Индукционная плавильная печь Советский патент 1980 года по МПК F27D11/12 

1

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к индукционным канальным печам со стальным сердечником; оно может быть использовано для плавки алюми-, ния и его сплавов.

Известна индукционная плавильная печь, содержащая футерованную камеру, горизонтальный и вертикальный каналы в виде футерованных труб из немагнитного металла и индуктор, включающий обмотку и магнитопровод, причем по крайней мере в одном из мест соединения вертикальных и горизонтального каналов выполнен электрический разрыв в виде фланцевого разъема с электроизоляционныьш прокладками. Вертикальные каналь таковы, что их нижние концы остаются под уровнем металла при самом низком допускаемом уровне расплава 1

Известная печь имеет очень низки коэффициент мощности (COSV - 0,1) в начале плавки при минимальном уровне метапла в плавильной ванне печи, что объясняется высоким значением реактивной мощности магнитного потока в зазоре между индуктором и вторичным витком металла в канале, есмотря ча то, что физический зазо

в процессе плавки непрерывно уменьшается, так как уровень расплавленного металла с течением времени непрерывно увеличивается, электротехнический зазор (между индуктором и контуром вторичного тока) остается попрежнему большим. Виток вторичного тока в конце плавки такой же, как и в начале плавки, и не поднимаoется выше устья каждого канала, поскольку металл в каналах отделен от верхнего уровня расплава неэлектропроводной футеровкой. В результате реактивная мощность в зазоре на про5тяжении всей плавки остается большой , а коэффициент мощности печи соответственно низким.

Для компенсации коэффициента мощности требуется конденсаторная ба0тарея весьма большой мощности. При этом увеличивгиотся затраты на строительство печи, а также электрические потери в токопроводящих кабелях и в самой конденсаторной батарее,

5 П-образная форма каналов обусловливает установку индуктора непосредственно над плавильной ванной в зоне высоких температур, что уменьшает надежность работы индуктора и зат0рудняет его обслуживание.

Целью изобретения является увеличение производительности и повьпиение коэффициента мощности печи при одновременном повьшении - надежности работы индуктора.

Цель достигается тем, что горизонтальный канал выполнен в виде замкнутого контура, охватывающего обмотку индуктора с сифонными ответвлениями, на которых установленыэлектродинамические линейные насосы

На фиг, 1 показана предлагаемая индукционная печь, вид сверху с условно снятым верхним ярмом индуктора; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 2.

Индукционная плавильная печь со держит футерованную камеру 1, в расплавленный металл которой опущены концы вертикальных каналов 2. Кольцеобразный канал 3 окружает насаженную на магнитопровод 4 обмотку 5 индуктора. Магнитопровод 4 индуктора установлен на площадке б, вынесенной за пределы зеркала жидкого металла. Каналы 2 и 3 представляют собой немагнитный металлический тручатый корпус, в нескольких местах которого выполнены поперечные электрические разрывы; последние не позволяют циркулировать электрическоьту току по металлу каркаса. Нижние концы каналов 2 остаются в металле при минимальном уровне расплава в ванне Электрический разрыв представляет собой разъем с фланцами 7 и электронзоляци,онньг-зг ГЕрокяадками 8, стянутыми болта.я 9,

Для присоединения шланга от вакуумной систе Вз канал имеет патрубок 10 со штуцером .11 Для интенсивного массообмена между расплавом в канале и Б ванне на внешних боковых поверхностях канального контура и ответвлений установлены электродинаглические линейные насосы 12 с бегущим злект1аом5.гнитным полем.

,Печь работает следующим образом, В ванну печи заливают жидкий меlaju так, чтобы концы каналов 2 находились под jipOBHeM расплава.Внутри каналов создают разрежение при помощи вакуумной системы,- при этом жидкий металл заполняет каналы 2 и 3 и образует замкнутый вторичный виток, вклычают напряжение на. обмотку индуктора и ведут плавку, шихту в плавильную ванну по мере расплавления. Разрежение в каналах поддерживаютпостоянно отсосом воздуха, попадающего с металлом. Электродинс1мические насосы включают вслед за включением напряжения на индуктор. Электродинамические насосы не только создают интенсивный массообмен жидкого расплава в каналах и в ванне, но способствуют перегреву металла в каналах, так как до 25% электромагнитной энергии бегущего поля преобразуется в

0 тепловую.

Как показывают расчеты, в предложенной индукционной плавильной печи значительно снижается значение реактивной мощности магнитного потока в зазоре между индуктором и витком металла в канале 3 (вследствие замкнутости вторичного витка), благодаря чему коэффициент мощности печи увеличивается более чем в два раза по сравнению с известной печью.

0 Это позволяет сократить капитальные затраты на сооружение конденсаторной батареи печи. Устранение неблагоприятного влияния высокой температуры на индуктор приводит к повышению надежности его работы и улучшению

удобства обслуживания. Рост производительности печи на единицу стоимости электрооборудования в основном связан с уменьшением .капитальных затрат на конденсаторную батарею, а также с увеличением электрического КПД печи за счет уменьшения реактивных токов в кабелях и ошиновке печи.

Формула изобретения Индукционная плавильная печь, содержащая футерованную камеру, горизонтальный и вертикальные каналы в виде футерованных труб из немагнитного металла и индуктор, включающий обмотку и магнитопровод, причем, по крайней мере, в одном из мест соединения вертикальных и горизонтального каналов выполнен электрический разрыв в виде фланцевого разъема с электроизоляционными прокладками, от)1ичающаяся тем, что, с целью увеличения производительности и коэффициента мощности печи, горизонтальный канал выполнен в виде замкнутого контур-а, охватывающего обмотку индуктора, с сифонными ответвлениями , на которБК установлены электродинс1мические линейные насосы.

Источники инфЪрмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 539212, кл. F27 Г 11/12, 1975.

tz

vx:xj y.

fZ

гУУУУУЮОГл

п

L