Высокотемпературная индукционная печь

Изобретение относится к конструкциям индукционных тигельных печей для высокотемпературной переработки материалов и может быть использовано в металлургии, в процессах прокаливания твердых продуктов, в переработке твердых органических отходов, включая отходы тары и упаковки. Печь снабжена загрузочным устройством, содержащим цилиндр с воронкой, расположенным внутри него поршнем с приводом возвратно-поступательного движения и отсекателем, при этом цилиндр укреплен на верхней крышке тигля и снабжен гладкой с выходным штуцером рубашкой, полость которой сообщена с рабочей полостью печи, и затвором, выполненным в виде диска с посадочным конусом, жестко соединенного с осью, смонтированной в опорах и связанной с приводом реверсивного поворота. Изобретение позволяет осуществить любую высокотермическую обработку материалов без сообщения рабочей полости печи с атмосферой во время загрузки сырья, т.е. обеспечить непрерывность работы, подогреть сырье отходящими газами переработки, что в итоге повысит производительность процесса, сэкономит тепловые затраты и улучшит условия обслуживания печи. 2 ил.

 

Изобретение относится к конструкциям индукционных тигельных печей для высокотемпературной переработки материалов и может быть использовано в металлургии, в процессах прокаливания твердых продуктов, в переработке твердых органических отходов, включая отходы тары и упаковки.

Известна индукционная вакуумная печь с холодным тиглем, содержащая индуктор, выполненный из секций холодный тигель с поддоном, вакуум-камеру в виде полого цилиндра из неэлектропроводного материала, расположенного между индуктором и холодным тиглем, крышку, загрузочный бункер, вакуумный затвор, подводы охлаждающей воды и механизм выталкивания слитка.

Недостатком данного изобретения являются узкоспециализированное назначение, периодичность работы и невозможность использования, например, для высокотемпературной переработки органических отходов, где вакуум недопустим и требуется отвод пиролизного газа.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является высокотемпературная индукционная печь, принятая за прототип, содержащая индуктор, холодной тигель, в котором коаксиально установлен отделенный теплоизоляционным слоем внутренний тигель, изготовленный из карбида кремния и снабженный изготовленными из того же материала верхней и нижней крышками, в которых выполнены отверстия (RU 2095714, 10.11.1997).

Недостатком данного изобретения является отсутствие загрузочного и разгрузочного устройств, периодичность работы, тепловые потери.

Задача изобретения заключается в расширении технологических возможностей, экономии теплоты, обеспечении непрерывного режима работы печи, улучшении условий ее обслуживания.

Поставленная задача решается тем, что индукционная печь, содержащая индуктор, холодный тигель, теплоизоляционной слой, внутренний тигель и его верхнюю и нижнюю крышки, изготовленные из карбида кремния, снабжена загрузочным устройством, содержащим закрепленный на верхней крышке тигля цилиндр с воронкой, расположенным внутри него поршнем с приводом возвратно-поступательного движения и отсекателем, жестко закрепленным на поршне и перекрывающим отверстие из воронки в цилиндр, когда поршень расположен ниже указанного отверстия, при этом цилиндр выполнен с гладкой рубашкой с выходным штуцером и с расположенным у его нижнего торца затвором, жестко соединенным с осью, смонтированной в опорах и связанной с приводом реверсивного поворота, выполненным в виде диска с посадочным конусом и плотно входящим в цилиндр при поднятии поршня.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1. изображен разрез печи; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.

Печь содержит индуктор 1, охватывающий холодный тигель 2, теплоизоляционный слой 3, внутренний тигель 4 и его крышки 5 и 6, изготовленные из карбида кремния, загрузочное устройство в составе цилиндра 7 с воронкой 8 и гладкой рубашкой 9, смонтированные на крышке 5 таким образом, что внутренняя полость рубашки сообщается с рабочей полостью печи и имеет штуцер 10 для выхода газа переработки. Внутри цилиндра 7 находится поршень 11 со штоком 12, связанным с приводом 13 возвратно-поступательного движения, например с пневмоцилиндром. На поршне 11 жестко закреплен отсекатель 14, который перекрывает отверстие из воронки 8 в цилиндр 7 в тот период, когда поршень опускается ниже этого отверстия (чтобы сырье не попадало в штоковую полость цилиндра). У нижнего торца цилиндра 7 установлен затвор, который выполнен в виде диска 15 с посадочным конусом 16, входящим в цилиндр 7 и обеспечивающим плотное его закрытие. Диск 15 жестко соединен с осью 17, которая смонтирована в опорах 18 и соединена одним своим торцом с приводом 19 реверсивного поворота. В нижней крышке 6 имеется разгрузочное средство 20.

