Индукционная канальная печь

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является увеличениенадежности печи и срока службы ее футеровки. В канальной^печи с одинарной индукционной единицей выполнен дополнительный вертикальный канал; выходы которого соединены с ванной печи и с одним из основных вертикальных каналов, а зона последнего соединения охвачена магнитопроводом. Место размещения всех указанных участков определено соответствующим соотношением, что позволяет создать определенное движение металла, препятствуя зарастанию каналов и разрушая застойною зоны, что повышает надежность работы печи. 3,з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 Н 05 В 6/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4786455/07 (22) 26.01.90 (46) 15.02.92. Бюл. N 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) А.В. Арефьев и Г.Г. Попов (53) 621.365.511(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1356269, кл. Н 05 В 6/20, 1987. (54) ИНДУКЦИОННАЯ КАНАЛЬНАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является увеличение

Изобретение относится к электротехнике. в частности к индукционным канальным ,печам.

Целью изобретения является увеличение надежности печи и срока службы ее футеровки при расплавлении алюминиевых сплавов.

На фиг. 1-4 представлена индукционная канальная печь в 3-х вариантах исполнения (стрелками показаны траектории движения жидкого металла).

Индукционная канальная печь содержит ванну 1 для расплавленного металла, под которой установлена одинарная индукционная единица 2, содержащая индуктор 3 с основным магнитопроводом 4, основной канал,5, состоящий из горизонтального участка: 6 и вертикальных участков 7, дополнительного канала 8, охваченного дополнительным магнитопроводом 9. Участок

„„Я2„„, 1713124 А1 надежности печи и срока службы ее футеровки. B канальной. печи с одинарной индукционной единицей выполнен дополнительный вертикальный канал; выходы ко-торого.соединены с ванной печи и с одним из основных вертикальных каналов, а зона последнего соединения охвачена магнитопроводом. Место размещения всех указанных участков определено соответствующим соотношением, что позволяет создать определенное движение металла, препятствуя зарастанию каналов и разрушая застойные зоны, что повышает надежность работы печи. 3, з.п.ф-лы, 4 ил.

10 вертикального канала, расположенный между ванной 1 и верхней кромкой выходного отверстия дополнительного канала 8, снабжен электропроводной пробкой 11.

Индукционная канальная печь также содержит дополнительный канал 12, который охватывается дополнительным магнитопроводом 13.

Индукционная канальная печь работает следующим образом.

При включении индукционной канальной печи по основному каналу 5 протекает наведенный электрический ток и нагоевает металл, Под действием электромагнитных сил в зоне действия дополнительного магнитопровода 9 в основном канале 5 возникает транзитное течение жидкого металла в направлениях,.изображенных на фиг. 1 стрелками. При плавке алюминиевых сплавов в вертикальном участке 7 канала 5 в зоне

1713124 соединения этой ветви с дополнительным каналом 8 происходит зарастание каналов

5, 8, которое легко удалить ручным или механическим инструментом. Интенсивность зарастания, а соответственно, и интенсивность чистки каналов 5, 8 зависит от количества неметаллических включений, поступающих в ванну 1, от интенсивности движения в каналах 5. 8.

Экспериментальные исследования движения металлов в каналах показали, что скорость течения в ветвях 6; 7 канале 5 различна и зависит от расстояния .между осью выходного отверстия дополнительного канала 8 и верхней кромкой вертикального 7 участка основного канала 5. Причем при расстоянии, равном менее 1/2 высоты вертикального 7 участка основного канала 5, скорости движения. металлз в дополнительном канале 8 незначительно (около 10® отличаются от скорости на участке 10.

При равных поперечных сечениях основного канала 5 и дополнительного канала

8 основное движение металла идет по участку 10 и дополнительному каналу 8, не захватывая другие участки 6, 7 основного канала 5. Это приводит к перегреву этих участков основного канала 5, а соответственно, к повышенному их эарастанию, что уменьшает срок службы и надежность, так как перегрев прямо пропорционален зарастанию, Это позволяет рассматривать область расположения оси выходного отверстия дополнительного канала на расстояние менее

1/3 высоты вертикального 7 участка основного канала 5, как не отвечающее цели изобретения.

