Способ изготовления огнеупорного тигля индукционной печи Советский патент 1978 года по МПК F27B14/10 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНОГО ТИГЛЯ ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к металлургической отрасли промышленности, в частности к технологии изготовления индукционных печей для плавки высококачественных металлов и сплавов и направлено на дальнейшее совершенствование известных способов изготовления огнеупорных тиглей индукционных печей.

Известны печи для плавки легких цветных металлов и сплавов, в которых для изготовления огнеунорных тиглей применяют жа-, роупорный бетон 1.

Набивку тиглей жароупорным бетоном по известному способу производят слоями определенной толщины с применением шаблона.

По окончании набивки тигля шаблон по секциям удаляют из печи, стенки тигля покрывают огнеупорным раствором с последующей термообработкой, включающей операции предварительной сушки при температурных режимах 120-140°С и прокалки при максимальной конечной температуре в пределах 600°С 2.

, Известен также способ выполнения тигля с многослойной футеровкой, состояш,ей из слоя керамического материала, слоя стеклоткани, слоя из уплотнительного, спекающегося окисла металла и слоя силикатного состава 3.

Цель изобретения - увеличение срока службы футеровки печи.

Это -достигается тем, что по предлагаемому способу изготовления огнеупорного ТИРля индукционной нечи, включающему монтаж шаблона, набивку теплоизоляционных слоев из огнеупорного материала с прослойкой между ними из влагонепроницаемого материала и изготовление облицовочного слоя с последующей термообработкой, по меньшей мере два теплоизоляционных слоя изготовляют из волокнистого высокоглиноземистого материала, например каолиновой ваты, спрессованной и уложенной в чехлы из стеклоткани, прослойку между слоями выпол няют из эластичного материала, например полиэтиленовой пленки, облицовочный слойиз асбестовой ткани, после чего набивают слой из огнеупорного бетона, например алюмосиликатного состава, с добавкой магнезита на жидком стекле.

