Индукционная тигельная печь Советский патент 1983 года по МПК F27D11/06 

Изобретение относится к металлур гни, в частности к конструкциям индукционных тигельных печей для выплавки сплавов. Известна тигельная индукционная печь, которая содержит охлаждаемый индуктор и размещенный внутри него тигель. Печью пользуются следующим образом. Сначала в.нижней части тиг ля наводят жидкий металл{ примерно иа 1/3 высоты тигля); в который затем вводят шихту и проплавляют, Пос ле заполнения тигля жидким металлом последний опоражнивают на 1/3 высоты 1. Недостатком данного устройства является то, что в период после сли ва жидкого металла из тигля до загрузки шихты работает полезно только часть индуктора, перекрываемая жидким металлом, поэтому тепловыделени минимальное. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является тигельная индукционная печь, включагадая ожидаемый индуктор и тигель, внутри ко торого на днище соосно его оси уста новлен диск из неэлектропроводного материала с образованием с внутренней боковой поверхностью тигля коль цевого зазора. Причем зазор имеет форму усеченного на половину тораСЗ Однако известная печь не обеспеч вает высокой эффективности при рабо те в связи с ем, что часть расплава находится за пределами.глубины проникновения тока в расплав. Цель изобретения - повышение эффективности работы печи. Поставленная цель достигается тем, что в индукционной тигельной печи, включающей охлаждаемый индуктор и тигель, внутри которого на дн ще соосно его оси установлен диск из неэлектропроводного материала с образованием с внутренней боковой поверхностью тигля кольцевого зазора, кольцевой зазор имеет прумоугол ное сечение с шириной, пропорциональной глубине проникновения тока в расплав выплавляемого металла с высотой, определяемой из соотношения-2- 0,5 - 0,66, - высота кольцевого ,зазора глубина тигля, Причем диск установлен с возможностью перемещения по днищу тигля. На фиг. 1 изображена печь, продольный разрезf на фиг, 2 - то же, вид сверху. Тигельная индукционная печь состоит из индуктора 1, размеш,енного внутри него тигля 2 и балластного элемента 3. Индуктор 1 }зыполнен водоохлаждаеivsHM и 13 зиде спирали Тигель 2 выполнен в виде цилиндрического стакан;а из огнеупорного материала, не взаимодействующего с расплавом метал . ла, например ;з смеси магнезита, шамота, жидкого С7оекла и коемнефтористого натрия. Нарукная поверхность тигля плотно прилегает к знугренней поверхности индуктора 1, Диск 3 выполнен в виде цилиндра кз материала, не нагреваюш.ехwC4 электромагнитном поле индуктора., вы.оимер из смеси DjaMOTa 58%, магне1 И :; 28%, жидкого стеклс 12%, KpeMHr-tvopr-ECToro натрия 2%, 1-1 ;лмеет плотносг-::,, 1 ревышающую алотност. г асплава металла, выплавляемого в Г18чи, Диск 3 выполнен высотой, равной 1/:: /3 высоты внутренней ем1сос- и т:г;г;;я 2. д 5аметром, равкыл: 0,66-0,9 внутрек;, :гго диаметра тигля,, Диск 3 усгаковлен BbiyTpH тигли 2 с образованием кольцевого зазора на всю его высолу преимущестзеыко концентулчно, возможность перем .енми относительно своего первоначального noJтoжeния, По одному из варианте в г. оверхности диска 3 выполнена ЕННтоЕая канавка. Возможен вариЕьНТ печи, при котором диск 3 выполнен Б виде несколь -:их циJ-индpикoв, имеющих ту же высоту, к индивидуajTbvibEjl (одинарный) элемент, а их количестве определи- Г ется КЗ успозия образсзе,ния. эффективного зазора ь:е):дду поверхностью т и гл.ч II диском. Тигельная KF;i yKUHOHHa.H печь работает следующим образом, В тигель загружают шихту, включают индуктор к расплавляют После заполнения жидким металлом части ткгля, занятой диском, загруя;ают тигель шихтой до полного его заполнения. Расплавляют шихту. После заполнения тигля жидким металлом осуществляют слив металла из ткгля в соответствующую емкость для него, причем слиБ осуществляют в объеме,Обеспечивающем полное погружение диска в жидкий металл. Затем осуществляют загрузку шихты и Б дальнейшем повторяют все описанные приемы с В случае обнаружения образования настыли в тигле осуществляют полный слив жидкого металла. Диск либо сдвигают с места,- либо извлекают из тигля и осуществляют удаление настыли с поверхности тигля и диска. После Э.ТОГО диск устанавливают на место, включают индуктор и подают шихту в тигель с повторением всех необходимых операций. Предлагаемая индукционная тигельная печь позволяет увеличить активное сопроткепениэ каждого металла за счет уменьшения сечения электро провсдного слоя введением диска с образованием кольцевого зазора; уве личить активную составляющую мощности печи в промежутке между слива жидкого металла за счет увеличения высоты активной зоны нагрева до 12 2 т высоты тигля; образовать зазор между стенками тигля и диском шириной,равной глубине проникновеНИН тока (для алюминия равна 7-8 см что обеспечивает турбулизацию потока жидкого металла в нем и способствует предотвращению быстрого настылеобразования. Указанные технические преимущест ва повышают эффективность работы индукционной тигельной печи. в качестве базового объекта для определения экономической эффективности предложенной печи принята промышленная индукционная печь марки ИАТ-6. По предварительным расчетам производительность предлагаемой печи выше производительности печи ИАТ-6 на 20%, а простои уменьшились на 15%. Ожидаемый экономический эффект от использования печи составляет 2,3 руб. на 1 т выплавляемого алюминия за счет повышения производительности печи и снижения простоев печи. Ожидаемый годовой экономический эффект при использовании печи для плавки 80000 т вторичного алюминиевого сырья в год составляет 176 руб.

1. ИНДУКЦИОННАЯ ТИГЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ, включающая oxлaждae 4ый индуктор и тигель, внутри которого на днище соосно его оси установлен диск из неэлектропроводного материала с образованием с внутренней боковой поверхностью тигля кольцевого зазора, отличающаяся тем, что, с целью повьанения эффективности работы печи, кольцевой зазор имеет прямоугольное сечение с шириной, пропорциональной глубине проникновения тока в расплав выплавляемого металла и высотой, определяемой из соотношения - 0,5 - 0,66, где Ь - высота кольцевого зазора; Н - глубина тигля. 2. Печь по п. 1, отличающая с я тем, что диск установлен с возможностью перемещения по днищу тигля. «1 Ф СО