Металлургическая печь для приготовления силумина Советский патент 1985 года по МПК F27B3/00 C22C1/02 

Изббретение относится к металлургическому оборудованию, в частности к конструкции плавильных печей, и может быть, использовано для приготовления силумина. Известна металлургическая печь дл приготовления сплавов, содержащая плавильную емкость и наклонный желоб с индуктором бегущего магнитно го поляС13. Недостатками указанной печи являются низкие производительность и выход сплава в годное при приготовлении сплавов типа силумина.Это вызвано тем, что присадки (кремний) вводя в желоб и включением индуктора на реверс перемешивают металл. При этом кремний мелких фракций стремится всплыть и переходит в шпак, а процесс приготовления 2 т сплава длится 30-40 мин. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является металлургическая печь для приготовления силумина, содержащая плавильную емкость карман и байпасный металпотракт с индуктором бегущего магнитного поля соединяющ - нижнюю часть емкости с верхней частью кармана 23. Недостатками известной печи являю ся невысокий выход силумина в годное и повышенная его-себестоимость. Это вызвано тем, что при использовании кремния мелких фракций при приготовлении сплаэа в этой печи из-за разнрсти удельных весов он всплывает, окисляется и переходит в шлак,т,е. имеет место повышенный расход кремния или снижение в осода в годное. Кроме того, известная печь не мо жет быть использована для разливки сплава, что сужает ее технологически возможности. Целью изобретения является повыше ние выхода годного, снижение себестоимости сплава за счет обеспечения возможности использования мелких фракций кремния и расширение функ1що яапьных возможностей печи. Поставленная цель достигается тем, что. металлургическгш печь для приготовления силумина, содержащая плавильную емкость, карман и байпасный металлотракт с ивдуктором- бег щего магнитного поля, соединяющий нижнкяо ч/icTb емкости с верхней частью кармана, снабжена средством дпя затапливания кремния в расплав, выполненным ввиде тарели с окном в центральной части, установленной в верхней части кармана с возможностью регулировки ее положения по высоте, а выходная часть байпасного металлотракта выполнена в виде сливного носка, установленного с возможностью поворота в.горизонтальной плоскости. Плавильная емкость снабжена наклон ной перегородкой, установленной с возможностью изменения угла наклона в зоне максимальной глубины ванны. При этом ось байпасного металлотракта расположена асимметрично оси кармана. Наличие средства для затапливания кремния, выполненного в виде тарели и расположенного в кармане под сливным носком, предотвращает всплывание кремния мелких фракций и окисление и обеспечивает интенсивное растворение. Это повышает выход сплава в годное, а также снижает себестоимость как за счет снижения расхода кремния, так и за счет использования ббЬее дешевого сырья - кремния мелких фракций. Наличие поворотного в горизонтальной плоскости сливного носка (выходной части металлотракта) расширяет технологические возможности печи, так как наряду с приготовлением сплава становится возможным и его разливка. Наклонная перегородка в плавильной емкости служит дополнительным средством для затапливания кремния и предотвращает попадание его в сливной носок, а асимметричное расположение осей металлотракта и кармана обеспечивает при работе индуктора возникновение одного движущегося контура металла, что снижает его окисление. На фиг.1 показаны предлагаемая печь, продольный разрез, на фиг,2 сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2. Металлургическаяпечь содержит плавильную емкость 1, футерованную керамическим материалом с наклонным дном 2, которое обеспечивает удобства очистки печи от шпаков и полный слив металла после приготовления силумина. Печь снабжена карманом 3, сообщающимся в нижней части с плавильной емкостью 1, Параллельно карману 3 с боковины печи смонтирован наклонный лоток 4, выходящий из зоны печи, под дном которого установлен индуктор 5 бегущего магнитного поля. Лоток от емкости 1 частично отделен перегородками 6 и 7, 5 выходящими за пределы печи. Выходная часть лотка 4 выполнена в вчде поворотного в горизонтальной плоскости сливного носка 8, представляющего собой вогнутую гшастину, откры- tO тую со стороны, отделенной от лотка, а с противоположной стороны под ном лотка - чашеобразную. Лоток 4 со сливным поворотным носком 8 и карманом 3 образуют байпасный кон- f5 тур, соединяющий нижнюю часть плавильной емкости 1 с верхней частью кармана 3. В кармане 3 размещена тарель 9, например, из асботермосиликата, стойкого к расплаву алюми- 20 ния, с окном 10 по середине. Тарель 9 снабжена средствами 11 регулировки ее положения по высоте.

В плавильной емкости 1 выполнено окно 12 для загрузки чушек алюминия, 25 через которое также удаляют шпак. В зоне максимального уровня метала в печи у одной из боковин размещена наклонная перегородка 13., обеспеивающая затапливание кремния в ме- зо талл и предотвращакицая попадание шлаов при разливке готового силумина.

В случае необходимости угол наклона перегородки 13 изменяют путем перестановки и закрепления последней в , азах (не показаны), которые выполнены в футеровке плавильной емкости 1. Ось лотка 4 байпасного контура разещена асимметрично оси кармана 3, то обеспечивает при работе возникновение одного движущегося контура

металла в емкости вместо двух, уменьшая окисление металла.

Печь работает следующим образец.

В плавильную емкость 1 загружают чушки алкадиния и включают систему нагрева печи. После окончания плавки алюминия в карман 3 загружают мелкие фракции кремния. Поверх введенного в карман 3 кремния устанавливают тарель 9, поворотный носок В размещают над тарелью 9 и включают индуктор 5. Металл под действием бегущего магнитногд поля поднимается по лотку 4 и по образованному байпасному контур подается на тарель 9 и далее через окно 10 в центре и по периферии попадает на мелкие фракции кремния, растворяя последний.

Тарель 9 под действием на нее металла вдавливает кремний в металл, не давая ему всплыть. Воздух, находящийся в засыпке, выходит через окно 10.тарели 9.

В случае попадания частиц кремния в верхний слой металла плавильной емкости 1 при движении металла, последний наталкивается на перегородку t2, которая благодаря установке ее в емкости с уголом раскрытия встречно потоку затапливает кремний. Пористость образцов (определяемая по ГОСТу 2685-77) составляет по шкапе ВИАМ 1-2 балла.

По окончании приготовления силумина поворотный носок 8 разворачивают в одну сторону с лотком Д и производят выкачку силумина.

Таким образом, впервые решена проблема использования мелких фракций .

1. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СИЛУМИНА, содержащая плавильную емкость, карман и байпасный металлотракт с. индуктором бегущего магнитного поля, соединяющий нижнкйо часть емкости с верхней частью кармана, отличающаяс я тем, что, с целью повышения выхода годного, снижения себестоимости сплава за счет обеспечения возможности использования мелких фракций кремния и расширения функциональных возможностей, она снабжена средством для затапливания кремния в расплав, вьшолненным в виде тарели с окном в центральной части, установленной в верхней части кармана с возможностью регулировки ее положения по высоте, a выходная часть байпасного металйотракта выполнена в- виде сливного носка, установленного с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. 2.Печь по П.1, отличающаяся тем, что плавильная.емкость снабжена наклонной перегородкой, установленной с возможностью изКО менения угла наклона в зоне максимальной глубины ванны. 3.Печь по ПП.1 и 2, о т л и чающаяся тем, что осьбайпас- g ного металлотракта расположена асимметрично оси кармана .. 00 00 4: О)