Индукционная канальная печь Советский патент 1978 года по МПК F27B17/00 

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкциям индукционных канальных печей для выплавки сплавов.

Известна индукционная канальная печь для выплавки сплавов, содержаплая индуктор, замкнутый магнитопровод, шахту с примыкающим к ней каналом, часть которого выполнена плоской в форме остроугольного параллелепипеда. Однако известная конструкция не обеспечивает высокой производительности из-за недостаточной скорости истечения металла из канала печи.

Целью изобретения является увеличение производительности печи.

Цель достигается тем, что плоская часть канала расположена в месте соединения с шахтой печи, причем продольная ось плоской части составляет с осью остальной части канала угол 110-160°.

На чертеже показана иредлагаемая индукционная канальная печь.

Индукционная канальная печь состоит из футерованной шахты 1 и подового камня 2 с каналом 3. Канал 3 содержит три ветви: две боковых ветви 4 и одну центральную ветвь 5. Ветви канала охватывают стержни замкнутого магнитопровода 6 с индукторами 7. Боковые ветви 4 в местах стыковок с

шахтой 1 выполнены в виде плоских параллелепипедов 8.

, Индукционная канальная печь работает следующим образом.

При включении индукторов 7 в цепь переменного тока в жидком металле, заполняющем канал 3 и нижнюю часть шахты, возникает электрический ток. Линии тока на всех участках канала 3, за исключением параллелепипедов 8, практически параллельны оси канала 3. Параллелепипедные участки боковых ветвей 4 ток пересекает по пути наименьшего сопротивления, т. е. преимуИ1ественно в направлении короткой диагонали параллелограмма, если рассматривать сечение плоскостью, параллельной параллелограммным боковым стенкам параллелепипеда 8. Ток в канале 3 взаимодействует с магнитным полем индуктора, а также с магнитным полем, вызванным этим же током. На ток в параллелепипеде 8 действует магнитное поле индуктора и магнитное поле в остальных участках канала 3. Параллельная оси параллелепипеда 8 составляюшая тока, взаимодействуя с магнитным полем приводит к возникновению радиальной электромагнитной силы и радиального давления, т. е. к моторному эффекту. Перпендикулярная к оси параллелепипеда составляющая тока при взаимодействии с магнитным полем приводит к возникновению электромагнитной силы, направленной вдоль оси параллелепипеда. Величина осевого и радиального электромагнитного давления на участке параллелепипеда 8 при прочих равных условиях обратно пропорциональна толщине плоского остроугольного параллелепипеда, форму которого имеет параллелепипед 8. Осевое электромагнитное давление на участке параллелепипеда 8 вызывает направленную циркуляцию металла в канале 3. Металл засасывается в центральную ветвь 5 канала 3 и выбрасывается через боковые ветви 4. Этим обеспечивается теплообмен между металлом в канале 3 и ванной металла в щахте 1. Необходимая интенсивность циркуляции устанавливается выбором толщины параллелепипеда 8 и его геометрией - величиной острого угла параллелограммной стенки и отнощением сторон параллелограмма. При этом плотность тока на участке параллелепипеда 8 может существенно превышать плотность тока в остальных частях канала 3 (интенсивная циркуляция от моторного эффекта не позволяет сжимающим электро.магнитным силам пережимать металл на этом участке).

Вследствие относительно болыиого э.чектро.магнитиого давления .жидкий металл выходит из параллелепипедных участков с больщой скоростью, что способствует перемещиванию металла, улучщает теплоподвод к твердой щихте, уменьщает температурные градиенты в объеме металла. Величина плотности тока в ОСНОВН01Я объеме канала 3 устанавливается на уровне, допускаемом сжимающим эффекто.м. В результате при прочих равных условиях производительность предлагаемой печи повышается до максимально возможной.

Формула изобретения

Индукционная канальная печь, содержащая индуктор, замкнутый магнитопровод, шахту с примыкающим к ней каналом, часть которого выполнена плоской в форме остроугольного параллелепипеда, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности печи, плоская часть канала расположена в месте соединения с шахтой печи, причем продольная-ось плоской части составляет с осью остальной части канала угол 110-160°