Индукционная печь для непрерывного наплавления блоков оксидных материалов Советский патент 1988 года по МПК C03B5/02 

сд сд

Изобретение относится к электропеш - строению, в частности к индукционным печам для получения плавленых огнеуиори1)1х материалов, и может быть использовано нри )оизводсте высококачестг енных огнеупорных материалов.

Целью изобретения является повышение надежности работы печи.

На фиг. 1 показана индукционная печь с круглым поперечным сечением холодного тигля в исходном состоянии, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фи1 3 - печь при переходе к наплав- лению полного сечения блока, нродольный разрез; на фиг. 4 - печь с прямоугольным поперечным сечением холодного тигля, в аксонометрии.

,укционная печь содержит при .;.: 1Й холодный тигель 1, собранный на чи lOi:- 1 ри11еской плите 2 из секций 3, ; |.;р;.:й охвачен индуктором 4. Внутри холодного тигля 1 размендена затравка 5, имеющая го- .ювную часть 6, которая повторяет поперечное сечение холодного тигля 1. Головная часть 6 затравки в верхней части :-г/ С : горизонтальный сквозной паз 7, выпс.м ., ный из двух сопряженных участков: верл ;;; участка, сужающегося книзу и образованного двумя плоскостями 8, составляюнитп

угол 60-150°, и нижнего участка 9. ; .::. пиряющегося книзу.

Печь работает следуюпщм ооразом.

В исходном состоянии ночи затравкя Г) введена в холодный тиг(.,1ь 1 таким ()fV);i ; ,-./ чтобы наз 7 головной части 6 зач li;. ходился напротив индуктора 4. I.JJC. те.мьно, паименыная нп рипл ii;iia 7 на уровне верхней плоскос 1ч i: р. KiOfia 4, В паз 7 иг.одят П1ихту ОКСИДНО i, м,-11;7 иаля и начи- ;;д)1 1 е cTapTOBbiii ;1аз;м ;:св, пап Л1мео.

1;лГ«Н|:,,Ю СТру/1 1 1; лЧ -|;|,:ла, Г|(уЛиЧ1КМПИ 5 . ;

Hiiixiy в iKKiy 7 несколько вьлпг нанмень Н1ей ei o П1ИПЯИЫ, Гх 1а1Ч)даря KoniieHTfuuuiii млсктромагнчтиого поля ипдукторя 4 в н.зу нагрев л1ета,лла происходит быстр чч Ч . м в известной печи, металла ci Ojtacr г; ,){ь де воздуха, и образуется етартовьи об ыл расплава вб.мнзи наименыне ) ,1 н;;:-;а 7. Вс..iHf концептранми -.i., : )(. i; г; ;:, 1К).1Я li стартовом об ьеме раснлав:: происходит иысгрое увеличение об ьема i д. рагндава за счет расплав.к-ння шпхть i:.H;i- . Л iia:-;a и нжхты 10, нодаваом ) к печь из Оунке)а II (фиг. 3). IIoc.ic зано. 1нен 1ч 1Н1жнег() участка 9 паза расплаво.м он Р,,ПЧ-- кас Г на п, 1)ек(11 ти 8 верхнего участка па- ui 7 и 11ро;1сходит медленное pacnuipeHHC ,i 12 расплава, которая постепенно за- ннмап все сечения холодного т 1|-ля 1. При гом включают механи.зм нер е.менления г :.;.., (не показан) и начинас- он скат;; ;;..; -.:;;

ку Г) из тигля 1, наплавляя n. tot: .,-:;:

ного материа ла.

Расплав в нижнем учасмкс ) :i i:-.,; ,|;i: сталлизуется, образуя нача.чьнуН af:i. Г -0

5

0

п

5., которая надежно сцепляется с затравкой 5. Мосле того, как затравка 5 проведет блок оксидного материала через механизм перемещения, она легко отделяется от нап- нлавляемого блока параллельным перемеще- ние.м вдоль паза 7.

Пример I. Необходимо осуществить на- плавление блоков оксида алюминия в индукционной установке «Кристалл-402, которая имеет проходной холодный тигель 1 с внутренним диаметром 0,1 м, индуктор 4 диаметром 0,160 и высотой 0,035 м, рабочую частоту тока ,28 МГц. Плавку необходимо вести при температуре расплава на 50-100°С выще температуры плавления. В этих условиях глубина проникновения тока в расплав оксида алюминия составляет в среднем 0,015 м, а в номинальном режиме плавки отношение D2/A2 6,3. Наименьн ая щирина паза 7 должна быть не менее 2Д2, или не менее 0,03 м, что составляет 0,33 DZ. В свою очередь, наибо.лыиая ширина нижнего участка 9 наза не должна превыщать 0,0525 м, или 0,525 Ds. Учитывая, что индуктор 4 в нечи короткий, глубину нижнего участка 9 паза выполни.м равной 2,5 высоты индуктора, т. е. 0,085 м. Для предотвран1ения образования значительного зазора н .люфта между блоком и затравкой П)н остывании и усадке оксидного материала в пазу 7, который имеет значительную глубину, наименьшую щирину наза 7 выполним минимально допустимой, т. е. 0,03 м, а отнощение между наиболь1ней шириной нижнего участка 9 паза и его наи- меньщей шириной выполним .максимально допусти.мым, т. е. равным 1,75. Угол между двумя плоскостя.ми 8, образующими верхний участок паза 7, выполним равным 90°. Ьэскольку сечение холодного тигля круглое, нанрав.ление выполнения паза произвольное .