Данные получены на модели индукционной канальной new, где в качестве моделирующего металла использовался низкотемпературный сплав Вуда.

Интенсивность зарзстания зависит от способности потоков образовывать застойную зону в канале (эону встречных потоков, когда скорость в них равна О) и от количества неметаллических включений. поступающих в канал. При выполнении участка Ю с. увеличением (фиг. 2) поперечного сечения в сторону ванны 1, движение металла в нем будет направлено из канала. препятствуя прохождению неметаллических включений в канал и разрушая застойную зону. Застойная зона полностью удаляется. На фиг. 3: показан участок 10 канала, снабженный злектропроводной пробкой 11, исключающей встречный гидродинамический поток при условии совпадения нижнего торца пробки 11 с верхней кромкой выходного отверстия дополнительного канала 8.

Если конструкция индукционной канальной печи выполнена в соответствии с фиг. 4, то работа индукционной канальной печи осуществляется следующим образом.

5 Дополнительным магнитопроводом 9 охватывается только один дополнительный канал 8, в..этом случае движение металла в вертикальной 7 ветви канала 5 не имеет застойных зон, а в горизонтальной 6 ветви

1р канале 5 имеется застойная эона, где возможно зарастание каналов. Через определенный интервал дополнительный мзгнитепровод 9 вынимается и одновременно устанавливается магнитопровод 13.

15 охватывающйй другой дополнительный канал 12. Движение металла меняется и теперь зона зарзстания передается в другой канал, что снижает интенсивность зарастания каналов и требует меньше периодично2р сти чистки каналов. Очевидно, чем меньше индукционная канальная печь чистится, тем больше ее срок службы.

Следует отметить еще и то, что при подобной работе индукционной канальной

25 печи значительно снижается неравномерность нагрева футеровки канала, так как при одном положении магнитопроводз максимум температуры будет в одном. канале, в месте соединения дополнительного канала

30 с вертикальной ветвью, а при другом — в другом канале. Такое периодическое чередование температуры, аыравнивая во времени температуру по двине канала, при- . водит к более легким условиям работы футе35 ровки и как:следствие, увеличению ее надежности и сроха ее службы.

Использование индукционной печи . предлагаемой конструкции позволит исключить зарастзние нижнего горизонтального

4р канала, снизить зарастание вертикальных кайалое. т.е. увеличить надежность печи и срок службы ее футеровки.

Формула изобретния

1.Индукционная канальная печь, содержащая ваннудля раеплзвленного металла и установленную под ней одинарную индукционную единицу с заключенными в футе50. ровку П-образной формы горизонтальным и двумя вертикальными каналами, охватывающими индуктор с магнитопроводом и по меньшей мере один дополнительный канал. соединенный с одним из указанных каналов

55 и охваченный дополнительным магнитопроводом в зоне его соединения, о т л и ч з ющ а я с я тем, что, с целью увеличения надежности печи и срока службы ее футеровки при расплавлении алюминиевых сплавов, дополнительный канал располо1713124 жен параллельно одному из вертикальных каналов, один выход его соединен с ванной печи, а другой снабжен соединенным с указанным вертикальным каналом горизонтальным участком, ось которого 5 расположена на расстоянии от поверхности индукционной единицы не менее 1/3 высоты вертикального канала.

2. Печьпоп.1;отличающаяся тем, что участок вертикального канала, примыка- 10 ющий к дополнительному каналу, выполнен с переменным по высоте поперечным сечением, увеличивающимся в сторону ванны.

3. Печьпоп,1,отличающаяся тем, что на участке вертикального канала, примыкающего к,цополнительному каналу от его устья до выходного отверстия горизонтального участка, установлена электроприводная пробка.

4, Печь по и. 1, отлич а юща я ся тем, что при выполнении двух дополнительных каналов, дополнительный магнитопровод выполнен съемным.

1713124

70 д

Составитель О.Щедрина

Редактор Н.Каменская Техред M.Ìîðlåíòàë Корректор И.Муска

Заказ 545 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"; r. Ужгород. ул.Гагарина, .101