CS198486B1 - Melting furnace - Google Patents

Description

Vynález ee týká pecí pro tavení kovů, použitelných ve elévárenetví·

Nejúčinněji lze vynález použít u pecí nebo míBičů pro výrobu kovů, který se bezprostředně přivádí ve stanoveném množství do zařízení pro plynulé lití odlitků nebo do strojů pro lití pod tlakem· Přednostně se pec podle vynálezu používá pro tavení kovů nebo slitin na bázi hliníku·

Jsou známé pece pro tavení kovu, které mají pecní prostor ohraničený svislými stěnami, opřenými o níatěj pece a nesoucími klenbu pece· Vnitřní prostor pece je vyzděn žáruvzdorným materiálem a nad hladinou roztaveného kovu jsou rozmístěny ohřívače, jejiohž působním probíhá tavení kovu.

V některých pecích se k promíšení taveného kovu pro vyrovnání jeho teploty používají mechanická ústrojí a k zabránění ochlazení a ztuhnutí kovu v ní stě ji pece nebo u výpustného otvoru pece se používají doplňkové ohřívače· V peci je upraven odpovídající zavážecí otvor výohozího kovu a výpustný otvor hotového kovu· Výpustný otvor roztaveného kovu je uložen pod hladinou roztaveného kovu v peoi a uzavírá se kovovou tyčí, kterou se ručně řídí množství vypouštěného roztaveného kovu z pece a potom se opět výpustný otvor uzavírá.

Tyto pece se vyznačují malou výrobností, která neodpovídá současným požadavkům·

Kromě toho v těchto pecích vyrobený kov obsahuje značné množství nežádoucích tuhých »

198 486

198 486 , aplynných příměsí.

Ze sovětského autorského osvědčení' δ. 321 320 je známé .dopravní ústrojí tekutého kovu,' využívající postupné magnetické-pole . induktoru. Avšak toto ústrojí - je možno použít^{: p}ouze ^pro db^pravu a m^íšení tekutých kovů ^při ^,poměrn^ě nízkých te^plotách, napřík^la^d pro rtuť.

Ve spojení s rozvojem strojírenství vzrůstá současně potřeba velkého množství jakostního kovu.

Známé peoe jednak nezajižfuj-í tuto pot^řebu, . ..jednak, , je. - nelze . zautomatizovat, .pokud jde . o v^ypouát^ěn^í roztaven^ého kovu a nezajiš^ťuj^í .^takě·.^účinné promísení kovu. hětam- jeho, ohřív^ď.

To - vše vyvolává - obtíže jak v pecním provozu, 'tak .při - pokusech ' o ..zdokonalení 'konstrukcí , pecí. . .' ' ' ·. . '· .·, '.·

Hlavním oílem vynálezu je vytvoření peoe -pro tavení kovu, která . .by měla velmi.vysokou výrobnost ve srovnání's ' -pecemi . obvodného .druhu. -

Druhým neméně . závažným oílem vynálezu je .úprava . automatického řízení vypouštění'roztaveného .kovu . z peoe. při jeho odlévání. '/-- í

Dalším závažným cílem vynálezu je možnost, zvýšení . jakosti.tekutého. ' kovu vypouštěného, z peoe, - ' a to . snížením v něm . obsažených .škodlivých .tuhých a . plynných příměsí.. - -'- ,

Kromě toho. účelem. vynálezu je .odstranění 'shora'uvedených nevýhod.r^

Podstatným. úkolem vynále.zu je. .vytvořit .pec. pro taveidkovu .s . takovým 'konstrukčním uspoMdáním, které . umo-Žrá zvýšit, výrobnost peoe,.. zlepšit. jakost , hotového tekuté^· .kovů ' 'a. -, Žauto- . matizovat- .vypouštění ' tekutého . . kovu během, jeho tavení v .peci.

