Индукционная плавильная печь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕН И ЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследователский, проектно-конструкторский и тнологический институт электротермичкого оборудования) ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ 57) Изобретение относится к индукцинным печам с донным сливом расплаа и может быть использовано в электК АВТОРСКОМУ С ротехнической, химической и других отраслях промьппленности. Цель изобретения - повышение производительности печи за счет сокращения времени образования и расплавления пробки.Индукционная плавильная печь содержитэлектропроводящий тигель 1 с вертикальным выпускным каналом 3, индуктор 9, а также охлаждающее устройство 5. Выпускной канал на расстоянииот дна тигля 0,25-1,0 диаметра канала выполнен с кольцевым пережимом,внутренний диаметр которого составляет 0,4 - 0,8 диаметра канала. Приэтом охлаждающее устройство расположено по внешней поверхности пережима. ЯИзобретение позволяет исключить дополнительный обогрев выпускного кана- %Ф Фла для расплавления пробки. 1 ил., С1 табл.Из(бретецие )тц сцтся к индукционным плавильным печам с донным сливомрасплава и может быть испгьзовацо вэлектротехнической, химической и других отраслях промышленности,Целью изобретеция является повышение производительности печи за счетсокращения вр мени образования и расплавления пробки. 10На чертеже представлена индукционная плавильная лечь, вертикальныйразрез,Индукционная плавильная печьсодержит электропроводящий металлический тигель 1 со сферическим днищем, в центре которого выполненосливное отверстие 2, переходящее ввыпускной канал 3. Канал 3 выполненс кольцевым пережимом 4, в которыйс внешней стороны канала 3 установлено ограждающее устройство 5 в видеполого кольца, полость которого соединена с источником подачи охладителя б,например жидкого азота. Азот в коль цо охла)дающего устройства 5 подаютчерез вентиль 7, а выпускают черезвентиль 8. Вокруг тигля 1 установлениндуктор 9, закрепленный на корпусе10, Пространство между тиглем 1 и индуктором 9 заполнено огнеупорным материалом 11, например шамотом.Индукционная плавильная печь работает следующим образом.Плавку ведут на индукционной плавильной печи с металлическим тиглем35со сферическим днищем, в котором выполнено сливное отверстие. Полезнаяемкость тигля 50 л, диаметр сливногоотверстия и выпускного канала 40 мм.40В канале на расстоянии 20 мм от днатигля выполнен кольцевой пережим,внутренний диаметр которого составляет 24 мм, В пережим с вцешней стороны выпускного канала установленозамкнутое полое кольцо с внутреннимдиаметром 12 мм, Кольцо плотно прилегает к поверхности выпускного канала в области пережима, Внутренняя полость кольца соединена через вентильс сосудом Дюара, заполненным жидким50азотом. С другой стороны кольца установлен дополнительный вентиль для вы -хода азота из полости кольца. Электропитание индуктора производится от машинного преобразователя частоты мощностью 100 кВт, частотой 2400 Гц, Перед цачалом плавки приоткрывают вецт)ь, 8 и открывают вентиль 7, подавая жцд)сц. ь)т ц с т ь к ьл 5 . Вклн)чт цстяцик пцтзци) и в тигель дантпорцию стеклоцхт, которая расплавляется затекает внутрь ны)1 ускыого канала 3 и быстро застывает ц зоне лережима , образуя пробку, которая препятствует ) те)(аццю расплава в процессе его пригото)лоция, Затем в тигель подгружа)от остальные порции стеклошихты,оводя содержание стекло- массы в тигле до 50 л, После вь)держки стекломассы для ее рафинирования прекращают подачу азота в полость кольца, робка, образованная в выпускном канале без охлаждения места пережима жидким азотом, расплавляется и расплав стекла выпивается в подставленные под тигель формы. Затемпроцесс повторяется,Результаты работа индукционнойплавильной печи с металлическим тиглем емкостью 50 л представлены в таблице. В тигле расплавляют оптичес -кое стекло,Приведенные в таблице результатыработы печи позволяют сделать следующие выводы,Без использования пережима(пример 1, известный) в выпускном канале значительное время затрачивает -ся как на образование пробки в выпускном канале, так и ее расплавление перед выпуском расплава изтигля. Причем для расплавления пробки необходим дополнительный источник и соответственно индуктор, установленный вокруг выпускного канала.2. Использование пережима, с внеш -ней стороны которого установлено охлаждающее устройство в виде пологокольца, через которое пропускаютохладитель (жидкий азот), позволяетисключить дополнительный источник нагрева но для успешной эксплуатациипечи необходимо рациональное размещение пережима на выпускном каналеи подбор его оптимального размера,3. Выполнение пережима с внутренним диаметром менее 0,4 диаметра канала (пример 2) позволяет быстрообразовать пробку, но увеличиваетвремя ее расплавления перед выпуском,4. Диаметр пережима, составляющий 0,4 диаметра канала, обеспечивает как быстрое закрытие, так и снижение времеци на расплавление пробки143 21 Я Пр Без суж диаметр канала с=: 40 спользовам дополнитель. о индукто ез дополнителого индуктор 0,40 с) 20(0,5,с То 3 2 (О, 8 с, 36(0,9 с, ) 24 (06 ск 0 (0,5 с с,с), 20 с 5, ри диаметре пер ежима, состц цляющем 0,8 диаметра канала, время образования пробки и время ее рас - плавления зцачительцо ниже, чем в цзвестцом примере (пример 4).6. Увеличение диаметра пережима до 0,9 диаметра выпускного канала приводит как к увеличению времени образования пробки, так и ее расплав леция (пример 5).7. Расположение пережима к плавильной ванне ближе чем 0,25 диаметра канала (пример 6) приводит к увеличению времени образования пробки,рас положение пережима в канале на расстоянии 0,25 от диаметра канала от днища тигля позволяет снизить как время образования пробки, так и ее проплавление. 208. При расположении пережима в канале на расстоянии, большем диаметра канала, приводит к быстрому образованию пробки, но увеличивает время ее расплавления (пример 10), при 25 расположении пережима на расстоянии, равном диаметру канала,обес-печивается быстрое образование пробки и ее недолгое расплавление (пример 8) .:Таким образом, оптимальным разме ром пережима на выпускном канале является его величина, составляющая 14 (0,35 с, 20(0,5 0,4-0,8 диаметра цлпюускцого канала, а наиболее рациоцальцое место расположения лережциа находится ца расс тоя ниц от дца тигля составляющем 0,25-1,0 внутреннего диаметра выпускного канала,Испо,;льзование печи предлагаемой коцструкцци позволяет сократить время на образование и расплавление пробки и тем самым повысить производительность печи, а тальке исключить дополнительный обогрев выпускного каналадля расплавления пробки,Формула изобретения Индукционная плавильная печь, содержащая металлический тигель с вертикальным выпускным каналом, индуктор и охлаждающее устройство,о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности печи за счет сокращения времени образования и расплавления пробки, выпускной канал на расстоянии 0,25-1,0 его диаметра от дна тигля выполнен с кольцевым пережимом, внутренний диаметр которого составляет 0,4-0,8 диаметра канала, а охлаждающее устройство расположено по внешней поверхности пере- жима.6Продолжение таблицы432018 К 6 Л 9 24 10 24 ставитель Н.Борисовахред Л.Олийнык Корректор В,Бутяга Редактор В.Бугренкова Заказ 5387/17 ом т ая Проектная, 4 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г род,7 2 8 2 40(1,0 а)20(0,Ы)44(1,10 а,) Тираж 425 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушс