Индуктор для плавки металла во взвешенном состоянии Советский патент 1984 года по МПК H05B6/32 

Изобретение относится к индукционному нагреву, а конкретно к устройствам для плавки металла во взве шенном состоянии, и может быть использовано для получения порошка по средством распыления потоком газа расплава, выливаемого из индуктора. Известны индукторы для плавки металла во взвешенном состоянии, Состоящие из двух соосных последовательно установленных секцийtl . Недостатками известных индукторов йвляются невозможность получения порошка из расплава непосредственно в процессе его выливания и неполное вьшивание взвешенного расплава. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является индуктор для плавки метана во взвешенном состоянии, содержащий дв соосно установленные по вертикальИой оси секции в виде кольцевых вод охлаждаемых витковС2. В этом устройстве устранено неполное выпивание расплава, однако оно также не позволяет получать из расплава порошок, т.е. предназначено только для получения отливок. Целью изобретения является расрирение технологических возможносте индуктора путем приспособления его к получению порошка из расплава. Поставленная цель достигается тем, что в индукторе для плавки металла во взвешенном состоянии, содер жащем две соосно установленные по вертикальной оси секции в виде кольцевых водоохлаждаемых витков, в стен ке витка нижней секции выполнена . полость, связанная с системой подачи газа под давлением, и соединенные с ней по меньшей мере два симметрично расположенных и перпендикулярных к оси индуктора сквозных канала,выхо ной участок которых направлен к этой оси под углом, меньшим 90°. На чертеже представлен индуктор для плавки металла во взвешенном сос тоянии, общий вид. Индуктор содержит две секции 1 и 2. Нижняя секция 1 состоит из водоохлаждаемого витка, в котором в полнены симметрично относительно ве тикальной оси каналы 3 для подачи газа под давлением к выпиваемому расплаву, выходная часть которых направлена под углом Ч к этой оси, которьй должен быть меньше 90 . В в ке также выполнена полость 4, заполняемая газом под давлением. Загрузка 5 состоит из электропроводящего материала, позицией 6 обозначена распьшяемая струя расплава. Система подачи газа на чертеже не показана. Индуктор работает следующим образом. В процессе расплавления загрузки 5 в высоком вакууме или контролируемой атмосфере (например в среде гелия) индуктор удерживает ее во взвешенном состоянии. После гомогенизации расплава его контролируемо выливают из индуктора. Одновременно на струю 6 расплава подается через каналы 3 газ под избыточньгм давлением. Турбулентный поток газа распыляет струю 6. Величина угла Ч кроме условия Ч 90° должна выбираться также из условия ) -внутренний диаметр нижней секции, мм; -постоянная Стефана-Больцмана, Вт/(м К )i -температура расплава. К; -температура плавления, Ki -ускорение свободного падения, м/с, -изменение теплового потока с единицы, поверхности выливаемой струи, Дж/м . Выполнение симметричных относительно вертикальной оси каналов ; для подачи газа под давлением к выливаемому расплаву, выходная часть которых направлена под углом V к этой оси, у а;овлетворяющим этому условию, необходимо для осуществления распыления выпиваемой из индуктора струи расплава турбулентным потоком газа и перемещения распыленных частиц жидкости вдоль оси. При. Ч 90 создается аварийный режим работы индуктора из-за попадания на него электропроводящего порошка. Пример. Расплав состава РецдСВЗ) массой 100 г, взвешен в индукторе для плавки металла во взвешенном состоянии на частоте поля 220 кГц. Плавильный объем индуктора 15 СМ1 Индуктор состоит из 3 10981 двух соосно установленных по вертикальной оси секций в виде водоохлаждаемых медных одиночных витков. В витке нижней секции вьтолнены симметрично относительно вертикальной5 оси два канала диаметром 3 мм для подачи газа под давлением К вьшиваемому расплаву. Выходная часть канат. лов направлена под углом 67 к вер- тикальной оси индуктора Загрузкаю расплавляется в вакууме 5-10 мм рт.ст. при напряжении на нижнем витке не менее чем 80 В. Расплав гомогенизируется в течение 2 мин, его температура 1550 С, после15 54 чего расцлав выливают из индуктора тонкой струей. Одновременно f началом выливания из каналов под давлением 6 ат к выливаемому расплаву подается гелий. Струя расплава раепьшяется турбулентным потоком гелия. По сравнению с известными индукторами для плавки металла во взвешенном состоянии предлагаемый позволяет получать порошок из расплавов злектропроводящих материалов в процессе их выливания, что расширяет прикладное значение плавки металлов во взвешенном состоянии и технологические возможности индуктора.

ИНДУКТОР ДЛЯ ПЛАВКИ МЕТАЛЛА ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ, содержащий две соосно установленные по вертикальной оси секции в виде кольцевых водоохлаждаемых витков, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей индуктора, в стенке витка нижней секции выполнена полость, связанная с системой подачи газа под давлением, и соединенные с ней по меньшей мере, два симметрично расположенных и перпендикулярных к оси индуктора . сквозных канала, выходной участок которых направлен к этой оси под углом, меньшим 90.