Печь для плавки металлов

)1 Ь )ИА НИ акий лек Лен о н- нение еви Я.в 9,нные ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Всесоюзный научно-исслетельский, проектно-конструкти технологический институт этермического оборудования иградское производственное об(54) ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ МЕТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к областиметаллургии, в частности к печам дляплавки металлов. Цель изобретения -повышение стойкости футеровки за счетинтенсификации теплообменных процессов в печи. Печь для плавки металловимеет сдвоенную индукционную единицу,центральный канал которой имеет симметрично расположенные наклонныеплоскости под плоскостью, проходящейчерез оси индукторов, При отношениирасстояний между этими наклоннымиплоскостями в плоскости, проходящейчерез оси индукторов, и в плоскостиперехода центрального канала в нижний канал, равном 1,2-2,3, интенсифицируется теплообмен в печи, снижа.ется температура нагрева металла вканале и увеличивается срок службыфутеровки индукционной единицы. 2 ил.,1 табл.Изобретение относится к металлур- гии, в частности к печам для плавки металлов,Цель изобретения - повышение стой кости футеровки за счет интенсификации теплообменных процессов в печи.На фиг,1 дана схема печи для плавки металлов; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1. 1 аПечь содержит ванну 1, присоединенную к ней сдвоенную индукционную единицу,2, два индуктора 3 которой расположены на общем магнитопроводе 4 и создают противофазные магнитные 15 потоки. Боковые 5 и центральный 6 каналы соединены нижним каналом 7.Поверхности центрального канала 8 на участке, расположенном выше плоскости, проходящей через оси индукто ров, выполнены концентричными индукторам, а на участке, расположенном ниже плоскости, проходящей через оси индукторов, выполнены в виде симметрично расположенных наклонных плос костей 9. При работе печи в каналах индукционной единицы существует транзитное течение металла. При подключении индукторов 3 к питающему напряжению противофазно в боковых 5, центральном 6 и нижнем 7 каналах индуцируется ток. Из-за растекания тока над устьями каналов образуются вихревые потоки в ванне 1 (показаны стрелками). Предла 35 гаемая форма нижней части центрального канала ослабляет вихри в верхней части центрального канала и способствует затеканию металла в нижнюю его часть, в результате чего создается транзитное течение по траектории - из ванны 1 через центральный 6, нижний 7 и боковые каналы 5 обратно в ванну.45Интенсивность транзитного течения при этом зависит от соотношения расстояний между наклонными плоскостями в области их сопряжения с поверхностями, концентричными индукторам (размер а), и в области перехода центрального канала в нижний (размер в).В таблице пРиведены полученные Результаты по измерению скорости транзитного течения при различных значениях а/в, ток в канале равен 4000 А, расплав - сплав Вуда.Соотношение Скорость транзитного теа/вчения 0,01 1,3 0,015 0,025 0,23 3,2 0,02 Из данных таблицы видно, что при соотношении а/в1,2 скорость транзитного течения резко уменьшается,В процессе длительной эксплуатации имеет место определенный износ . канала, который может привести к уменьшению соотношения а/в по сравнению с его первоначальным значением, Поэтому с учетом резкого снижения скорости транзитного течения при уменьшенииаув в диапазоне его изменения от 1,2 до 1 выполнение пред-лагаемой печи с соотношением а/вс 1,2 нецелесообразно, С увеличением соотношения а/в до значения 2,3 скорость транзитного течения непрерывно увеличивается, а при больших его значениях начинает снижаться, так как положительный эффект достигается в диапазоне значений а/в, равном 1,2-2,3.Таким образом, эффект создания транзитного течения получают при постоянно меняющемся сечении центрального канала и даже остром угле пересечения поверхностей центрального и нижнего каналов. В предлагаемой печи изменению подвергается конфигурация нижней части центрального канала, т.е. той зоны, которая удалена от непосредственного контакта с металлом, находящимся в ванне печи. Эта зона не подвергается повреждению при загрузке твердой шихты в ванну, она также удаляется от циркуляционных вихревых потоков металла в ванне печи, способных размывать поверхности устья, т.е. она имеет значительно более долговечную геометрию, чем любые изменения, вносимые в геометрию устьев каналов, предпринимаемые с целью создания транзитного течения металла по каналам.За исключением одного небольшого участка центрального канала все остальные участки канала выполняются практически концентричными индукто 5 рам, что обеспечивает минимально .возможную площадь рассеяния, мини.мальное индуктивное сопротивление и более высокий коэффициент мощности по сравнению с известными конструкциями, что позволяет в конечном итоге при одинаковых индуктирующих системах и одном и том же питающем напряжении получить большую активную мощность и производительность печи, 15 снизить электрические потери и уменьшить расход электроэнергии . Наличие транзитного течения по каналам в предлагаемой печи позволяет интенсифицировать теплообмен, увеличить 20 вводимую в печь мощность, снизить температуру нагрева металла в канале, увеличить срок службы футеровки индукционной единицы.П р и м е р. На двух агрегатах 25 ИЛКАМ 1-ЛПО, один из которых выплавляет медь, а другой латунь, проводят испытания предлагаемой печи при а/в==1,8 (а=90 мм, в=50 мм). При этомпотребляемая мощность увеличиваетсяпри выплавке меди с 320 до ч 90 кВт,при плавке латуни с ч 00 до 600 кВт.Формула и з о б р е т е н и я Печь для плавки металлов, содержащая ванну со сдвоенной индукционной единицей, с индукторами, боковыми и нижним каналами, центральным каналом, поверхности которого, обращенные к индукторам на участке выше плоскости, проходящей через оси индукторов, концентричны индукторам, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости футеровки за счет интенсификации теплообменных процессов в печи, поверхности центрального канала, обращенные к индукторам и расположенные ниже плоскости, проходящей через оси индукторов, выполнены в виде симметрично расположенных наклонных плоскостей, отношение расстояний между которыми в плоскости, проходящей через оси индукторов, и в плоскости перехода центрального канала в нижний канал составляет 1,2-2,3.