Способ плавки металлов в индукционной канальной печи Советский патент 1982 года по МПК H05B5/14 F27D11/06 

Изобретение относится к электротех нике, в частности к двухфазным индукционным плавильным печам канального типа. Известен способ плавки металлов в индукционной печи, содержацей плавиль ную ванну с накальной единицей с двумя .индукторами, расположенными нэ отдельных Mafнитопроводах, при котором возбуждают в магнитопроводах переменные потоки и создают сквозное одно направленное движение из центрального kaнaлa через донный и боковые в ванну печи в результате взаимодействия электромагнитных сил, возникающих в металле, причем угол сдвига фаз между питающими напряжениями при движении металла из центрального канала через боковые каналы поддерживают в интервале 0-90 эл.град. СЦ. Недостатком этого способа плавления является отсутствие возможности регулирования процесса плавки металла в ванне печи, что зачастую необходимо в условиях производственной эксп- луатации печи и .зависит от расположения металлической шихты в ванне печи, ее объеме и др. Наиболее близким к изобретению является способ плавки металлов в индукционной канальной печи, при котором металлическую шихту размещают в ванне печи, соединенной с системой каналов, заполненных расплавляемым металлом, состоящей из центрального, донного и боковых каналов, охваченных не менее, чем двумя индукторными системами, в которых возбуждают переменные магнитные потоки с регулируемым .углом сдвига фаз в интервале 0-180 эл. град., создавая сквозное движение металла в каналах 21. t Недостатком этого спбсоба плавления является отсутствие возможности регулирования процесса плавки металла в ванне печи и таким образом ,. создание интенсифицированного процес ел плавления. Цель изобретения - повышение интенсификации процесса плавки. Пост-::впенная цель достигается тсм. что в период до полного расплав ления шихты угол сдвига фаз регулируют о интервале 120-180 эл. град,, создавая при этом движение металла из 5о1:овых каналов чарез донный и цe пpaльный каналы в ванну печи, а затем в интервале 0-90 эл. град., создавая при этом обратное направление движения металла. Обеспечением в системе .электропитания печи различных углов (1) сдай гэ фаз между магнитными потоками .пи тпюи.1ими напряжениями} в диапазоне 0-180 эл.град. можно существенным образом влиять на распределение электродинамических усилий в каналах, что при определенных геометрических формах канальной части печисоздаст необходимое направление и достаточную интенсивность движения металла в каналах. Так, при Ч 0в центральном ка нале токи, индуцируемые каждым и°ндук тором, компенсируются. -При этом ток, охватывающий оба индуктора, максимал ный. При 4 180°ток в среднем канале достигает наибольших значеПри . О о Ч 180° часть общего тока протекает о среднем канале, а часть охватывает оба канала Отсюда понятно, что при электродинамические усилия в централ ном канале отсутствуют, а в диапазоне они невелики. Это способствует свободному движению металла ИЗ ванны в центральный канал, откуда металл по боковым каналам снова поступает в ванну. „ При 120 4 Ч 180 появляющиеся в среднем канале токи растекаются в устье в виде буквы Т, создавая при этом усилия, направленные из централ ного канала в ванну. При этом чем больше угол Ч , тем выше эти усилия. Металл в этом случае из ванны поступает в боковые каналы и через центральный в ванну. Способ реализуется в двухфазной о канальной единице, в которой индукторы находятся на сердечниках отдель ных магнитопроводов и присоединены к питающей сети через фазосдвигающий узел с помощью коммутирующих устройств. Такое исполнение позволяет осуществлять сдвиг фаз между питающими напряжениями в широком диапазоне от О до 180 эл.град. При необходимости регулирования процесса плавки металла в ванне печи путем изменения направления движения металла в каналах подключение единицы к печи производится через фазосдвигащий узел, обеспечивающий в данном случае угол сдвига фаз между питающими напряжениями от 120 до 180 эл.град. В двухфазных канальных плавильных печах, например типа ИЛК-1,2, а в любой канальной печи с одной, двумя или несколькими двухфазными единицами (два отдельных магнитопровода), в процессе плавки шихта загружается в ванну и плавится неравномерно. В практике часто наблюдают случаи, когда основная масса .холодной шихты располагается у входа в центральное устье каналов, что приводит-к захолажйванию а иногда ,и замерзанию металла, что, в свою очередь, нарушает циркуляцию метал- ла в каналах, увеличивает время расплавления шихты, а следовательно, снижает производительность печи. Изменение направления движения металла в каналах на обратное,т.е. когда металл поступает из боковых каналов в центральный и выходит через его устье в ванну, приводит к интенсивному расплавлению застывшего металла . Таким С1бразом, использование предлагаемого способа плавки в канальной печи позволяет по сравнению с известными не только увеличить интенсивность однонаправленного движения металла и регулировать скорость его движения, но и регулировать процесс плавхи металла в ванне печи путем изменения направления движения металла в каналах, тем самым интенсифицируя процесс плавления шихты на различных стадиях ее плавки, повышая производительность печи. Применение единиц, оснащенных устройством и технологией для реверсирования движения в каналах индукционных печей, выплавляющих медные сплавы на заводах ОЦМ, позволит за счет увеличения КПД печи, ее производительности повысить суточный съем ; металла с печи в среднем на 15 592301Формула изобретения Способ, плавки металлов в индукционной канальной печи, при котором металлическую шихту размещают ь ван- 5 не печи, соединенной с системой кэ налов, заполненных расплавленным металлом, состоящей из центрального, донного и боковых каналбв, охвачен ных не менее, чем двумя индукторны- Ю ми системами, в которых возбуждают переменные магнитные потоки с рёгулируемым углом сдвига фаз в интервале 0-180 эл.град., создавая сквозное движение металла в каналах, о т л и- 15 ч а ю |д и и с я тем; что, с целью 76 повышения интенсификации процесса плавки в период до полного расплавления шихты угол сдвига фаз регулируют в интервале . 120-130 эл. град.,, создавая при этом движение металла из боковых каналов через донный и центральный каналы в ванну печи, а затем в интервале 0-90 эл.град., создавая при этом обратное напрев ление движения металла, Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff 589695, кя. Н.05 В 5/10, 1977. 2. Патент Австрии fT 332658, UOC 18/01, 1976.