Индукционная печь

пл 998839 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз. СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 040981 (21) 3335803/22-02 с присоединением заявки Мо Государственный комитет С.ССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 230283, Бюллетень М 7 Дата опубликования описания 230283 Днбй Б 4 И.А.В,А.Н.И. В.А. Комнсса А, Довбня, АПростяков,и В. А. Куп Онуфрнев, Грачев, С фомин, А, Ь.Г. БУди И ов,Арк За в,яши кийой есоюзный научно-исследова тейного машиностроения, л автоматизации литейного п ль ей из нститутхнслогии.(54) ИНДУКЦИОННАЯ ПВЧ аварийных ситу- пускать твердоы плавления че 2 Изобретение относится к литейному производству, в частности, к конструкциям индукционных печей для непрерывной плавки.Известна индукционная печь, содержащая корпус, шахту с подиной, заполненную электропроводной огнеупорнойнасадкой и имеющую шлаковую летку.В верхней зауженной части шахты,снабженной индуктором, работающимна токе средней илй высокой частоты,осуществляется подогрев шихты дотемпературы ее плавления.,Нижняя расширенная часть шахты,снабженная ндуктором, работающимна токе низкой частотй, разделенавертикальной перегородкой с отверстиями в ее верхней части на зовуплавления .и зону перегрева.Для расплава иэ сливного отверстия миксера служит желоб 1.Однако известная печь сложна поустройству и в обслуживании. Затруднителен ремонт Футеровки, стойкостьфутеровки перегородки в нижней расширенной части шахты не может бытьвысокой, так как перегородка с двухсторон омывается жидким металлом,имеющим разную температуру, при наличии нерасплавившейся шихти в шахте печи, особенно вациях, невозможно выжидкий металл из зонрез летку.Кроме того, ве решена проблема выпуска шлака, который постепенно будет накапливаться в зоне плавления на уровне отверстий в перегородку перекрывая эты отверстия и затрудняя сход шихты из зоны подогрева в зону плавления, не оптимизированы конструктивные параметры печи.Целью изобретения является повышение стабильности, надежности, эФ- фективности работы и увеличение производительности печи.Цель достигается за счет того, что в индукционной печи, содержащей- шахту с подиной, заполненнув электропроводной огнеупорной насадкой и имеющую основьой плавильный индуктор в нижней ее часты и шлаковую летку, миксер с подиной и слнвным отверстием, соединенный с шахтой переходной леткой, миксер выполнен раздельно с шахтой и снабжен дополнительным индуктором, переходная летка выполнена на уровне подин шахты и миксера, а сливное отверстие миксера и шлаковая летка расположе 99883920 45 5 О 6 О ны от нижнего торца основного плавильного индуктора соответстввнно на уровне 0,3-0,4 и 0,33-0,48 его высоты, причем электропроводная ог" неупорная насадка выполнена на высоту, равную 0,36-0,56 высоты основного плавильного индуктораНа чертеже изображена предлагаемая индукционная печь, разрез.Индукционная печь содержит шахту 1 с подиной 2 и основным плавильным индуктором 3 в нижней ее части, миксер 4 с подиной 5 и сливным отверстием 6, соединенный с шахтой 1 переходной леткой 7, Миксер 4 выполнен раздельнос шахтой 1 и снабжен дополнительным индуктором 8, предназначенным для перегрева жидкого металла. Переходная летка 7 выполнена на уровне подины шахты и миксера, что позволяет жидкому металлу .поступать из нижней части шахты 1 в нижнюю часть миксера 4 и поддерживать одинаковый уровень жидкого металла в шахте 1 и миксере 4 по способу сообщающихся сосудов.Сливное отверстие 6 миксера 4 расположено от нижнего торца основного плавильного индуктора 3 на уровне Ь = 0,3-0,4 его высоты Ь, в результате чего обеспечивается опти- ф мальное расположение уровня жидкого металла в плавильной части шахты 1 и достигаются оптимальные величины производительиости печи и температуры перегрева металла на выпуске.