Индукционная ванна

рш С 23 С 1/14ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О 1 ЖРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро компрессорногои холодильного машиностроения(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 737496, кл, С 23 С 1/14, 1977.2. Индукционные ванны для горячегоцинкования стальных изделий. Информационный листок, к: 049-75, сер.10-09,ЦНИИТЭИчермет 1975.(54)(57) 1. ИНДУКЦИОННАЯ ВАННА, содержащая металлический корпус, керамическую оболочку, футерованную внут ри шамощрм порошком и изолированную огнеупорным кирпичом, и индуктор,одна из обмоток которого соединенас источником тока, а другая выполнена в виде металлопровода, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения надежности, металлопроводвыполнен в виде части витка спиралис раструбками, поперечное сечениекоторых уменьшается к середине виткаметаллопровода,2. Ванна по п. 1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что раструб выполнен с поперечным сечением, равным 9-10 площадям середины витка металлопровода.33, Ванна по и, 1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что продольная ось раструба расположена под углом 15-20 ( к горизонтали.Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытия, в частности цинка, на металлы и может бытьиспользовано, например, для цицкования различных деталей, в ча.стностив холодильном машиностроении при производстве воздухоохладителей.Известна ванна для горячего цицкования, выполненная в виде металличес 10кого корпуса, покрытого изоляцией,в котором находится расплав свинцаустановлен раструб с расплавом цинка и электронагреватели, введенныев свинец, выполненные 1.-образнымии установленные так, что образуют15в объеме свинца под раструбом с цинком пространственную решетку, а ихверхние концы закреплены шарнирно 11 1,ГОднако электроцагреватели занимают объем ванны, не исключают корот 20кого замыкания между ними и расплавом и на них осаждаются частицыгартцйнка.Наиболее близкой к изобретениюКпо технической сущности и достигаемому результату является ванна длягорячего цинкования, содержащая металлический корпус, керамическуюоболочку, футерованную внутри шамотным порошком и изолированную огнеупорным кирпичом, и индуктор, однаиз обмоток которого соединена с источником тока, а другая выполненав виде металлопровода21,Однако в известной ванне происхо- З 5дит слабая конвекция цинка, так каквходной и выходной концы канала металлопровода расположены на одномуровне, в результате чего:в нихобразуются два течения - нижнее 40в кольцо и верхнее иэ кольца. Образованный гартцинк начинает осаждаться на дцо ванны, Поскольку скорость его падения соизмерима со скоростью движения металла в металлопроводе, а удельный вес ненамного больше, гартцинк вовлекается нижним течением в горизонтальные каналы металлопровода и осаждается на их внутреннюю нижнюю поверхность Регулярное осаждение гартцинка приводит к забиванию входного отверстия и выходу данного металлопровода и индуктора трансформатора из строя. Ремонт такого индуктора производят только после остановки ванны, удаления из нее цинка,Выход вацць 1, ца режим (с учетомплавки цинка в специальной ваннеплавки и перекачки его пцековым цасо сом) занимает около б сут непрерывной работы, т,е. около 14 л рабочих часов, Ремонт ицдуктора занимает 3 сут, воздушная сушка по технологии фуТеровки ваццы 15-20 сут. Следовательно, ремонт ванны обходится в 2 чсут простоя.Таким образом, известная вацца недостаточно надежна, что связано с возможностью забивация гартцинком металлопровода, Возможная мощность индуктора при таком расположенииканалов используется чуть ли це наполовину (в канапе имеется два течеция - холодное внизу и горячее вверху) .Целью изобретения является повыпение надежности.Поставленная цель достигается тем, что в индукционной ванне, содержащей металлический корпус, керамическую оболочку, футероваццую внутри шамотцым порошком и изолированную огнеупорным кирпичом, и ицдуктор, одна из обмоток которого соединена с источником тока, а другая выполненав виде металлопровода, металлопроводвыполнен в виде части витка спиралис раструбами, поперечное сечение которых уменьшается к середине виткаметаллопровода,При этом раструб выполнен с поперечным сечением, равным 9-10 площадямсередины витка металлопровода.