Печь работает следующим образом.

Исходное сырье засыпается в воронку 8 и в то время, когда поршень 11 находится в своем верхнем положении, а затвор закрыт, ссыпается в поршневую полость цилиндра 7, заполняя его на максимально возможную высоту. Далее поршень 11 начинает опускаться и при закрытом затворе уплотняет сырье. Это уплотнение необходимо для того чтобы, во-первых, увеличить гидравлическое сопротивление слоя и тем самым не пропустить газы переработки в цилиндр при открытии затвора и, во-вторых, сократить время выдавливания (загрузки) сырья в печь. В требуемое время открывается затвор, т.е. диск 15 поворачивается от привода 20 на 90°, поршень, двигаясь вниз, выталкивает сырье в полость печи - идет загрузка сырья. При этом отсекатель 14 перекрывает входное отверстие в цилиндре 7 и тем самым предотвращает попадание сырья в штоковую полость цилиндра. Загрузка закончится, когда поршень 11 достигнет своего нижнего положения. Затем поршень 11 начинает подниматься, диск 15 поворачивается от привода 20 на 90° в обратном направлении, и посадочный конус 16 плотно входит в торец цилиндра 7 - затвор закрывает цилиндр. Когда поршень 11 достигнет своего крайнего верхнего положения, начинается следующий цикл загрузки сырья.

После выдачи порции сырья из цилиндра 7 в печь начинается процесс его пиролизной переработки. Газы переработки входят в полость рубашки 9, нагревают стенку цилиндра 7 и выходят через штуцер 10 на дальнейшую переработку или сжигание. Новая порция сырья нагревается от стенки цилиндра 7, пока не будет выдана в печь для следующего цикла пиролиза.

Предлагаемая индукционная печь, оснащенная загрузочным устройством указанного вида, позволит осуществить любую высокотермическую обработку материалов без сообщения рабочей полости печи с атмосферой во время загрузки сырья, т.е. обеспечить непрерывность работы, подогреть сырье отходящими газами переработки, что в итоге повысит производительность процесса, сэкономит тепловые затраты и улучшит условия обслуживания печи.

Индукционная печь, содержащая индуктор, холодный тигель, теплоизоляционный слой, внутренний тигель и его нижнюю и верхнюю крышки, изготовленные из карбида кремния, отличающаяся тем, что печь снабжена загрузочным устройством, содержащим закрепленный на верхней крышке тигля цилиндр с воронкой, расположенный внутри него поршень с приводом возвратно-поступательного движения и отсекатель, жестко закрепленный на поршне и перекрывающий отверстие из воронки в цилиндр, когда поршень расположен ниже указанного отверстия, при этом цилиндр выполнен с гладкой рубашкой с выходным штуцером, полость которой сообщена с рабочей полостью печи, и с расположенным у его нижнего торца затвором, жестко соединенным с осью, смонтированной в опорах и связанной с приводом реверсивного поворота, и выполненным в виде диска с посадочным конусом, плотно входящим в цилиндр при поднятии поршня.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для загрузки плавильных печей. .

Изобретение относится к производству материалов керамического назначения, в том числе для получения керамических и цементных клинкеров, и может использоваться при изготовлении строительных материалов.

Изобретение относится к конструкциям индукционных тигельных печей для высокотемпературной переработки материалов и может быть использовано в металлургии, в процессах прокаливания твердых продуктов, в переработке твердых органических отходов, включая отходы тары и упаковки.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к способу переработки концентратов из руды, содержащей оксиды железа, титана и ванадия, и устройству для его осуществления.

Изобретение относится к металлургии, а именно к электроплавильному оборудованию для плавки шихты, содержащей черные и цветные металлы. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для индукционной плавки цветных и черных металлов, а также варки стекла. .

Изобретение относится к устройству для разделения смесей и сплавов на составляющие фракции, в частности для получения металлов высокой чистоты - до 99,99%, методом дистилляции в вакууме.

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к конструкции индукционной печи. .

