Отъемная индукционная единица Советский патент 1993 года по МПК F27D11/06 

Изобретение относится к металлургии и более конкретно к конструкциям индукционных канальных печей.

Цель изобретения - повышение КПД.

На фиг. 1 изображено устройство в разрезе; на фиг, 2 - сечение I-I на фиг. 1.

Отъемная индукционная единица содержит .футерованный изнутри корпус 1, магнитопровод 2 и футерованную с двух сторон индукционную катушку 3, имеющую осевой канал 1. Катушка 3 установлена внутри корпуса 1 с образованием кольцевого зазора 5 между корпусом и катушкой. Ширина зазора составляет 0,2-1,6 диаметра осевого канала 4, а магнитопровод 2 установлен на дне корпуса 1 перпендикулярно каналу 4, Осевой канал 4 соединен с кольцевым зазором 5 каналами 6, суммарное сечение которых составляет 0,3-1,1 сечения канала 4.

Работа предлагаемой отъемной единицы осуществляется следующим образом.

Загружают твердую шихту (можно залить жидкий сплав) в канал 4 или 5, а можно в оба сразу. Подать напряжение на индуктор 3. В металле, находящемся в каналах 4 и 5 наводятся индуктивные токи, нагревающие и расплавляющие металл. При этом магнитный поток полностью замыкается на расплавляемый металл и только с одного торца для устранения электромагнитного потока рассеивания установлен магнитопровод 2, который контролирует с торца электромагнитный поток рассеивания.

Система каналов 6 позволяет интенсифицировать движение металла в каналах 4 и 5, что приводит к ускорению процесса плавления твердой шихты.

В случае выполнения ширины кольцевого зазора менее 0,2 глубины проникновения

00

о о ю XI

vj

тока, имеет место недопустимый перегрев расплава и преждевременный выход из строя футеровки индуктора. При выполнении ширины кольцевого зазора более 1,0 имеет место недостаточный перегрев металла в кольцевом зазоре.

Общее сечение нижнего ряда каналов 5. должно составлять 0,3-1,1 сечения центрального вертикального канала. При сечении менее 0,3 уменьшается стойкость футеровки из-за перегрева металла в этих каналах, а при сечении более 1,1 футеровка имеет недостаточную механическую прочность в плоскости расположения каналов из-за ослабления ее сечения.

В предложенном решении вихревые токи непосредственно нагревают расплавляемый металл. При этом, использование магнитного потока и джоулева тепла, выделяемого в индукторе, достигается только при определенном соотношении между диаметром осевого канала и шириной кольцевого зазора, а именно 02-1,0.0 максимальном КПД при данном соотношении говорят экспериментальные данные, приведенные в табл. 1.

В табл. 2 приведены данные, отражающие соотношение между осевыми каналами и суммарным сечением каналов, соединяющих кольцевой зазор с осевым каналом.

Система индукционных катушек может быть изготовлена полностью из жароупорного материала без системы охлаждения

0

5

0

5

0

11ли комбинированной, т.е. одну часть индуктора изготавливают из жароупорного материала без охлаждения, а другую - медной с системой охлаждения, При этом один выход индуктора размещен с торцевой стороны отъемной единицы, а все остальные с боковой, как например вывод А.

В случае изготовления индуктора из жароупорного материала без системы охлаждения омическое или джоулево тепло, выделяемое в индукторе, отводится через футеровку непосредственно в расплавляемый металл, что повышает КПД печи.

Формула изобретения

1. Отъемная индукционная единица, содержащая футерованный изнутри корпус, магнитопровод и футерованную с двух сторон индукционную катушку, имеющую осевой канал, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, индукционная катушка установлена внутри корпуса с образованием кольцевого зазора между корпусом и катушкой, причем ширина зазора составляет 0,2-1,0 диаметра осевого канала, а магнитопровод установлен на дне корпуса перпендикулярно осевому каналу.

2. Индукционная единица по п. 1, О т л- и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации движения жидкого металла, осевой канал соединен с кольцевым зазором каналами, суммарное сечение которых составляет 0,3-1,1 сечения осевого канала..

Сущность изобретения: отъемная индукционная единица содержит корпус, внутри которого с образованием кольцевого зазора установлена система катушек с осевыми каналами, магнитопровод, смонтированный на дне корпуса перпендикулярно осевому каналу катушек, при этом ширина кольцевого зазора равна 0,8-1,0 диаметра осевого канала, а выводы катушек размещены на боковой стороне корпуса. Кроме того, осевой канал катушек соединен с кольцевым зазором системой каналов, суммарное сечение нижнего ряда которых Составляет 0,3-1,1 сечения осевого канала. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Т а б л и ца .1

Диаметр осевого канала

Суммарное сечение поперечных каналов в мм

200

300

Таблица2

Стойкость футеровки

низкая (из-за зарастания каналов)

удовлетворительная низкая (из-за появления трещин)

низкая (зарастание каналов) удовлетворительная низкая (появления трещин)