Индукционная канальная печь Советский патент 1992 года по МПК H05B6/20 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционным канальным /печам.

Целью изобретения является увеличение надежности печи и срока службы ее футеровки при расплавлении алюминиевых сплавов.

На фиг. 1-4 представлена индукционная канальная печь в 3-х вариантах исполнения (стрелками показаны траектории движения жидкого металла).

Индукционная канальная печь содержит ванну 1 для расплавленного металла, под которой установлена одинарная индукционная единица 2. содержащая индуктор 3 с основным магнитопроводом 4, основной канал .5, состоящий из горизонтального участка 6 и вертикальных участков 7. дополнительного канала 8, охваченного дополнительным магнитопроводом 9. Участок

10 вертикального канала расположенный между ванной 1 и верхней кромкой выходного отверстия дополнительного канала 8 снабжен электропроводной пробкой 11. Индукционная канальная печь также содержит дополнительный канал 12, который охватывается дополнительным магнитопроводом 13.

Индукционная канальная печь работает следующим образом.

При включении индукционной канальной печи по основному каналу 5 протекает наведенный электрический ток и нагоевает металл. Под действием электромагнитных сил в зоне действия дополнительного магнитопровода 9 в основном канале 5 возникает транзитное течение жидкого металла в направлениях, изображенных на фиг. 1 стрелками. При плавке алюминиерых сплавов в вертикальном участке 7 канала 5 в зоне

соединения этой ветри с дополнительным каналом 8 происходит зарастание каналов 5. 8, которое легко удалить ручным или механическим инструментом. Интенсивность зарастания, а соответственно, и интенсивность чистки ханалов 5,8 зависит от количествв неметаллических включений, поступающих в ванну 1, от интенсивности движения в каналах 5,8.

Экспериментал1ьные исследования движения металлов в каналах показали, что ско рость течения в ветвях 6, 7 канала 5 различна и зависит от расстояния между осью выходного отверстия дополнительного канала 8 и верхней кромкой вертикального 7 участка основного канала 5. Причем при расстоянии, равном менее 1/2 высоты вертикального 7 участка основного канала 5, скорости движения металла в дополнительном канале 8 незначительно (около tO%) отличаются от скорости на участке 10.

При равных поперечных сечениях основного канала 5 и дополнительного канала 8 основное движение металла идет по участку 10 и дополнительному каналу 8, не захватывая другие участки 6, 7 основного канала 5. Это приводит к перегреву этих участков основного канала 5, а соответственно, к повышенному их зарастанию, что уменьшает срок службы и надежность, так как перегрев прямо пропорционален Зарастанию.

Это позволяет рассматривать область расположения оси выходного отверстия дополнительного канала на расстояние менее 1 /3 высоты вертикального 7 участка основного канала 5, как не отвечающее цели изобретений.

Данные получены на модели индукционной канальной печи, где в качестве Моделирующего металла использовалой низкотемпературный сплав вуда.

Интенсивность зарастания зависит от способности Потоков образовывать застойную зону в канале (зону встречных потоков, когда скорость в нИх равна 0) и отколичества неметаллических включений, поступающих в канал. При выполнении участка 10 С увеличением (фиг. 2) поперечного сечения в сторону ванны 1, движение металла в нем будет направлено из канала, препятствуя прохождению неметаллических включений в канал и разрушая застойную зону. Застойная зона полностью удаляется; На фиг. 3 показан участок ТО канала, снабженный электропроводной пробкой 11, исключающей встречный гидродинамический поток при условии совпадения нижнего торца пробки 11 с верхней Кромкой выходного отверстия дополнительного канала 8.

Если конструкция индукционной канальной печи выполнена в соответствии с фиг, 4, то работа индукционной канальной печи осуществляется следующим образом.

Дополнительным магнитоПроводом 9 охватывается только один дополнительный канал 8, в этом случае движение металла в вертикальной 7 ветви канала 5 не имеет застойных зон, а в горизонтальной 6 ветви

канала 5 имеется застойная зона, где возможно зарвствмие каналов. Через определенный интервал Дополнительный магйитопровод 9 вынимается и одновременно устанавливается магнитопровод 13,

Охватывающий другой дополнительный канал 12. Движение металла меняется и теперь зона зарастания передается в другой канал, что снижает интенсивность зарастания каналов и требует меньше периодичноС1 и чистки каналов. Очевидно, чем меньше индукционная канальная печь чистится, тем больше ее срок службь.

Следует отметить еще и то, что при подобной работе индукционной канальной

печи значительно снижается неравномерность нагрева футеровки канала, так как при одном положении магнитопр вода максимум температуры будет в одном канале, в месте соединения дополнительного канала

с вертикальной ветвью, а при другом - в другом канале. Такое периодическое чередование температуру, выравнивая во времени т пературу по дямне канала, приводит к более легким условиям работы футеровки и как следствие, увеличению ее надежности и срока ее службы.

Использование ИнДу| ционной печи Предлагаемой конструкции позволит исключить зарастание нижнего горизонтального

канала, снизить зарастание вертикальных кайалов, т,е. увеличить надежность печи и срок службы ее футеровки.

Форм у л аи 3 Ь б р е т н и я

1 ИндукЦ 10Нная канальная печь, содержащая для раеплавленного металла и установленную под ней одинарную индукционную единицу с заключенными в футе0 роаку П обрээкой формы горизонтальным и двумя вертикальными каналами, охватывающими индуктор с магнитопроводом и по меньшей мере Один дополнительный канал, соединенный с одним из указанных каналов

g и охваченный дополнительным магнитопроводом в зоне его соединения, о тли ч а юща я с я тем, что, с целью увеличения надежности печи и сррка службы ее футеровки при расплавлении алюминиевых сплавов, дополнительный канал расположен параллельно одному из вертикальных каналов, один выход его соединен с ванной печи, а другой снабжен соединенным с указанным вертикальным каналом горизонтальным участком, ось которого расположена на расстоянии от поверхности индукционной единицы не менее 1/3 высоты вертикально о кёнала.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что участок вертикального канала, примыкающий к дополнительному каналу, выполнен с переменным по высоте поперечным

.сечением, увеличивающимся в сторону ванны.

3.Печьпоп. 1, отл ича ю ща я ся тем, что на участке вертикального канала, примыкающего к дополнительному каналу от его устья до выходного отверстия горизонтальнрго участка, установлена злектроприводная пробка,

4,Печь по п. 1, отлич а юща я ся тем, что при выполнении двух дополнительных каналов, дополнительный магнитопровод выполнен съемным.

Фиэ.1

Уиг.г

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является увеличениенадежности печи и срока службы ее футеровки. В канальной^печи с одинарной индукционной единицей выполнен дополнительный вертикальный канал; выходы которого соединены с ванной печи и с одним из основных вертикальных каналов, а зона последнего соединения охвачена магнито- проводом. Место размещения всех указанных участков определено соответствующим соотношением, что позволяет создать определенное движение металла, препятствуя зарастанию каналов и разрушая застойною зоны, что повышает надежность работы печи. 3,з.п.ф-лы, 4 ил.