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к индукционным установкам, предназначенным для плавки и приготовления сплавов, требующих в процессе приготовления эффективного перемешивания расплавленного металла

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности, к способам плавки литейных металлов и сплавов в электромагнитных индукционных тигельных печах. В способе осуществляют загрузку шихты в тигель, воздействие на шихту рабочим магнитным потоком для ее нагрева вихревыми индукционными токами и расплавления, слив расплава из тигля. Воздействие на шихту осуществляют по меньшей мере с двух противоположных боковых сторон тигля горизонтальным магнитным потоком, создаваемым индуктором с витками, охватывающими горизонтальную часть изогнутого магнитопровода с двумя вертикальными полюсами. Изобретение позволяет снизить потери от износа тигля и брака отливок по неметаллическим включениям и энергоемкости процесса плавки, а также повысить защищенность и надежность индукционной тигельной печи. 6 ил.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к конструктивным особенностям электромагнитных индукционных тигельных печей для плавки литейных металлов и сплавов. Печь содержит корпус, тигель с ванной, индуктор с витками, при этом С-образный магнитопровод выполнен заодно с корпусом, его разноименные полюса обращены друг к другу для создания горизонтального магнитного потока, витки индуктора выполнены с возможностью охвата горизонтальной части магнитопровода между его полюсами, а тигель с ванной размещен между полюсами сбоку от индуктора. Изобретение позволяет снизить потери от износа тигля и брака отливок по неметаллическим включениям и энергоемкости процесса плавки, уменьшить габариты установки, а также повысить защищенность и надежность индукционной тигельной печи. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к конструктивным особенностям электромагнитных индукционных тигельных печей для плавки литейных металлов и сплавов. Печь содержит корпус, тигель с ванной, магнитопровод с разноименными полюсами, выполненный заодно с корпусом и расположенный горизонтально вокруг тигля, два индуктора с витками, охватывающими магнитопровод, установлены между полюсами у двух противоположных сторон тигля и включены встречно, при этом полюса магнитопровода, создающие горизонтальный магнитный поток, обращены к друг другу и к двум другим противоположным сторонам тигля. Магнитопровод выполнен О-образной формы. Изобретение позволяет снизить потери от износа тигля и брака отливок по неметаллическим включениям и энергоемкости процесса плавки, уменьшить габариты установки, а также повысить защищенность и надежность индукционной тигельной печи. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к конструктивным особенностям электромагнитных индукционных тигельных печей для плавки литейных металлов и сплавов. Печь содержит корпус, тигель с ванной, выполненный заодно с корпусом магнитопровод с разноименными полюсами, обращенными друг к другу и тиглю и для создания горизонтального магнитного потока индуктор с витками, охватывающими горизонтальную часть магнитопровода между полюсами, при этом тигель с ванной размещен между упомянутыми полюсами над индуктором. Изобретение позволяет снизить потери от износа тигля и брака отливок по неметаллическим включениям и энергоемкости процесса плавки, уменьшить габариты установки, а также повысить защищенность и надежность индукционной тигельной печи. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к дозированной загрузке шихтовых материалов в индукционные плавильные печи для плавки черных и цветных металлов. Установка снабжена устройством для удаления загрязнений из шихты в процессе ее загрузки в печь, состоящим из решетки с отверстиями, накопительного бункера и короба с ручкой для удаления загрязнений, направляющих и двух фиксаторов, крепящих короб к направляющим, при этом на сварной раме виброзагрузочной машины закреплены опоры для крепления загрузочного лотка с расположенным над ним загрузочным бункером, причем загрузочный лоток имеет заднюю и две боковые стенки и сварен из листовой стали, вибрационный механизм машины состоит из двух дебалансных центробежных вибраторов, которые закреплены на двух пластинах-кронштейнах, приваренных к боковым стенкам загрузочного лотка, а в средней части загрузочного лотка размещено устройство для удаления загрязнений из шихты в процессе ее загрузки в печь, при этом устройство для загрузки шихты в виброзагрузочную машину состоит из пяти бункеров с пневмовибраторами, пластинчатого транспортера, загрузочной бадьи и тельфера с электронными весами, выполненными с возможностью взвешивания шихтовых материалов весом до 3 т. Изобретение обеспечивает высокую надежность и степень механизации загрузки шихтовых материалов в индукционную печь. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх