Индукционная канальная печь Советский патент 1981 года по МПК H05B6/20 F27D11/06 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционным канальным печам.

Необходимое условие дальнейшего повышения технических параметров печей этого типа (мощности, производительности) - создание интенсивного сквозного течения леталла через канал, позволяклдего снизить до минимума перегрев службы индукционных единиц при одновременном увеличении их мощности.

Известна индукционная канальная печь, содержащая ванну и одинарную индукционную канальную единицу с каНсшом и цилиндрическим индуктором, у которой канал на участке, лежащем ниже горизонтальной оси поперечного сечения индуктора, выполнен коаксиальным индуктору, а выше ее внешняя поверхность обеих его ветвей параллельна вертикальной оси поперечного сечения индуктора, внутренняя коаксиальна индуктору Щ.

Недостатком известной печи является отсутствие сквозного течения через канал, в результате чего не обеспечивается эффективная передача тепловой энергии из каналов в ванну

и, как следствие, недостаточная мощность таких единиц.

Наиболее близкой к предложенной печи по технической сущности является индукционная канальная печь, содержащая ванну меньшей мере,одним индукционным каналом, охватывающим горизонтально установленный индуктор с магнитопроводом, внешняя стенка канала на участке выше горизонтальной оси индуктора выполнена вертикальной, а на внутренней поверхности кансша, обращенной в ванну, установлена по меньшей мере одна неэлектропроводная перегородка в форме треугольника, два угла которого сопряжены с устьями канала, а третий обращен в сторону ванны L2J.

Однако эта конструкция индукционной канальной печи не дает возможности создать транзитное течение в канале на внутренней поверхности.

Целью изобретения является увеличение транзитного течения металла в канале.

Это достигается тем,.что в данной конструкции печи перегородка примыкает к боковой стенке канала, стороны ее направлены по касательной к внутренней поверхности канала, коаксиальной индуктору, причем одна из сторон, длиной в 1,8-2,8 раза превышаквдая радиус указанной поверхности, параллельна внешней стенке канала, а ширина перегородки составляет 0,350,9 от ширины канала.

На фиг. 1-4 показаны два варианта конструкции индукционной канальной печи, где ванна 1 иечи соединена с одинарной индукционной единицей 2, состоящей из сердечника 3 электротехнической стали с намотанным на него индуктором 4 и канала 5. На внутренней поверхности канала 5 установлены одна (фиг. 1,2) или две (фиг. 3,4) треугольные перегородки 7.

Стрелками показаны траектории движения металла в индукци яной единице.

При подключении печи к сети по каналу протекает наведенный электрический ток и в его устьях, отличающихся друг от друга размерами и геометрической формой, возникают гидродинамические вихри (а,б) различной интенсивности, в результате чего создается гидродинамический напор, вызывающий сквозное течение металла по каналу. Так как ширина треугольной перегородки меньше ширины канала, то электрический ток в канале в районе перегородки будет частично стягиваться в неперекрытую часть канала (пунктирными стрелками показаны линии тока и сплошньлми - векторы электромагнитной силы). В результате при взаимодействии появившейся горизонтальной составляющей тока в канале с собственным его магнитным полем создаются электромагнитные силы, направленные вдоль оси канала и обеспечивающие эффективное транзитное течение по каналу. Их величина зависит от геометрических размеров перегородки, поскольку последние определяют, какая доля токи, обтекает перегородку. Наилучшие результаты достигаются при выполнении перегородки со сторонами, касательными к внутренней поверхности канала, причем одна из них должна быть параллельна внешней поверхности ветвей канала и иметь длину, в 1,22,8 раза большую радиуса внутренней поверхности канала, а ширина надставки должна составлять 0,7-0,9 от ширины канала или, если их два, ширина каждой - 0,35-0,45 от ширины канала соответственно о

Использование индукционной печи с предлагаемой формой индукционной единищл позволяет значительно увеличить мощность одинарных индукционных единиц. Например, в печах для плавки алюминия их мощность можно увеличивать с 200 кВт до 500 кВт на один канал.

При этом народнохозяйственный экономический эффект, подсчитанный для печи емкостью 1,0 т ИАК-1 , срставвит около 100,0 тыс. руб.

Формула изобретения

Индукционная канальная печь, содержащая ванну с, по меньшей мере, од20 иим индукционным каналом, охватывающим горизонтально установленный индуктор с магнитопроводом, внешняя стенка канала на участке выше горизонтальной оси индуктора выполнена

22 вертикальной, а на внутренней поверхности канала, обращенной в ванну, установлена по меньшей мере одна неэлектропроводная перегородка в форме треуголб ика, два угла которого сопряжены с устьями канала, а

третий обращен в сторону ванны, о тличающаяся тем, что, с целью увеличения транзитного течения металла в канале, перегородка примыкает к боковой стенке канала, стороны ее направлены по касательной к внутренней поверхности канала, коаксиально индуктору, причем одна из сторон, длиной в 1,8-2,8 раза превышающая радиус указанной поверхности, параллельна внешней стенке канала, а ширина перегородки составляет 0,35-0,9 от ширины канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вайнберг A.M. Индукционные плавильные печи. - М., Энергия, I960, с. 303, 333.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2656379/24-07,

кл, Н 05 В 5/14, 1978.