CN1056326C

CN1056326C - 带有感应加热装置的熔融金属浇注包

Info

Publication number: CN1056326C
Application number: CN94112901A
Authority: CN
Inventors: 池田泰幸
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 2000-09-13
Anticipated expiration: 2014-12-09
Also published as: MY111808A; TW272953B; DE69424380D1; EP0657236A1; CN1109807A; EP0657236B1; JP3094761B2; JPH07155934A; DE69424380T2

Abstract

熔融金属浇注包贮存熔融金属，当其倾斜时，通过熔融金属出口流出熔融金属。外壳由非磁性材料制成。为补偿熔融金属的温降，与浇注包独立分开的感应加热装置的平面感应线圈布置成与熔融金属间有一相对贯通的间隙。浇注包和感应加热装置定型安装，以致当其倾斜时，其内衬和感应加热装置的外圆周互不干扰。磁轭安装在感应线圈背面，由工频驱动。最好提供一升降机。浇注包通过可倾动的辊道倾斜。倾动中心位于靠近熔融金属出口的销上。

Description

带有感应加热装置的熔融金属浇注包

本发明涉及当导电的熔融金属(例如铸铁)从冶炼炉或类似的炉子流入熔融金属浇注包、然后浇注到铸模或类似模型时所用的熔融金属浇注包，尤其是带有感应加热装置的熔融金属浇注包。

熔融金属浇注包指的是一贮存、运输和浇注高温熔融金属的容器。熔融金属浇注包的外壳由结构钢板制成，以支撑熔融金属的重量，其内衬覆着耐火材料，以隔离熔融金属的热量。熔融金属出口位于熔融金属浇注包的上部，以便于将熔融金属浇注到铸模中。

在冶炼炉中熔化的金属流入熔融金属浇注包中，然后通过运输装置(例如吊车、升降机或类似的装置)送到浇铸跨。在此处，熔融金属从熔融金属浇注包中流出浇注到多个铸模中。一般，一个熔融金属浇注包中所贮存的熔融金属可同时浇满约10～40个铸模。从熔融金属由冶炼炉流入熔融金属浇注包直到熔融金属完全浇注到铸模中需花费10～30分钟。在此期间熔融金属温度下降，以至于有时熔融金属的温度低于浇注所需的最低温度，从而导致铸件不合格。为防止生产的铸件不合格，当熔融金属的温度低于浇注所需的最低温度时，即使熔融金属浇注包中还剩有熔融金属，也应中止浇注工作。熔融金属浇注包中所剩的熔融金属必须返回到冶炼炉，以提高其温度，然后倒入熔融金属浇注包再浇注到铸模中。这是无用的工作。

为取消将温度低的熔融金属重新返回到冶炼炉的这种无用工作，有一种情况是预先确定熔融金属的温降，以便使熔融金属过热。然而，在这种情况下，为使熔融金属过热需要耗费能量。

为解决这种无用的工作和需要耗费能量的问题，有一种传统的带有感应加热装置的熔融金属浇注包可补偿熔融金属的温降。图7是传统例1的正视图，图8是传统例2的正视图。图7表示原始的熔融金属浇注包71，图8表示桶式熔融金属浇注包81。在图7中，熔融金属浇注包71有一吊耳74和一外壳72，外壳内表面覆着耐火材料73。熔融金属1贮存在熔融金属浇注包71中，当熔融金属浇注包71倾斜时，熔融金属从熔融金属出口75流出。在熔融金属浇注包71的底部装有一槽形感应加热装置76，从而补偿熔融金属1的温降。在图8中，熔融金属浇注包81有一吊耳84和一外壳82，外壳的内表面覆着耐火材料83。熔融金属1贮存在熔融金属浇注包81中，当熔融金属浇注包81倾斜时，熔融金属从熔融金属出口85流出。在熔融金属浇注包81的底部装有一坩埚形的感应加热装置86，从而补偿熔融金属1的温降。

在以上所述的两个传统例子中，的确可补偿熔融金属的温降，但是，需要为每个熔融金属浇注包提供一个感应加热装置，而且将感应加热装置和熔融金属浇注包组合在一起是一件麻烦的事情。此外，感应加热装置的耐火材料始终处在高温状态下，因此，实际上每天需要维修一次耐火材料，而且每次进行维修时都需要使电线和冷却管与感应加热装置分开和联接。

本发明的目的是提供一种带有感应加热装置的熔融金属浇注包，它不需要为每个熔融金属浇注包提供一个感应加热装置，不需要将感应加热装置和熔融金属浇注包组合在一起，而且耐火材料寿命延长。

在本发明带有感应加热装置的熔融金属浇注包中，与熔融金属浇注包独立分开的感应加热装置的平面感应线圈布置成与熔融金属浇注包中的熔融金属间有一相对贯通的间隙，而且熔融金属浇注包和感应加热装置定型安装，因此，当熔融金属浇注包倾斜时，熔融金属浇注包的内衬与感应加热装置的外圆周彼此之间互不干扰，熔融金属浇注包的倾动中心靠近熔融金属浇注包的熔融金属出口。

此外，本发明熔融金属浇注包的外壳由非磁性材料制成。

进一步根据本发明，一磁轭安装在感应加热装置的感应线圈的背面。

再进一步根据本发明，感应加热装置通过工频驱动。

再进一步根据本发明，感应加热装置有一升降机沿竖直方向移动。

再进一步根据本发明，熔融金属浇注包的倾动中心靠近熔融金属浇注包的熔融金属出口。

由于本发明的感应加热装置与熔融金属浇注包独立分开，因此，不需要为每个熔融金属浇注包提供一个感应加热装置，而且不需要进行将感应加热装置与熔融金属浇注包组合在一起的工作。此外，由于感应加热装置的平面感应线圈布置成与熔融金属浇注包中的熔融金属间有一相对贯通的间隙，熔融金属得到加热，因此可补偿温降，同时，感应加热装置的耐火材料寿命延长。由于熔融金属浇注包的内衬与感应加热装置的外圆周互相不干扰，因此，当熔融金属浇注包倾斜时，可继续倾斜下去而不用担心感应加热装置碰到熔融金属浇注包，即使熔融金属浇注包倾斜到将熔融金属进一步注入铸模时也是如此。

此外，由于本发明熔融金属浇注包的外壳由非磁性材料制成，因此，不妨碍熔融金属磁通量的互连，而且外壳不被加热。

进一步根据本发明，磁轭增加了磁通密度，从而促使熔融金属磁通量的互连。

再进一步根据本发明，由工频驱动的感应加热装置具有很高的电能效率。

再进一步根据本发明，当熔融金属到感应加热装置的高度小于从熔融金属到熔融金属浇注包上缘的高度时，通过升降机将感应加热装置升高后，熔融金属浇注包水平移动到感应加热装置下方的某一位置。

再进一步根据本发明，由于倾动中心布置成靠近熔融金属出口，因此，在接近倾动中心，取决于熔融金属出口的熔融金属表面位置始终保持不变，即使继续浇注减少了熔融金属也是如此。因而，尽管倾动中心的高度和感应加热装置的高度相对于地面保持不变，但是当熔融金属和感应加热装置之间的间隙始终保持不变时，感应加热适于连续进行。此外，由于熔融金属浇注包倾斜对准熔融金属出口区，因此，从熔融金属出口流出的熔融金属流线相对平稳，很少改变。所以，即使继续浇注减少了熔融金属，但铸模等的位置相对于地面保持不变，而不用调节。

本发明的以上和其它目的及特征通过参照附图进行的以下描述将看得更清楚。

图1表示按照第一实施例带有感应加热装置的熔融金属浇注包的正视图；

图2表示按照第二实施例带有感应加热装置的熔融金属浇注包的正视图；

图3表示在图1或图2中感应加热装置的纵向剖面图；

图4是沿图3中的A-A线剖开的部分平面图；

图5是图2中磁通量的分布图；

图6是按照第三实施例感应线圈的平面图；

图7是一带有感应加热装置的传统熔融金属浇注包的正视图；

图8是一带有感应加热装置的传统熔融金属浇注包的正视图。

图1是表示按照第一实施例带有感应加热装置的熔融金属浇注包的正视图。在传统例子和附图中，注明相同数字的部分几乎具有相同的功能，因此不一定总是重复描述。

在图1中，带有吊耳的耳轴11的普通熔融金属浇注包12的外壳13的内表面覆着耐火材料14。熔融金属浇注包12贮存熔融金属1，当熔融金属浇注包倾斜时，熔融金属1从熔融金属出口15流出。为补偿熔融金属1的温降，与熔融金属浇注包12独立分开的感应加热装置31的平面感应线圈32布置成与贮存在熔融金属浇注包12中的熔融金属1间有一相对贯通的间隙。熔融金属浇注包12和感应加热装置31定型安装，因此，当熔融金属浇注包12倾斜时，熔融金属浇注包12的内衬和感应加热装置31的外圆周互相不干扰。

熔融金属浇注包12的外壳13由非磁性材料制成，而磁轭33安装在感应加热装置31的感应线圈32的背面。感应加热装置31由工频(50或60Hz)驱动。感应加热装置31最好有一升降机34，沿竖直方向移动。熔融金属浇注包12当未示出的吊耳挂住耳轴11时，通过吊车或类似的装置移动。然后将熔融金属浇注包12放到固定的辊道16a上，并通过可倾动的辊道16b倾斜。倾动中心位于靠近熔融金属出口15的销17上，而且可移动的熔融金属浇注包12的销17安装在固定吊钩18内。

图2表示按照第二实施例带有感应加热装置的熔融金属浇注包的正视图。

图2中所示的熔融金属浇注包除熔融金属浇注包是桶式熔融金属浇注包22外，其它与图1所示的结构相同。熔融金属浇注包22包括耳轴11，非磁性外壳23，耐火材料14，熔融金属出口15，辊道16a和16b，接近熔融金属出口15的销17和吊钩18。感应加热装置31的平面感应线圈32布置成与熔融金属1间有一相对贯通的间隙。熔融金属浇注包22和感应加热装置31定型安装，因此，当熔融金属浇注包22倾斜时，熔融金属浇注包22的内衬和感应加热装置31的外圆周互相不干扰。图2实施例与图1实施例类似之处是，感应加热装置有一磁轭33和一升降机34，并且也由工频驱动。

根据以上所述的两个实施例，由于感应加热装置31与熔融金属浇注包12或22独立分开，因此，不需要为每个熔融金属浇注包提供一个感应加热装置31，而且也不需要进行将感应加热装置31和熔融金属浇注包12或22组合在一起的工作。此外，由于平面感应加热装置31布置成与熔融金属浇注包12或22中的熔融金属1间有一相对贯通的间隙，熔融金属1得到加热，因此，可补偿温降，同时，感应加热装置31的耐火材料14寿命延长。由于熔融金属浇注包12或22的内衬与感应加热装置31的外圆周互不干扰，因此，当熔融金属浇注包12或22倾斜时可继续倾斜下去，而不用担心感应加热装置31碰到熔融金属浇注包，即使熔融金属浇注包12或22倾斜连续将熔融金属1注入铸模19时也是如此。

由于熔融金属浇注包12或22的外壳13或23由非磁性材料制成，因此，不妨碍熔融金属1的磁通量，而且外壳13或23不被加热。磁轭33增加了磁通密度，从而促使熔融金属1的磁通量互连。由工频驱动的感应加热装置31具有很高的电能效率。当熔融金属1到感应加热装置31的高度小于从熔融金属1到熔融金属浇注包12或22的上缘的高度时，通过升降机34将感应加热装置31升高后，熔融金属浇注包12或22水平移动到感应加热装置31下方的某一位置。由于倾动中心布置成靠近熔融金属出口15，因此，在接近倾动中心，取决于熔融金属出口15的熔融金属1的表面位置保持不变，即使继续浇注减少了熔融金属1也是如此。相应地，尽管倾动中心的高度和感应加热装置31的高度相对于地面保持不变，但是当熔融金属1和感应加热装置31之间的间隙始终保持不变时，感应加热适于连续进行。此外，由于熔融金属浇注包12或22倾斜对准熔融金属出口15区，因此，从熔融金属出口15流出的熔融金属流线相对平稳，很少改变。所以，即使连续浇注减少了熔融金属，但铸模19等的位置相对于地面保持不变，而不用调节。