Между витками основного индуктора 3 в шахте 1 выполнена шлаковая летка 9, расположенная на уровне Ь = 0,33-0,48 Ь от нижнего торца основного плавильного индуктора 3, а шахта от подины 2 до уровня на высоте Ь =. 0,36-0,56 Ь заполнена электропроводной углеродосодержащей огнеупорной насадкой 10, например, боем угольных электродов. Такое размещение шлаковой летки 9 между уровнями жидкого металла и электропроводной углеродосодержащей огнеупорной насадки 10 в шахте 1 позволяет перегревать образующийся при плавке шихты шлак и свободно его выпускать через шлаковую летку, так как насадка 10 нагревается до более высокой температуры, чем поступающий в нижнюю часть шахты 1 жидкий металлВысота основного плавильного индуктора Ь от нижнего его торца является определяющей в достижении требующихся показателей процесса плавки при указанных оптимальных величинах 11 , и , Ь., зависимых от Ь, и прочих оптимальных условиях, Для подогрева шихты, удаления влаги, сжигая масла и других горючих веществ и материалов, поступающих с шихтой, в шахте 1 выше плавильного индуктора 3 установлены газовые горелки 11. Верхняя часть шахты 1 над индуктором 3 опираетсяна плиту 12 с опорными колоннами 13,а нижняя часть шахты 1 и миксер 4размещены на плите 14, закрепленной кк опорным колоннам 15,Для выбивки подины 2 шахты 1 и облегчения ремонта футеровки предусмотрено открывающееся днище 16. Шихта загружается в шахту через загрузочное окно 17, Для ремонта футеровОки миксера 4 и разогрева футеровкиперед плавкой предусмотрена крышка18, перекрывающая миксер 4. Выпускжидкого металла в процессе плавкипроизводится через отверстие 6 пожелобу 19, а в конце плавки черезлетку 20 по желобу 21.Индукционная печь работает следующим образом.Перед началом плавки включается,подача охлаждающей воды в индукторах 3 и 8, а затем при открытойкрышке 18 в миксер 4 вставляетсяпереносная горелка и горящим факелом прогревается футеровка миксера Я 4, подины 5, переходной летки 7,подины 2, и нижней части шахты 1.После прогрева футеровки переносная горелка вынимается и миксер. 4перекрывается крышкой 18. В шахту ЗО 1 на подину 2 загружаются кусковыематериалы электропроводнсй углеродсодержащей огнеупорной насадки 10на оптимальную высоту Ь, котораяконтролируется мерками. Затем разжигаются горелки 11.Футеровка верхней части шахты 1нагревается. Далее через загрузочное окно 17 в шахту 1 загружаютшихту, состоящую из металла и флюсов в соответствии с расчетами на О получение требуемой марки металла,После заполнения шахты 1 шихтой к индукторам 3 и 8 подается требуемоеколичество охлаждающей воды и электрический ток соответствующей частотыНагретая продуктами сгораниягазообразного топлива шихта доводится до температуры плавления иплавится в пределах верхней части расположения индуктора 3, а в нижнюю часть расположения индуктора 3,где размещена насадка 10, поступаетжидкий металл, который здесь частич-. но перегревается и поступает через переходную летку 7 в миксер 4, где происходит его окончательный перегрев до требуемой температуры.По мере плавления металла и прохода его через переходную летку 7 в миксер 4 при закрытой летке 20 происходит подъем металла в нижней части шахты 1 и в миксере 4 до оптимального уровня Ь, на котором размещено сливное отверстие 6. При этом одновременно происходит и перегрев металла до требуемой температуры. Далее через сливное отверстие6 происходит непрерывный выпуск,металла, а процессы плавления и пере-,грева стабилизируются с достижениемтребуемых производительности печии температуры получаемого металла.