Патент ссср 58290

 

Класс 75 с, 22„;

21h, 31

ОПИСАНИЕ И ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано е Б оро иеиоремеиий Х иеаеаиа при СИИ СССР

I.."QECQ;,; ;

Д. М. Панин.

Нагревательное устройство к металлизатору.

Заявлено 29 марта 1937 года в НКОМ за K 670i, с присоединением заявки

K 6702 от того же числа.

Опябликоваио 30 ноября 1940 года.

Электрометаллизаторы разделяются по способу расплавления металла на два основных типа: дуговые, в которых расплавление металла производится в пламени вольтовой дуги, и тигельные, в которых металл находится в тигле и плавится от джоулева тепла, выделяемого обмоткой электроподогревателя.

К недостаткам дуговых металлизаторов следует отнести значительный угар металла и неравномерное крупно-зернистое его строение. К недостаткам тигельных — трудность плавки тугоплавких металлов, так как при высокой температуре плавления металлов трудно создать нужную разность температур между электроподогревателем и расплавляемым металлом.

Известны, кроме того, нагревательные устройства к металлизаторам, в которых нагрев металла осуществляется вихревыми токами, возбуждаемыми в металле вращающимся магнитным полем, создаваемым окружающим тирель железным статором, снабженным трехфа зной обмоткой.

Предлагаемое устройство к металлизатору относится к устройствам последнего рода, но отличается от них тем, что внутри тигля неподвижно установлена решетка или клетка из тугоплавкового материала. Последняя служит для удержания от вращательного движения еще нерасплавленных кусков металла и одновременно создает предварительный их прогрев токами, индуктируемыми в материале самой клетки.

На чертеже изображено предлагаемое нагревательное устройство в продольном разрезе.

В осевые пазы внешнего корпуса i укладывается трехфазная обмотка по принципу обмотки асинхронного двигателя. Обмотка снабжена теплостойкой дельта-асбестовой изоляцией (ПСА). Три конца обмотки подводятся к сети. Три других конца замыкаются на звезду или треугольник.

Таким образом, при нормальной частоте равной 50 периодам, создается вращающееся магнитное поле, делающее 3000 об/мин.

Сама обмотка рассчитана на режим короткого замыкания.

Внутрь корпуса 1 входит теплоизоляционный стакан 2, набранный, например, нз слоев асбеста. Толщина его и. материалы, входящие и его

:ocYaa„îïpåäåëÿþòñÿ температурой, которую хотят иметь в тигле. Чем выше эта температура, тем большей теплоизоляцией должен обладать этот слой.

Внутри теплоизоляцио нного стакана 2 помещается тигель 8 из магнезита для плавки металла.

Дно тигля снабжено отводной трубкой, соединяющейся нарезкой с носиком устройства; эти детали выполняются из вольфрама, в случае, расплавления тугоплавких металлов, или из тугоплавкой стали, в случае расплавления менее тугоплавких металлов.

Стержень 5 перекрывает выпускное отверстие в дне тигля и регулирует величину его открытия ввинчи- I ванием или вывинчиванием стержня из гайки, укрепленной в крышке.

Расплавленный металл по носику подводится к форсунке 9, обогреваемой горячим воздухом из коллектора 8. Внутри тигля 8 установлена короткозамкнутая „Беличья клетка" (вертикальные стержни 7 из тугоплавкового металла, стянутые сверху и снизу кольцами из того же металла), рассчитанная на создание в ней токов Фуко достаточной силы для расплавления заложенной порции металла. В нижней части клетки расположена решетка, Поскольку тепло подводится к расплавляемому металлу не за счет теплопередачи от более нагретого тела (например, случай электроподогрева), а возникает в самом металле вследствие индуктирования в его массе токов Фуко, то необходимая температура плавления может быть легко достигнута.

Запуск нового, еще не производившего плавку металлизатора, или переход с одного металла на другой проще всего производить, залив пустой тигель расплавленным металлом; тогда в этом массивном сердечнике сразу образуются вихревые токи достаточной силы, в силу чего плавка последующих порций кускового металла будет происходить в среде, обеспечивающей надежный контакт и быстрое расплавление поступающих на плавку кусков металла.

При плавке на твердой шихте в каждом куске металла в отдельности будут индуктироваться токи Фуко весьма слабой силы, так как контакт между отдельными кусками металла будет слаб и ненадежен. Когда весь металл расплавлен, убыль его (через форсунку) восстанавливается добавлением кусков металла, которые опускаются на дно и удерживаются от вращательного движения клеткой; эти неподвижные куски подвергаются интенсивному пересечению силовых линий, вследствие чего в них возбуждается достаточно сильная э. д. с., которая, благодаря тому, что куски лежат в расплавленном металле и имеют хороший контакт, создает значительные токи Фуко.

Это приводит к быстрому расплавлению внесенных в тигель кусков металла. Таким образом, непрерывность действия аппарата полностью обеспечена. Когда работа металлизатора закончена, металл застывает; возобновление его работы осуществляется включением статора на напряжение; так как застывший металл представляет собой массивный сердечник, то в нем, благодаря его высокой проводимости, сразу образуются интенсивные токи Фуко, что и приводит к быстрому его расплавлению, Когда весь металл расплавлен, металлизатор работает по принципу асинхронного двигателя; слои металла вращаются вместе с вращающимся магнитным полем со скольжениями, обусловленными величинами вязкостей, крупностью его частиц и пр.

Это вращательное движение имеет значение с точки зрения сепарации более крупных частиц металла от более мелких, так как центробежные силы вращения будут увлекать наиболее крупные частицы к периферии, наиболее же мелкие частицы будут располагаться в осевой части стакана и отводиться в форсунк у для распыления.

П редме т и зоб рете н и я.

Нагревательное устройство к металлизатору, служащему для распы— 3

Отв. редактор П. В. Никитин

Тип.,Сов. печ., М 1451. Зак. М 9" 42 — 460

Хоспланизлат

Цека 40 копления металлов в расплавленном состоянии, в котором нагрев осуществляется вихревыми токами, возбуждаемыми в металле вращающимся магнитным полем при помощи окружающего тигель железного статора, снабженного трехфазной обмоткой переменного тока, отличаю eåñà применением неподвижно установленной внутри тигля замкнутой решетки из тугоплавкового материала, с целью удержания от вращательного движения еще нерасплавленных кусков металла одновременно с созданием предварительного их нагрева токами, индуктируемыми в материале самой клетки.