В предлагаемой индукционной нечн обеспечиваются наилучн1ие ус.ловия для получения расплава в печи и начального х частка блока, который надежно сцепляется е затравкой.

Пример 2. При манлавлении O. KJK ):, кк годных материалов больших rioneije jiiix i :. ,- меров (диаметг) :)в) oriHOHjei iie О велико и можп д ;ходить до JO (ч1Ы1,ая шлри::. .; уменына ; ея д{ 0,2 /.. j ь . ф)м . еокрагит переходный pi /ким от

. .

Pifi т а к И . 7 може ;

j 1 . ЧТОб|:1

n. iaBKH ii

г;ажнем учас1ке 9 наза д;; юмпиа.льно: пежима п.чавки в пс./ци)/.; сеченин холоднгч О тигля 1, г:).( меж;п плоск ;-- тямч Я, i.of)L;.; :i ii;MrJ fsepxHHH участок i:;. 7 Ib ; .; -: -I .. 1 50°.

. i; I . :ii-..:;ii iie4ii lie OT. iH iae: -/ ;vir , .;. ; ;;:. вын:е

ii itiMt-p .). Ha - liOKd . :i--;:;

: рЯ -,:()ЛЧ)ЛМК)ГО IH. :iei r ;:1(;Г;; vIC fi H.i/i v ОТНГ.I Ts .ifihfi высоким -1НД;, KiupoM 4 .i.r,-. ii;iaBK;i

. ::r :v;aTepHa, :OB при малом |;т;:01ненин

,, ..остав.ляюн;.ем i. Г - uii рина iia:ia 7 lia i n, агниой части G затравки 5 составляет U.57 от меирзшего поперечного размера холодного тигля I. Наибольшая ширина нижнсмо участка 9 паза превышает наименьшую лишь в 1,3 раза из-за трудности обеспечения механической прочности головной части при увеличении наибольшей Н1ирины нижнего участка 9 паза. Это не ухудшает условия концентрации поля индуктора в пазу. Глубина нижнего участка 9 наза равна высоте индуктора 4. Паз 7 выполнен вдоль большего поперечного размера холодного тигля, чтобы обеспечить концентрацию электромагнитного поля в пазу. Работа печи не отличается от работы печи, описанной вын1е.

Формула изобретения

Индукционная печь для непрерывного на- плавления блоков оксидных материалов, содержащая проходной XO.lO. ГИГеЛ). охватывающий его индуктор и загпавку, головная часть которой выполнена в Емие охлаждаемого металлического цилиндра, повторяющего поперечное сечение холодного тигля со сквозным пазом в его верхней части, отличающаяся тем, что, с целью по- вышения надежности в работе печи,-паз выполнен в виде двух сопряженных участков, при этом верхний выполнен сужающимся книзу и образован двумя плоскостями, образующими угол 60- 150, глубина нижнего расширяющегося книзу, участка сост;, ляет 1,0-2,5 высоты индуктора, на;: меньшая ширина паза составляет 0,20-0,57 меньшего поперечного размера холодного тигля, а отношение наибольшей ширины нижнего участка паза к наименьшей нжрине паза составляет 1,1 -1,75, при этом паз выполнен вдоль большего поперечного размера холодного тигля.

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, к электропечестроению, в частности к индукционным печам для получения плавленых огнеупорных материалов. С целью повышения надежности работы печи последняя выполнена с определенным образом выполненной затравкой. Начальный участок наплавляемого блока оксидного материала формируется непосредственным наплавле- нием его в пазу головной части затравки. Паз затравки выполнен в виде двух сопряженных участков. Верхний участок выполнен сужающимся книзу и образован двумя плоскостями, образующими угол 60- 150°. Глубина нижнего расширяющегося книзу участка составляет 1,0-2,5 высоты индуктора печи. Паз выполнен вдоль большего поперечного размера холодного тигля. Этим достигается надежное сцепление оксидного блока с затрвкой и безаварийное вытягивание блока из печи. Вследствие концентрации электромагнитного поля индуктора печи в нижнем участке паза обеспечивается выделение максимальной мощности в стартовом объеме расплава во время начала плавки. Этим повыщается надежность запуска плавки. Сокращаются потери времени и необходимое количество металла для старта. Возможно отделить затравку от наплавленного блока без разрушения последнего. 4 ил. (О (Л

J/1

ххххххх г

2

Фие.-/

Вода

А-/

К Hepa/ffopi/

Фи,е.2

10

Вода

Редактор И. Рыбченко Заказ 6800/23

Составитель Т. Парамонова Техред И. ВересКорректор Г. Решетник

Тираж 425Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вода

Фи$.