По мере накопления шлака при расположении шлаковой летки 9 на опти-.,мальном уровне Ь происходит непрерывный его перегрев в нагретой насадке 10 и свободный выход черезшлаковую летку 9. В конце плавки,когда весь твердый металл расплавится, о чем может свидетельствоватьпрекращение поступления жидкого металла через сливное отверстие б,и температура металла в миксере 4и нижней части шахты 1 выровняется,открывают летку 20 и по желобу 21сливают весь жидкий металл, которыйможет использоваться для заливкиотливок.Вез ремонта футеровки в таком состоянии печь можно многократно испольэовать для возобновления процесса плавки, Плавка может быть прекращена и при наличии твердой шихтыв шахте 1. В этом случае следуетлишь выпустить жидкий металл черезлетку 20. В дальнейшем плавку можновозобновить. В случае необходимости, когда требуется ремонт футеров. ки, после выпуска жидкого металлачерез летку 20 следует открыть днище 16 и выбить подину 2:, в результате чего нижняя часть шахты 1 освободится от насадки 10 и после охлаждения футеровки можно производить.ремонтные работы. Во всех случаяхперед окончанием плавки выключаются горелки 11 сначала отключается.подача газообразного топлива, азатем воздуха.Установлено, что оптимальными являются соотношениеЬ. =0,3-0,4 ЬЬ=0,33-0,48 ЬЬ = 0,36 - 0,56 Ь,что объясняется следующим:При Ь С 0,3 Ь в плавильной частипечи накапливается недостаточноеколичество жидкого металла для обеспечения необходимого перегрева чугуна.При Ь 7 0,4 Ь снижается производительность плавильного агрегатаза счет уменьшения объема шихты, расположенной в зоне индуктора.При Ь с 0,33 Ь уменьшается эонанагрева жидкого чугуна, что приводитк затруднению передачи фхолодногометалла из,плавильного агрегата вмиксер.При Ь0,48 Ь резко снижаетсяпроизводительность печи эа счетуменьшения зоны интенсивного индукционного нагрева и расплавления шихты. При этом не происходит достаточный перегрев шлака, и затрудняется его выход через летку, появляется опасность образования "моста"из затвердевшего шлака.При Ь с 0,38 Ь нарушается нормальный ход плавки и перегрева чугуна, а также передачи его в миксерза счет уменьшения эоны перегрева.При этом нарушается соотношение.При Ь0,56 Ь снижается производительйость плавильного агрегатаза счет уменьшения объема шихты,находящейся в зоне индуктора.20 Оптимальные условия процесса плайки и перегрева металла, повышениестабильности, надежности и эффективности работы, увеличение производительности печи достигается при 25 2. ЪФормула изобретения Индукционная печь, содержащая ЗО шахту в подиной, заполненнуюе электропроводной огнеупорной насадкойи имеющую основной плавильный индуктор в нижней ее части и шлаковуюлетку, миксер с Подиной и сливнымотверстием, соединенный с шахтойпереходной леткой, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности, надежности иэффективности работы и увеличенияпроизводительности печи, миксервыполнен раздельно с шахтой и снаб"жен дополнительным индуктором, пе. реходная летка выполнена на уровнеподин шахты и миксера, а сливноеотверстие миксера и шлаковая леткарасположены от нижнего торца основного плавильного индуктора соответственно на уровне 0,3-0,4 и 0,330,48 его высоты, причем электропроводная огнеупорная насадка заполне 5 р на на высоту, равную 0,36-0,56 высоты основного плавильного индуктора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 358597, кл. Р 27 В 14/04, 1970.998839 Составитель М, Вилковаедактор А. Шандор Техред Е.Мыцьо Корректо тяг ака исноеР 4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 124/61 Тира ВНИИПИ Государствепо делам иэобрет 035, Москва, Ж,613 Поного комитета Сний и открытийРаушская наб.,