Виброиндукционная установка для плавки металла Советский патент 1986 года по МПК F27D11/06 

«1253846

относится к металлурпеко на за мо

гии, в частности к конструкциям виброиндукционных установок для плавки feтaллa и приготовления лигатур.

Цель изобретения - повышение на- дежности и КПД установки.

На фиг.1 представлена установка с опупенным в индуктор тиглем, общий вид; на фиг.2 - часть установки в положении, когда тигель поднят; на фиг.З - циклограмма работы установки.

Установка состоит из индуктора Ij электрически связанного и механически закрепленного с высокочастотным трансформатором 2. Последний установлен для удобства электромонтажа на конденсаторной батарее 3 и образует вместе с батареей 3 высокочастотный нагревательный контур , запитываемый от источника высокой частотьь Керамический тигель 4 помещается внутри индуктора 1 на кольцевую установочную площад,ку 5, по наружной окружности которой под углом 120 один к другому расположены: три Г -образ- ных зажима 6, служащих для закрепления тигля 4. Для возможности веп- тикального перемещения тигля 4 относительно индуктора 1 кольцевая ус- тановочная площадка -5 посажена на штоки 7 трех вертикально расположен- Hbrg: пневмоцилиндров 8, связанных для жесткости верхним 9 и ни;кним 10 кольцами. Кольца 9 и 10 для устра- нения наводки контурных индукционных токов и повьшения КПД установки выполнены из неэлектропроводящего электроизоляционного высокотемпературного материала (асбоцемента стек лотекстолита и др,)

Для управления работой пневмоци- линдров 8 служит пневмоклапан 11, образующий с пневмоцилиндром 8 пнев мопривод 12 Дебалансный вибровоз- будитель 13 установлен снизу в центральной части круглой плиты 14 из не электропроводящего матерртала-. Вибровозбудитель 13 вместе с плитой 14 установлены через упругие элемен- ты 15 на верхнем кольце 9. Сверху на плите 14 в центральной части установлен пневмодемпфер 16 с возможностью свободного захода во внутреннее отверстие 17 кольцевой установочной площадки 5. Конструктивно пневмо- цемпфер состоит из двух одинаковых дисков 18 из неметаллического тем5

5 0 0 5 0

5 0 5

пературостоикого материала, между которыми закреплена упругая воздушная камера 19, пневматически связанная с обратным ютапаном 20 и пнев- модросселем 21.

В закрепленный на кольцевой установочной плоп1адке 5 Г-образными зажимами 6 керамический тигель 4 загружается шихта и производится плавка включением питания индуктора 1. При достижении температуры жидкого состояния возникает естественный процесс перемешивания за счет возбуждения электродинамических сил от индукционного нагрева. Ввод дисперсных частиц осуществляют как вместе с шихтой в зап(итной от окисления среде,так и после расплавления пода-, чей порошка на зеркало металла и налагая при этом виброколебания на жидкий металл. Для защиты тигля 4 с жидким металлом от разрушения при включении вибровозбудителя 13 и прохождения резонансных частот тигля 4 в процессе набора, рабочей частоты колебаний, предварительно перед включением вибровозбудителя 13, отключают питание с индуктора 1 и пневмоприводом 12 осуществляют подъем тигля 4 с жидким металлом в верхнее положение. При подъеме тигля происходит восстановление из состояния сжатия и заполнение воздухом упругой воздушной камеры 19 пневмодемп- фера 16 и наполнение через клапан 20, пневмодемпфер 16 приходит в растянутое по вертикали состояние. По окончании подъема тигля 4 запускают вибровозбудитель 13 и при выходе на установивигуюся частоту опускают- тигель 4 в индуктор 1.

В процессе опускания тигля 4 донная часть тигля через отверстие 17 установочной площадки 5 сжимает пневмодемпфер 16. Наличие обратного клапана 20, перекрывающего вьшуск воздуха, обеспечивает прохождение и стравливанием воздуха из упругой воздушной камеры 19 через пневмо- дроссель 21, что приводит к замедлению скорости опускания тигля 4 и плавному нарастанию амплитуды вибрации тигля 4. Опускание тигля 4 происходит до полного сжатия пневмо- демпфера 16, который начинает выполнять роль передатчика колебаний от вибровозбудителя 13, при этом устанавливается постоянная амплитуда

вибрации тигля А на заданной рабочей частоте.

Внешнее вибрационное воздействие на жидкий металл и на дисперсные нерастворимые частицы приводит к интенсивному рассредоточению частиц и усвоению жидким металлом. Для поддержания однородности рассредоточения дисперсных усваиваемых жидким металлом частиц падают питание на индуктор 1 с небольшой мощностью для поддержания температуры и циркуляции расплава. По окончании процесса усвоения вводимых частиц отклю- чают индуктор 1,осуществляют подъем тигля 4 и затем отключают вибровозбудитель 13.

Поворотом Г-образных зажимов 6 устраняют крепление тигля 4 к установочной площадке 5 и осуществляют съем тигля 4 и разливку полученной лигатуры или сплава. На установочную площадку 5 устанавливается для повторения цикла следующий тигель.

Конструктивное расположение элементов установки, обеспечивающих

аб4

внешнее воздействие на процесс усвоения труднорастворимых дисперсных частиц без контакта с жидким металлом, значительно повьшает надежность

и работоспособность установки. Компоновка пневмодемпфера вибростола и стойки из неметаллических незлектро- проводных материалов и отсутствие в конструкции установки электропроводящих замкнутых контуров устраняет нагрев узлов и отдельных элементов установки индукционными токами, у 1еньшаются затраты на ремонт и по- вьшается КПД установки в целом. Применение в установке перестановки тиглей от плавки к плавке создает удобство получения на одной установке лигатур и сплавов различных по свойствам и составу. Пригт менение указанной установки как в лабораторных, так и в заводских условиях приводит к сокращению рабочих площадей за счет универсальности установки и совмещения процесса плавки и приготовления лигатуры.

6

«Ъ