, что способствует перемешиванию жидкого металла.

Преимуществами печи по изобретению является то, что при транспортировке металла сливной металлопровод стыкуется с отверстием огнеупорной трубки в суженной части ванны.

Такое конструктивное решение заставляет проходить весь электрический ток, индуцируемый в металле индукционной единицей через канал труб1381737 ки. Взаимодействие этого тока с магнитным потоком, включая потоки выпучивания, образованным в зазоре разомкнутого магнитопровода, образует электромагнитное давление, направленное вверх. Металл двигается вверх по сливному металлонроводу, втягиваясь из обеих частей ванны, разделенных злектроизоляционной перегород- р кой. Зона образования электродинамического давления расширена, исключена воэможность образования "завесы", т.е. фонтанирования металла возле наружной поверхности сливного металлопровода в нижней части ванны, что повышает КПД устройства.

Электрический ток протекает только через жидкий металл в канале трубки, который является активной зоной, а сливной металлопровод состыкован с отверстием в огнеупорной трубке и не образует активной зоны, а следовательно, не подвержен зарастанию и поэтому не прирастает к месту сты- 25 ковки с огнеупорной трубкой. Кроме того, нагрев нижней части металлопровода везде равномерен. Все это упрощает эксплуатацию и увеличивает срок службы металлопровода и всего устрой- gp ства.

Раздельные магнитопроводы индуктора и электромагнита позволяют создать магнитный поток в зазоре, совпадающий по фазе с током в активной части беэ потерь на компенсацию потоков и тем самым повысить КПД устройства в целом.

Перемешивание жидкого металла в предлагаемой магнитодинамической раздаточной печи происходит при снятом металлопроводе более интенсивно и более эффективно, так как и электроизоляционная перегородка и расположенная под ней суженная часть в виде 4огнеупорной трубки остаются на прежних местах. Плотность тока в канале трубки под перегородкой остается неизменной, а далее ток разветвляется на два направления — через отверстие в верхней части трубки и через горизонтальное (основное) отверстие ее.

Наложение магнитного поля на разветвленный ток в жидком металле создает электромагнитное давление, интенсивно нагнетающее жидкий металл в одну из частей ванны. 3а счет образовавшегося перепада давлений в частях ванны металл перемещается из одной части в другую через плавильный канал индукционной единицы, вызывая принудительный теплообмен металла и сокращая время нагрева металла в ванне, чем повышается КПД печи в целом.

Электроизоляционная перегородка в предлагаемом техническом решении делит ванну на две части и выполнена по всей высоте ванны, что позволяет полностью использовать ее как при режиме Заливка", так и при других режимах (Плавление, Перемешивание", "Хранение ) и заставляет весь электрический ток в металле проходить через канал трубки. Отсутствуют эоны, изолированные от горячего металла, что упрощает эксплуатацию и не требует дополнительных энергетических затрат на расплавление таких зон, чем также повышается КПД печи и повышаются эксплуатационные характеристики.

Формула и з о б р е т е н и я

Магнитодинамическая раздаточная печь, содержащая ванну для расплавллемого металла, установленную под ней одинарную индукционную единицу, каналы которой устьями соединены с ванной, разомкнутый магнитопровод с обмотками переменного тока, предназначенными для подключения к источнику питания, частота которого совпадает с частотой источника питания индукционной единицы, а полюса магнитопровода охватывают суженную в виде желоба нижнюю часть ванны, металлопровод, установленный между устьями каналов и соединенный с ее суженной частью, и электроизоляционную перегородку, разделяющую ванну между устьями каналов выше суженной части, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения эксплуатации, в суженной части ванны установлена огнеупорная трубка с горизонтальным каналом и отверстием в месте соединения с металлопроводом, а выполненная по всей высоте ванны перегородка примыкает к ней.

l38I737

Составитель О. Щедрина

Редактор Н. Швьщкая Техред Л.Сердюкова

Корректор А. Обручар

Закаэ II95/56 Тиразк 832 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

II3035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4