感应加热装置31的结构将参照图3和图4进行详细描述。图3表示在图1或图2中感应加热装置的纵向剖面图，图4是沿图3中的A-A线剖开的部分平面图。

在感应加热装置31中，感应线圈32有二个螺旋形的平面段，而径向磁轭33安装在背面(上表面)，并按水平方向布置。绝缘体35和绝热体36成功地放在感应线圈32和磁轭33的表面上。熔铸耐火材料37限定了磁轭33和绝热体36的表面和外圆周，外框架38包着除该表面中心部分以外的熔铸耐火材料37的前面、外圆周表面和背面。绝缘体35由从外框架38的背面向下延伸的吊钩39吊挂，而熔铸耐火材料37由锁定金属件40悬挂。升降机34的拉杆41固定在外框架38的背面。水冷感应线圈32的接头42从外框架38的背面引出。由于冷却管43与外框架38接触，因此，外部供给的冷却水可冷却感应加热装置31。

图5表示图2中磁通量的分布图。在图5中，省略了中心部位的磁通量，因为此处的磁通密度很高。熔融金属1的磁通量的互连看得很清楚。试验证明，电能效率在工频50或60Hz时比在中频150Hz～10KHz时更高。

图6表示按照第三实施例感应线圈的平面图。

图6所示的感应线圈60做成平面方形，平面螺旋形的感应线圈32可用平面方形的感应线圈60代替。

按照本发明的带有感应加热装置的熔融金属浇注包，感应加热装置与熔融金属浇注包是独立分开的，因此，不需要为每个熔融金属浇注包提供一个感应加热装置，而且不需要进行将感应加热装置和熔融金属浇注包组合在一起的工作。此外，由于平面感应加热装置布置成与熔融金属浇注包中的熔融金属间有一相对贯通的间隙，结果熔融金属得到加热，因此可补偿温降，同时感应加热装置的耐火材料寿命延长。

此外，由于本发明的熔融金属浇注包的外壳由非磁性材料制成，因此不妨碍熔融金属磁通量的互连，而且外壳不被加热。

进一步根据本发明，磁轭增加了磁通密度，从而促使熔融金属磁通量的互连。再进一步根据本发明，由工频驱动的感应加热装置具有很高的电能效率。

再进一步根据本发明，当熔融金属到感应加热装置的高度小于熔融金属到熔融金属浇注包上缘的高度时，通过升降机将感应加热装置升高后，熔融金属浇注包水平移动到感应加热装置下方的某一位置。

再进一步根据本发明，由于倾动中心布置成靠近熔融金属出口，因此，在接近倾动中心。取决于熔融金属出口的熔融金属表面位置始终不变。尽管倾动中心的高度和感应加热装置的高度相对于地面保持不变，但当熔融金属和感应加热装置之间的间隙始终保持不变和适合时，感应加热可连续进行。此外，由于熔融金属浇注包倾斜对准熔融金属出口区，因此，从熔融金属出口流出的熔融金属流线相对平稳，很少改变。所以，即使连续浇注减少了熔融金属，但铸模等的位置相对于地面保持不变，而不用调节。

为具体说明，对本发明的最佳实施例已进行了以上描述。本发明揭示的内容将不排除或限制更为精确的扩展形式，并且根据以上精神可进行改进和变化，所作的改进和变动也可从发明的实际应用中获得。选择和描述实施例只是为了说明发明的原理和其实际应用，以使技术人员利用发明的各实施例，并进行各种改进，因为考虑要适应特殊的用途。企图通过后面所附的权利要求和其等效含义详细说明发明范围。

Claims

1、带有感应加热装置的熔融金属浇注包，其特征在于与上述熔融金属浇注包独立分开的感应加热装置的平面感应线圈布置成与贮存在熔融金属浇注包中的熔融金属间有一相对贯通的间隙，熔融金属浇注包和感应加热装置定型安装，以致当熔融金属浇注包倾斜时，熔融金属浇注包的内衬与感应加热装置的外圆周互相不干扰，且熔融金属浇注包的倾动中心靠近熔融金属浇注包的熔融金属出口。

2、根据权利要求1所述的带有感应加热装置的熔融金属浇注包，其特征在于熔融金属浇注包的外壳由非磁性材料制成。

3、根据权利要求1所述的带有感应加热装置的熔融金属浇注包，其特征在于磁轭安装在感应加热装置的感应线圈的背面。

4、根据权利要求1所述的带有感应加热装置的熔融金属浇注包，其特征在于感应加热装置由工频驱动。

5、根据权利要求1所述的带有感应加热装置的熔融金属浇注包，其特征在于感应加热装置有一升降机沿竖直方向移动。