Tento úkol . .řeší ,peo ·pro tavení, kovu, jejíž pecní, prostor- je .ohraničený stěnami,. , které . se . opírají .o nístěj . a nesou klenbu pece ' a pecní prostor, je ' spojen' -s- .výpustným, otvorem pro vytlačení. roztaveného kovu . z. . peoe .-.a ' je Opatřen. ohřívačem,' umístěným' nad úrovní hladiny roztaveného ' ^kovu, .a . ' taduktorem . postupného magnetického pole^. .pbisbbícím na roztavený ' kov, podl.e vynálezu, jehož podstata apočívá' v ..tom, ' .že ' induktor postupného magnetického . pole .je - . uložen . pod ěikmou ' stě'no'u^,>: která je' - ' sklon^ěna pod tupým .-úhlem k . rástějl ^peoe v ^pásmu ^přímé^ho ohřevu kovu, - ohřívačem. a ' k - této .Šikmé stěně je.' ze strany - .induktoru postupného- magnetického, pole. ^připevněn plech z nema^pertiokého materiálu, jehož uchycení dovolují změnu rozm^ěr^ů ' plechu během jeho 'ohřívání. . .· .·,- ' .' ,· . .

Toto ^-ře^šení pece. se . šikmou stěnou as induktorem ^postu^pn^ého^- magnetického. pole pod ní ' umístěným 'umožňuje přemísťovat 'kov po ' .ěikmé stěně,» 'a to . dolů pro. je^ho míohání a„ zuchlaní tavení.a nahoru -pro jeho vypouštění. .z pece.

Směr pohybu , 'kovu v peci se shoduje se směrem .pohybu postupného magnetického pole indu^ktoru, .které, .se měré ^přiměřeným posunem fází ^proudu ^-na^pájecího induktor.

^Šikmá stěna pece je v πίζ^ . kde je pod n^í - uložen induktor, .tenk^á a o^pírá se . o ^plec^h z nemagnetiokého materiálu, a .proto, postupné magnetické pole ' induktoru .může .působit na . kov v ,peoi. ' . / ’' - . ' , ', · . ·

К odvrácení. deformace. .šitaé' stěn^y ' ohřevem, je 'šiki^ -Stěna ' spojena в plechem, žrouЪy.,^ě

198 489 které vstupují' do otvorů v plechu s určitou vůlí, dostatečnou k přemístění při ohřevu,, a tím plech představuje Jakoby kluznou zástěnu.

Dále podle vynálezu Je účelené upravit v pecním prostoru z tepelně vodivého-, materiálu šikmou přepážku, která zasahuje do roztaveného kovu v peci, ' ale nedosahuje «ž k nístěji pece a uložit ' ji nad výpustný otvor roztaveného kovu z pece, a to nad šikmou stěnu a v podstatě s- ní rovnoběžně.

Sikm^{á př}ep^ážka se šikmou s^nou vytopí v ^pecⁱ kantí ^pro v^ypouá^tění hotovko ^teku^tého kovu z pece a to při dostatečně vysoké jeho teplotě.

Kromě toho šikmá přepážka, která'Je ponořena do - roztaveného kovu, ohřáni vypouštěný kov z ^pece před ok^ys^ličujíc^í atmos^férou v ^peci,'neumo^žňuje odtok pl^yn^ů z pece vý^pus^tným otvorem kovu a sou^časn^ě zateanuje zneč^^ní dHens^ a-tmosféry.

K objasnění pece pro tavení kovu podle vynálezu je dále popsán příklad provedení pece pro tavení kovu podle vynálezu s odkazem na přiložený výkres, ve kterém - obr. 1 zná zorňuje ^pec pro taven^{í k}ovu potoe vyn&ezu ve svislém ^řezu pecním ^prostorem a ohr. 2 ^řez v rovině II- II z obr. 1.

Pec ^pro tavení ^kovu ^- má ^plá^ší 1, v n^ěm^ž jsou uzav^řeny s^těny I vyzd^ěn^{é ž}áruvzdorn^ým nad hladinou £ tekutého kovu I je umístěn ohřívač £, který může být elektrický nebo plynový. Jednu stěnu pece tvoří šikmá stěna £, která je skloněna pod tupým úhlem ob k nístěji J pece, a to v pásmu přímého ohřevu kovu 2· .

Pod - šikmou stěnou 2 pece, obr. 2, je ' uložen induktor 10 postupného- magnetického pole, určený k přemístění tekutého kovu po šikmé stěně 2 dolů k promísení kovu- nebo nahoru ' k vypouštění tekutého kovu z pece výpustným otvorem- 11. obr.- 1.

