Индукционная вакуумная печь с холодным тиглем

 

Использование: электрометаллургия, в частности, в индукционных вакуумных печах для плавки металлов и сплавов. Сущность: индукционная вакуумная печь с холодным тиглем содержит индуктор, выполненный из секций холодный тигель и вакуумкамеру, при этом вакуумкамера выполнена в виде полого цилиндра из неэлектропроводного материала, расположенного между индуктором и холодным тиглем, причем холодный тигель установлен в вакуумкамере с зазором, заполненным порошком на основе оксида. 1 ил.

Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к индукционным вакуумным печам для плавки металлов и сплавов.

Известно вакуумная индукционная печь с холодным тиглем, содержащая вакуумную камеру и установленный в ней холодный тигель и индуктор [1] Недостатком указанной электропечи является относительно большие габариты и металлоемкость изготовления электропечи и тяжелые условия работы индуктора, находящегося в вакуумной камере, что требует надежной вакуумной изоляции индуктора и защиты этой изоляции от агрессивной атмосферы, которая во многих случаях присутствует в вакуумном объеме электропечи.

Эти недостатки, в основном, устраняются в электропечи, принятой нами в качестве прототипа, в которой тигель выполнен из секций, заключенных в оболочку из неэлектропроводного компаунда, армированного стекловолокнистым наполнителем, а наружная поверхность оболочки покрыта многослойной стеклолентой, пропитанной связующим. В оболочку герметично заделаны наружные стенки секций холодного тигля [2] Исполнение индукционной печи с холодным тиглем, заделанным в вакуумгерметичную оболочку из стеклопластика позволяет повысить ее надежность в эксплуатации за счет выноса индуктора из вакуумного объема.

Недостатком указанной электропечи является полная неремонтопригодность холодного тигля, соответственно и вакуумной камеры электропечи, т. к. холодный тигель с герметично заделанными наружными стенками секций в оболочку из неэлектропроводного компаунда, образует вакуумную плавильную камеру. Так, при выходе из строя только одной секции холодного тигля, требуется замена тигля целиком и соответственно, вакуумной камеры, что существенно увеличивает эксплуатационные расходы.

Задачей изобретения является создание печи, в которой обеспечивается взаимозаменяемость секций холодного тигля без нарушения герметичности вакуумной камеры.

Поставленная задача достигается тем, что в индукционной вакуумной печи с холодным тиглем, содержащем индуктор, холодный тигель, выполненный из секций, и расположенную между ними вакуумную камеру из неэлектропроводного материала, холодный тигель установлен в вакуумной камере, выполненной в виде полого цилиндра с зазором, заполненным порошком на основе оксидов.

На чертеже представлена схема индукционной вакуумной печи с холодным тиглем.

Электропечь содержит индуктор 1, холодный тигель 2 с поддоном 3, образующий с вакуумной камерой 4 кольцевой зазор 5, заполненный порошком на основе оксидов, крышку 6, на которой расположен бункер 7 и вакуумный затвор 8, разгрузочную камеру 9, подводы охлаждающей воды 10, 11 и механизм вытягивания слитка 12.

Электропечь работает следующим образом.

В бункер 7 загружают переплавляемую шихту и затем осуществляют вакуумирование вакуумного объема, состоящего из вакуумной камеры 4, выполненный в виде полого цилиндра из вакуумплотного неэлектропроводного материала, крышки электропечи 6 и разгрузочной камеры 9. После окончания вакуумирования подают охлаждающую воду на холодный тигель 2 через подводы 10, на поддон 3 через подводы 11 и на индуктор 1.

Шихту из бункера 7 подают в холодный тигель, предварительно открыв вакуумный затвор 8, и включают электропитание на индуктор 1. После расплавления шихты в холодном тигле 2 осуществляют догрузку шихты из бункера 7, который периодически догружают при закрытом вакуумном затворе 8 в период плавки. После наплавления в холодном тигле 2 необходимого количества расплава осуществляют вытягивание слитка путем перемещения вниз поддона 3 механизмом вытягивания 12 (или осуществляют донную разливку расплава из холодного тигля 2 в форму, установленную в разгрузочной камере 9). При вытягивании слитка осуществляют догрузку шихты в холодный тигель 2 из бункера 7. После наплавления слитка требуемой длины электропитание индуктора 1 отключают, слиток перемещают в разгрузочную камеру 9, которую затем поворачивают в сторону и извлекают слиток.

В случае выхода из строя хотя бы одной секции снимают крышку 7 и извлекают холодный тигель 2 из вакуумной камеры 4. Отремонтировав или заменив секцию на новую холодный тигель 2 устанавливают в вакуумную камеру и закрывают крышку 7.

Использование предлагаемого изобретения позволяет осуществлять ремонт холодного тигля в том числе, замену его секций без разрушения вакуумгерметичного цилиндра, т. к. холодный тигель легко извлекается из вакуумной камеры и обратно устанавливается в рабочее положение, что обеспечивается наличием зазора между холодным тиглем и вакуумной камерой, выполненной в виде полого цилиндра из вакуумплотного неэлектропроводного материала. Заполнение зазора порошком на основе оксидов, например, Al₂O₃, ZrO₂, MgO, позволяет защитить вакуумную камеру от прямого излучения высокотемпературного расплава через зазоры между секциями холодного тигля и тем самым предотвратить разрушение его стенки.

Формула изобретения

Индукционная вакуумная печь с холодным тиглем, содержащая индуктор, выполненный из секций холодный тигель и вакуум-камеру, отличающаяся тем, что вакуум-камера выполнена в виде полого цилиндра из неэлектропроводного материала, расположенного между индуктором и холодным тиглем, причем холодный тигель установлен в вакуум-камере с зазором, заполненным порошком на основе оксида.

РИСУНКИ

Рисунок 1