Индукционный плавильно-литейный узел Советский патент 1992 года по МПК F27D11/06 

Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к конструкции индук- ционных плавильно-литейных узлов, применяемых влитейном производстве черных и цветных металлов и сплавов для получения их расплавов и заливки литейных форм.

Известны конструкции индукционных плавильных печей, которые содержат индуктор, поворотное устройство и тигель со сливным носком, где индуктор выполнен из одинаковой трубы,ось поворота поворотного устройства размещена выше центра тяжести плавильного узла с расплавом, а желоб сливного носка тигля выполнен перпендикулярно дну тигля.

Однако такие печи имеют существенные недостатки: для заливки литейных форм требуются литейные ковши, а слив расплава из тигля проводится неполностью, то есть в тигле образуется так называемое болото.

Известна конструкция индукционной печи, которая содержит индуктор, выполненный из одинарной трубы,поворотное устройство и тигель со сливным носком, при этом слив металла в форму осуществляется прямо из плавильного узла, а ось поворота поворотного устройства расположена на уровне центра тяжести плавильного узла и желоб сливного носка тигля выполнен перпендикулярно дну тигля.

Известна конструкция индукционного плавильно-литейного узла, индуктор которого выполнен из двух параллельных изолированных друг от друга труб (2-х изолированных катушек) для получения более равномерного распределения тока по сечению трубы (проводника), что снижает поверхностный эффект, а значит и снижает электропотери в индукторе. При этом каждая труба имеет свой индивидуальный токо- провод и свой индивидуальный подвод хладагента. Однако такие две взаимно изо(Л

С

xj о о ю

00 00

лированные катушки (фактически два параллельно подключены индуктора) не позволяют, во-первых, более равномерно распределить электромагнитное поле и повысить его плотность по высоте шихты в тигле, что не дает возможности увеличить скорость плавки без изменения мощности индуктора, и, во-вторых, увеличить жесткость и прочность плавильно-литейного узла, которые в свою очередь не дают возможности снизить вес узла, а значит повысить отношение веса сливаемого расплава к весу самого узла без изменения мощности индуктора.

Целью изобретения является увеличение скорости плавки и повышение отношения веса сливаемого расплава к весу плавильно-литейного узла без изменения мощности индуктора.

На фиг.1 изображен предлагаемый узел; на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Индукционный плавильно-литейного узел (см,фиг. 1) содержит индуктор 1, ось поворота 2 поворотного устройства, тигель 3 со сливным носком 4. Индуктор выполнен из парных труб 5 (см. фиг.2), расположенных одна над другой на расстоянии, равном толщине электроизоляции, и соединенных общими токоподводами 6 и подводами 7 хладагента, которые размещены в верхней и нижней частях индуктора, что позволяет более равномерно распределить электромагнитное поле и повысить его плотность по высоте шихты в тигле Это дает возможность увеличить скорость плавки, а также позволяет повысить жесткость и прочность плавильно-литейного узла, что дает возможность снизить его вес, а значит, повысить отношение веса сливаемого расплава к весу плавильно-литейного узла без изменения мощности индуктора.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый индукционный плавильно-литейный узел отличается тем, что индуктор выполнен из парных труб, расположенных одна над другой на расстоянии, равном толщине электроизоляции, и соединенных общими токоподводами и подводами хладоагента.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна. Анализ известных технических решений (аналогов) в области электрометаллургии, а также в области литейного производства, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого индукционного плавильно-литейного узла и признать заявляемое решение соответствующим критерию существенные отличия.

Индуктор 1 позволяет подавать мощность до 150 кВт и выполнен из парных

медных труб 5, имеющих сечение в виде квадрата, каждая со стороной квадрата 12 мм. Трубы расположены одна над другой и имеют электроизоляцию толщиной 0,8 мм.

Расстояние между трубами составляет

0 1,6 мм, что равно толщине электроизоляции 8. Трубы соединены общими токоподводами 6 и подводами 7 охлаждающей воды (см.фиг.2), помещенными в верхней и нижней частях индуктора.

5В тигель 3 литейчо-плавильного узла

(вес узла 45 кг), который размещается в корпусе вакуумной печи ДР-1, загружают 30 - 35 кг мерных заготовок стали марки 08Х18Р10Т. После этого из корпуса печи от0 качивают воздух до разрежения 133,3 - 533,2 Па, Далее дают мощность до 50 кВт на индуктор 1 в течение 1 мин, прогревая таким образом тигель 3 и шихтовые заготовки. Затем включают полную мощность 150 кВт и в

5 течение 7-8 мин расплавляют шихту. Полученный расплав выдерживают в течение 1 - 2 мин в тигле 3, добиваясь необходимого перегрева, величина которого зависит от толщины стенки отливки и от литниково-пи0 тающей системы кокиля. Далее отключив мощность на индукторе, включают поворотное устройство, которое вращает ось поворота 2, соединенное с помощью несущей конструкции с тиглем 3, производя заливку

5 кокиля приготовленным расплавом до полного его слива. Ось поворота 2 поворотного устройства размещена на уровне центра тяжести плавильного узла с расплавом, а желоб сливного носка 4 тигля 3 выполнен

0 параллельно зеркалу расплава и дну тигля, что позволяет сливать расплав в кокиль, распределяя его по всей рабочей поверхности кокиля с условным диаметром не менее 100 мм.

5Использование заявляемой конструкции индукционного плавильно-литейного узла позволяет увеличить скорость плавки по сравнению с прототипом более чем в 2 раза, а также повысить в 2 раза отношение

0 веса сливаемого расплава к весу плавильно- литейного узла. Это дает возможность снизить материалоемкость и трудозатраты при изготовлении индукционного плавильно-литейного узла.

5 Формула изобретения

Индукционный плавильно-литейный узел, содержащий индуктор с токоподводами и подводами хладагента, размещенными в верхней и нижней частях индуктора, тигель со сливным носком, расположенным

параллельно дну тигля, узел поворота, соединенный с тиглем и с осью, размещенной на уровне центра тяжести плавильно-литей- ного узла, отличающийся тем, что, с

плавильно-литейного узла без изменения мощности индуктора, индуктор выполнен из парных труб, расположенных одна над другой на расстоянии, равном толщине элект

Сущность изобретения: в индукционном плавильно-литейном узле индуктор 1 выполнен из парных трубок 5, расположенных одна над другой на расстоянии друг от друга не более толщины электроизоляции 8 и соединенных общими токоподводами и подводами хладагента, которые размещены в верхней и нижней частях индуктора 1. При этом ось поворота 2 поворотного узла соединена с тиглем 1 и размещена на уровне центра тяжести плавильно-литейного узла с расплавом, а желоб сливного носка 4 тигля 1 выполнен параллельно дну тигля. 2 ил.

целью увеличения скорости плавки и повы- 5 роизоляции, и соединенных общими

шения отношения массы расплава к массе

Фиг. 1

токоподводами и подводами хладагента.

I