Секционированный охлаждаемый тигель

01 О 2749 ООЮЗ-.СО ВЕТСНИХ В 11 0 НИ Ф.Г.52вреавки. ОХЛАЛ- й плаяУДЮСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ 9 ИСАНИЕ ИЗО СКОМУ СВЩЕТЕЛ(46) 07.07.83. Вюл. В 25 (72) Л.Л, Тир, А.П. Губченко, С.Л. Шеффер и Н.И. Фомин (71) Всесоюзный научно-исследователь ский проектно-конструкторский и техно логический институт электротермического оборудования(56) 1, Петров Ю.В., Ратников Холодные тигли. М., 1972, с.2. Тир Л.Л;, Фомин Н,Й. Со менные методы индукционной пл К., 1975, с. 43-51.(54)(57) 1, СЕКЦИОНИРОВАННЫЙ ЖАЕИЗЙ ТИГЕЛЬ для индукционно ки, содержащий рабочую стенку, набран-ную из электрически изолированныхдруг от друга электропроводящихпластин, обращенных малой сторонойк садке, и рубашку охлаждения стеноктигля, отличающийсятем, что., с целью сокращения,электрических потерь и повышения надежности, пластины выполнены клиновидными по поверхности их соприкосновения между собой от рабочей поверх-.насти, обращенной к садке, до зоны,где расстояние между осями пластинв горизонтальном сечении. достигает0,5-1,5 глубины проникновения тока .1027497 2. Тигель по п. 1, о т л нч а ю щ и й с я тем, что сторонатигля, обращенная к охлаждающейсреде, образует зубчатую поверхностьвысотой зубцов 0,3-4,0 их толщины. Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкциям секционированных охлаждаеьых тиглей. Известен металлический охлаждаеьаюй разрезной тигель для индукционной плавки, содержащий продольные секции, электрически изолированные друг от друга в зоне индуктора Я.Данная конструкция тигля имеет большие тепловые потери из-за большой площади соприкосновения расплава с металлической стенкой тигля.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является секционированиый охлаждаеияй тигель для ин- И 1 дукционной плавки, содержащий рабочую стенку, набрайную из электрически изолированных друг от друга электропроводящих пластин, обращенных малой стороной к садке, и рубашку.20 охлаждения стенок тигля 2 .Однако известный тигель имеет большие электрические потери и недостаточно хорошие условия охлаждения рабочей стенки тигля, поскольку поверх25 ность ее соприкосновения с охлаж-. дающей средой ограничена торцаьв пластин.Цель изобретения - сокращение электрических потерь в. тигле и повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, что в секционированном охлаждаемом тигле для индукционной плавки, содержащем рабочую стенку, набранную иэ электрически изолированных друг от друга .электропроводящих пластин, обращенных малой сторойой к садке, и рубашку охлаждения стенок тигля, пластины выполнены клиновидными по поверхности их соприкосно-. 40 вення между собой от рабочей поверхности, обращенной к садке, до .зоны, где расстояние между осями пластин в горизонтальном сечении достигает 0,5-1,5 глубины проникновеиия тока в материал пластины, а в остальной части - плоскими.Сторона тигля, обращенная к охлаждающей среде, образует зубчатую поверхность с высотой зубцов 0,3-4,0 их толщины.Тигель содержит пластины, наружная кромка которых заделана в боко- вув стенку рубашки охлаждения. 3. Тигель по и, 10 о т л ич а ю щ и й с я тем, что он содержит пластины, наружная кромка которых заделана в боковую стенку рубашки охлаждения,. 2Йа фиг. 1 показан предлагаемый тигель, горизонтальное сечение, на фиг. 2 - то же со стяжным устройством, вертикальный разрез.Тигель состоит из рабочей стенки 1, окруженной рубашкой 2 охлаждения, содержащей охлаждаемую среду 3, и охватывает садку 4, опирающуюся на поддон или крнсталлизующийся слиток 5. Рабочая стенка 1 набрана иэ злектропроводящих пластин б.В тигле часть пластин 7 имеет увеличенную ширину, а наиболее широкие пластины 8 заделаны по наружной кромке в рубашку 2 охлаждения.Пластины тигля имеют клиновидный участок 9 и плоский участок 10. Между клиновидными участками пластин имеется злектроиэоляция .11, а между их плоскими участками - компаундное заполнение 12.Наружная поверхноСть рабочей стенки 1 тигля имеет посадочную поверхность 13 для стяжки совокупности пластин в монолит .с помощью стяжного устройства 14, позволяющего выполнить такую стяжку по двум встречным коническим поверхностям.Предлагаемюй тигель работает следующим образом.При индукционной плавке вокруг тигля создают продольное переменное магнитное поле заданной частоты. Посколько пластины тигля во всех зонах. своего сечения имеют толщину не более. 0,5-15 глубины проникновения тока в их материал при данной частоте, они почти прозрачны для ориентированйого вертикального магнитного поля и наводимое в них;вихревые токи невелики, а следовательно, невелики и электрические потери. Магнитное поле свобддно проникает к садке, чем обеспечивается ее интенсивный нагрев. В то же время конструкция рабочей стенки тигля герметична и имеет достаточную надежность.Верхний предел топщин плоской части пластин (сортветственно. и верх.ний предел расстояния между осями пластин в месте перехода клиновой части пластин в плоскув 1 определяют условием органичения вихревых токов в пластине. Исследование двухсторонне го проникновения электромагнитнойволны в пластину показывают, что, Составитель И. Вилкова Техред О. Неце Редактор Н. Кешел орректор х Тираж 15ударствениого комитетам изобретений и открытива, %-35, Раушская наб Заказ 4717/42 ВНИИИ Го по дела 113035, Мосисно иал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 при толщине последней более 1,5 глубины проникновения тока потери энергяи от вихревых токов,превышают 70 от потерь в тигле с массивными с секциями, что делает применение изобретения малоэффективным. 5Нижний предел толщины плоской части пластин (соответственно расстояния между осями пластин в месте перехода) составляет 0,5 глубины проникновения тока, поскольку при 10 этом соотношении размеров потери снижаются до 10 потерь в тигле с массивными стенками а дальнейшее умемьшение толщины пластин, не изменяя существенно потери, сильно 15 усложняет изготовление тигля.Надежйая герметизация расплава и невозможность просачивания в него воды обеспечивается достаточно большей поверхностью прилегания смежных пластин и сильным сжатием граничных поверхностей при затяжке клиновых участков пластин.Надежность предлагаемой конструкции особенно велика при склейке кли" новых участков пластин (в стянутом виде,) и при заполнении промежутков между плоскими участками малоупругнм фкомпаундом. Охлаждение рабочей стенки тигля значительно улучшается благодаря раэвитию ее охлаждаемой поверхности путем выполнения ее зубчатой. Прн этом принято, что высота зубцов, равная разности ширины пластин (размер Б на фиг. 1), не должна быть менее 0,3 толщины пакета широких пластин, т. е. толщины зуба размер В на фиг. 1 ), поскольку в этом случае эффект усиления охлаждения будет несущественным (менее 153) н не должен превышать 4-х толщин пакета широких пластин, поскольку в этом случае возросшее тепловое сопротивление зуба делает неэФФективным расход матерна" ла пластин. Дальнейшее повыаение надежности конструкции достигается путем заделки наружной кромки наиболее широких пластин в обечайку рубашки охлаждения. Одновременно достигается возможность разделения потока охлаждающей среды на несколько частей и после довательное обмывание охлаждающей средой охлаждаеьых элементов стенки тигля, что позволяет улучшить ее теплоотвод при ограниченном расходе охлаждающей среды.