С целью придания тиглю повышенной прочности, сущку, прокаливание и спекание его проводят при температурных режимах 200--250°С, 600-650°С, 900-950°С соответственно. Согласно изобретению при изготовлении многослойного огнеупорного тигля индукционной печи нервый слой изготовляют из волокнистого высокоглиноземистого материала без связки в виде сухих прессованных матов, например из каолиновой ваты, в чехлах из стеклоткани длиной 3000 мм, шириной 1300 мм и толщиной 20 мм, наносят на индуктор, второй , влагонепроницаемый, слой выполняют из эластичного материала, например полиэтиленовой пленки, третий , теплозащитный,слой, аналогичный первому, укладывают .на полиэтиленовую пленку, четвертый ) облицовочный слой для механической защиты матов из волокнистого материала, изготовляют из асбестовой ткани. Перед монтажом свободные концы чехлов с матами, полиэтиленовой пленки и асбестовой ткани закрепляют при помощи зажимов известной конструкции и подвещивают к верхней части индуктора. После укладки четвертого слоя из асбестовой ткани, пятый, последний слой, толщиной 90-100 мм, набивают с применением шаблона из огнеупорного бетона, например алюмосиликатного состава с добавкой магнезита на жидком стекле. Для этого может быть использован огнеупорный бетон известного состава, включающий следующие ко.мпоненты,°/о; Магнезит20-25 Жидкое стекло15-20 Кремнефтористый натрий1,5-2,0 Шамотный песок20-25 Шамотный щебень30-35. Изготовленный многослойный тигель сущат, прокаливают и спекают при температурах соответственно 200-250° С и 900- 950 °С. Пример. Изготавливают многослойный тигель для индукционной печи типа ИАТ-6 применяемый для плавки алюминиевых сплавов. Первый и третий теплоизоляционные слои тигля изготовляют из волокнистого материала каолинового состава, который отличается высокой термостойкостью, малой плотностью около 0,15 г/см.,-низкими теплопроводностью А. 0,12 ккал/м-ч-град и теплое.мкостью, устойчивостью против знакопеременных механических нагрузок. Алюмосиликатное волокно и.меет следующий химический состав, %: 45-55 и 45-55 Si О 2. Оно не смачивается жидким алюминием, цинком, магнием, медью и их сплавами. Температура применения волокна около 1140С. Первый тепло- и электроизоляционный слой из высокоглиноземистого волокнистого материала без связки, спрессованного в ленточные маты, которые размещают в специальные чехлы из стеклоткани (длина 3000 мм, щирина 1280 мм и толщина 20.мм) и наносят на индуктор. Сушку перврго слоя производят при помощи электро.чамп в течение 72 ч. Конечная температура сущки 230°С. Второй., влагонепроницаемый слой, выполняют из полиэтиленовой пленки, которая, выполнив свою влагозащитную роль при сушке, затем плавится при прокалке и спекании тигля. Третий, теплозащитный и металлонепроницаемый слой, аналогично первому, укладывают на полиэтиленовую пленку, а четвертый слой - облицовочный,предназначенный для механической защиты слоев из волокнистого материала и удобства набивки тигля, изготовляют из асбестовой ткани. В процессе изготовления многослойного тигля свободные концы чехлов с матами, полиэтиленовой пленки и асбестовой ткани при помощи простейших зажимов крепят и подвешивают к верхней части индуктора. После укладки четвертого слоя из асбестовой ткани устанавливают шаблон и набивают слой из огнеупорного бетона (толщиной 90-100 мм) следующего состава, /о. Магнезит 20-25 Жидкое стекло15-20 Кремнефтористый натрий 1,5-2,0 Шамотный песок20-25 Шамотный щебень30-35. По окончании набивки тигля извлекают щаблон и в течение 48 ч сушат влажный тигель при помощи электрогрелки до конечной температуры 240°С. Прокалку сухого тигля производят при 630°С в течение 72 ч и спекание - при 920°С в течение 60. ч. Пуск в работу производят в течение 60 ч. Предлагаемый способ изготовления огнеупорного многослойного тигля индукционной печи по сравнению с известными способами имеет следующие преимуидества: повышение производительности печи на 35-40%; увеличение электрического КПД на 15 - 0%; увеличение срока службы печей; значительное снижение старения электроизоляции индуктора; сокращение затрат на изготовление тигля и увеличение производительности труда футеровщиков; интенсификацию процессов сушки, прокалки и пуска печи примерно в 2 раза; уменьщение расхода охлаждающей воды в 1,7-раза. Технико-экономическая эффективность способа обусловлена экономией электроэнергии и охлаждающей воды, повышением производительности и КПД индукционной печи, сокращение.м расходов на ремонтные работы и усковые операции. При изготовлении опытного образца многослойного огнеупорного тигля для индукционной печи типа ИАТ-6, подтверждена полезность предложения и значшельный экономический эффект, который, по ориентировочным подсчетам, составляет около 100 тыс. рублей на одну печь в год. Формула изобретения 1. Способ изготовления огнеупорного тигля индукционной печи, включающий монтаж шаблона, набивку теплоизоляционных слоев из огнеупорного материала с прослойкой между ними из влагонепроницаемого материала, изготовление облицовочного слоя с последующей термообработкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы футеровки, по меньшей мере два теплоизоляционных слоя изготовляют из волокнистого высокоглиноземистого материала, например каолиновой ваты, спрессованной и уложенной в чехлы из стеклоткани, прослойку между -слоями выполняют из эластичноГО влагонепроницаемого материала, например полиэтиленовой пленки, облицовочный слой - из асбестовой ткани, после чего набивают слой из огнеупорного бетона, например алюмосиликатного состава,с добавкой магнезита на жидком стекле. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью придания тиглю повышенной прочности, сушку, прокаливание и спекание его проводят при температурных режимах 200- 250°С, 600-650°С и 900-ЭбО С соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 130675, кл. F 27 В 14/10, 1961. 2.«Инструкция по футеровке жароупорным бетоном тигельных индукционных печей для плавки сплавов на алюминиевой и цинковой основе, М., 1967. 3.Патент Англии № 1296806, кл. F 4В, 1972.