Тигель для высокочастотной индукционной плавки металлов Советский патент 1982 года по МПК F27D11/06 

Изобретение относится к металлургии и, в частности, к конструкциям тиглей для высокочастотной плавки металлов.

Известен тигель для высокочастот- ной индукционной плавки металлов, состоящий из охлаждаемых разомкнутых секций, внутренние стенки которых, обращенное к расплаву; выполнены из металла с электропроводностью 4-6 х х10,Ом/м. Наружные стенки секции такого тигля выполнены из неэлектропроводного материала tl.

Однако данный тигель не обладает достаточной надежностью из-за разрушения наружных стенок секций.

Цель изобретения - повышение надежности тигля.

Указанная цель достигается тем, что в тигле для высокочастотной индукционной плавки металлов, состоящем из охлаждаемых разомкнутых секций, внутренние стенки которых, обращенные к расплаву, выполнены из металла с электропроводностью 4-6 и10. Ом/м, наружные стенки секций выполнены из металла с электропроводностью 1-3-10 Ом/м.

На чертеже изображен предлагаемый тигель, поперечный разрез.

Тигель состоит из металлических разомкнутых охлаждаемых секций 1 (обведены пунктиром), окружающих плавильное пространство. Наружные стенки 2 секции 1 герметично соединены с внутренней стенкой 3. Разъем 4 наружной стенки 2 заполнен электроизоляционным материалом, например, эпоксидной смолой.

10

При работе тигель для высокочастотной индукционной плавки металлов исключает наведение индуцированных токов в наружных стенках секций толщиной до 8 мм при плавке на частотах

15 4000-10000 Гц, так как стенка, толщиной не превышающая две глубины проникновения электромагнитного поля в металл стенки, является прозрачной для такого поля.

20

Глубина проникновения электромагнитного поля при частоте 10000 Гц в нержавеющую сталь равна 2,8 мм, что позволяет выполнить наружную

25 стенку секции толщиной 5 мм и решить все трудности конструкторского, ±ехнологического и эксплуатационного характера, возникающие при изготовлении и использовании холодных тиглей.

. Выбранные граничные значения электропроводности обусловлена следующим. Стенки секции тигля, обращенные к расплаву, должны обладать высокой электропроводностью. Применение высокоэлектропроводных металлов. для изготовления секций тигля обуслаливает наведение в этом тигле вихревых токов при индукционной плавке металлов, а следовательно, и электрические потери, которые будут тем меньше, чем выше электропроводность .металла. Поэтому электропроводность металла стенки, обращенной к расплаву, должна составлять 4-6 10Ом/м Самую высокую электропроводность,, около 610 Ом/м, имеют серебро i и медь. Применять же материалы с электропроводностью менее 4 -10 Ом/м уже нецелесообразно из-за увеличения электрических потерь в секции, что приводит к снижению элeктpичeckoг6 КПД.

Для наружных стенок секции предлагается использовать металлы, имеющие электропроводность в пределах 1-3 Ом/м. Это обусловлено тем, что наружная стенка должна быть прозрачной для электромагнитного поля и чем ниже электропроводность, тем больше проз|рачность Металла. В разомкнутой прозрачной секции полностью отсутствуют электрические потери.

Наименьшую электропроводность при рабочей температуре секции имеет легированная сталь (3-10 Ом/м). Этим обусловлен выбор граничных значений электропроводности для наружных стенок секции. Применение же метгшлов с более высокой электропроводностью (более ЗЮ Ом/м) исключает возможность технической реализации конструкции тигля с малыми электрическими потерями.

Формула изобретения

Тигель для высокочастотной индукционной плавки металлов, состоящий из охлаждаемых разомкнутых секций, внутренние стенки которых, обращенные к расплаву, выполнены из металла с электропроводностью 4-6; Ю Ом/м, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности тигля, наружные стенки секций выполнены из металла с электропроводностью 1-3 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 881509, кл. F 27 D 11/06, 1980.