Продольная ось раструба расположена под углом 15-20 к горизонтали,В результате разнесения по высоте раструбов получается однонаправленный поток цинка (из нижнего в верхний 1 из более холодной зоць 1, за счет чего увеличивается теплоотдача в ванцу Гартцицк в верхний раструб вообщеце попадает, так как относится в сторону выходящим потоком металла, поэтому надежность ицдуктора наполовину повышается.Выполнение раструбов, в частности нижнего, с поперечным сечением, равным 9-10 площадям сечения кольца, приводит к тому, что скорость осаждения гартцинка становится значительно большей, чем скорость "всасывация" металла, поэтому частицы гартцицка "проскакивают вход в раструб, чт11094 приводит к исключению забивания входа и повьшению надежности индуктора.На фиг. 1 изображена ванна длягорячего цинкования, вид спереди;на фиг. 2 - то же, вид сверху; на 5фиг. 3 - разрез Л-Л на фиг. 2; нафиг. 4 - часть ванны в плане совскрытым металлопроводом; на фиг. 5вид Б на фиг. 3; на фиг. 6 - металлопровод,Выполнение раструбов с площадью,равной 9-10 площадям середины виткаметаллопровода, позволяет получитьна входе в раструб скорость металлазначительно меньше, чем скоростьосаждения гартцинка, в результатечего гартцинк не всасывается в раструб, а попадает на дно,устройство состоит из металлического корпуса 1, керамической оболочки 2, футерованной шамотным порошкоми изолированной огнеупорным кирпи.чом 3. В корпусе 1 смонтированы индук.торы 4, каждый из которых представляет собой трансформатор, выполненный в виде первичной обмотки 5 и вторичной обмотки, состоящей из одногокороткозамкнутого витка - кольца,изготовленного иэ специального сплава. Кольцо после включения индуктора 30в работу плавится, и образуется металлопровод 6.Металлопровод 6 представляет собой часть витка спирали 7, концы которого выполнены в виде раструбов 8 35и 9. Раструбы расположены под угломодин к другому с поперечным сечением,уменьшающимся к середине витка металлопровода., Раструб может быть выполнен с поперечным сечением, равным 409-10 площадям середины витка. Продольная ось раструба может быть расположена под углом 15-20 к горизонтали,Ванна работает следующим образом.На дно ванны укладываются слитки 45свинца для создания "подушки толщиной 150 мм. Сверху укладываются цинковые чушки для создания "слоя толщиной 200 мм. Затем заливается "слой"жидкого цинка таким образом, что выходное окно (раструб 8) покрыто жидким цинком, После этого включается индукционный нагрев ванны цинкования. Кольцо плавится и образуется металло- провод 6.В жидком металле электромагнитная энергия превращается в электрическую и там же в тепловую, В результате взаимодействия тока вторичной обмотки 6 (металлопровода) с магнитным полем первичной обмотки 5 индуктора 4 происходит непрерывное перемещение жидкого металла из раструба 8 в ванну и из ванны в раструб 9, что выравнивает температуру сплава и ускоряет процесс плавки.Перегретый металл вследствие тепловой конвекции непрерывно циркулирует, разогревая металл.Условием, позволяющим правильно функционировать ванне, является получение возможности однонаправленного потока металла в ванне за счет того, что раструбы находятся в относительно разных по температуре зонах, что обеспечивает всасывание холодного металла, При этом нижний раструб должен быть расположен выше уровня свинца, находящегося в ванне, а верхний ниже уровня цинка (с учетом временного понижения его уровня после изъятия порции деталей). При использовании изобретения уменьшается необходимость в ремонтах, так как индукторы реже выходят из строя, увеличивается срок службы индукторов, за счет чего повышается надежность работы, повышается производительность ванны за счет уменьшения времени на восстановление ее после ремонта.Выполнение металлопровода в виде спирали создает направленный тепловойпоток, при этом увеличивается скорость циркуляции цинка, улучшаются условия работы трансформатора,Зкономический эффект от внедрения изобретения составляет около30 000 руб. в год.1109469Составитель В.УшковРедактор И.Николайчук Техред М.Кузьма Корректор.Л,Пилипенко Заказ 6010/20 Тираж 900 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., д. 45 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4