Mezi šikmou stěnou 2 a induktorem 10 postupného magnctiekéti© pole - jé umístěn - plech ' 12 z nemagnetického materiálu, obr. 2, který je připevněn k Šikmé stěně 2 pomocí na výkrese nezn^ázorn^ěnýc^h šrou^bů a o^oví^j^ch otvorů, které sirénu ro£^^^-j^l^e^chu ^:

12- z nemagnetického materiálu a - šikmé stěny 2 P*i jejich ohřívání.

V pecním prostoru £, je upravena šikmá přepážka 13. která nezasahuje k nístěji 2 pece a je-- uložena nad výpustným' otvorem 11' pro - vypouštění -roztaveného - kovu- 2 z pece- a nad ^šikmou s^nou 2» a to v ^po^dsta^tě s ní rovno^běžn^ě. Šikmá ^pře^pážka 13 a ^šikmá s^na ' 2 vytvářejí kanál 14- pro vypouštění tekutého kovu 2» - který spadá do- působnosti postupného magnetického pole induktoru 10 a- ohřívače £·

Šikmá ^pře^páž^ka 13 je ztotovena ze ^žáruvz^dorn^ého vysoce tepel^ vo^divé^ho materl^u^ a tím předává teplo od ohřívačů 2 roztavenému kovu 2» který je na= šikmé stěně 2·

Protože je šikmá přepážka 13- spodním koncem ponořena v roztaveném- kovu- 2, brání tak výtoku plynů z pecního prostoru £, avšak nebrání výtoku roztaveného kovu 2 - z peoe, protože nezasahuje až k--nístěji 2 pece.

Šikmá stěna 2 ⁸ plachem 12 z nemagnetického materiálu má podobu kluzné zástěny. Tato skute^čnos^t zabramje rozto^ní ^pláště 1 ^peoe v diis^dku ^tepe^ln^ýc^h namáhán^ vyv^olaný^ch

198 488 rozdílnostíteplota a rozdílností koeficientů tepelné roztažnosti materiálu šikmé . stěny 2» plechu 12- z nemagnetického ' materiálu a . pláště i - pece, který je zhotoven z obyčejné uhlíkové oceli·

Jako nemagnetický materiál pro zhotovení plechu 12 může být . použit titan·

Jako vysoce tepelně vodivý materiál pro zhotovení - šikmé přepážky 13 může být použit korund· .

Peo pro tavení kovu podle vynálezu pracuje takto:

Do pecního prostoru 2· obr· 1 - se vsadí pro tavení určený kov 2 a zapojí se ohřívač £, určený k ohřívání pece a tavení kovu *· Potom se zapojí induktor 10 postupného magnetického pole, - který vytváří pohyb proudu kovu 2 dolů po šikmé stěně 2 v® směru k nístěji J . peoe· Více ohřáté a méně ohřáté vrstvy kovu se mísí, což značně urychluje postup tavení kovu· Současně s míšením vrstev kovu 2 se dosahuje zprůměrnění jejich teploty· Kromě toho vrstva ohřátého kovu 2 - vytěsňuje z nístěje 2 pece méně ohřátou vrstvu kovu k hladině 2 roztaveného kovu 2» ' kde přijímá teplo od ohřívače jpece·

S přidáváním legujících přísad do kovu 2 se značně urychluje výroba slitiny, stejně jako - se míšením kovu umořuje zlep^šit stejnorodos^t c^hemlc^kého s^^ní celtóo ^kovu·

Pro vypouštění hotového kovu z pece se posouvají - fáze proudu napájecího - induktor 22* směr postupného magnetického pole se mění na opačný a roztavený kov - 2 se pohybuje nahoru po šikmé - stěně - 2 P°d- šikmou přepážkou 13 k výpustnému otvoru 21· ?r^Q řízerií množství vypouštěného roztaveného kovu 2 ^z-P«oe nebo pro zvýšení intenzity míšení kovu při jeho tavení stačí- dostatečně zvýšit - napětí proudu- přiváděného do induktoru 10·

Protože po celou dobu je kanál' 14 pro vypouštění tekutého kovu 2 v pásmu bezprostředního působení ohřívače 8 peoe, - je dostatečně prohřátý, a tím je vyloučeno, že by se v něm roztavený kov^-ochladil nebo^-ztuhly^-a ^- ' ^protč nejsou ^po^tře^bné ^dop^lňující ohMvafo kovu· ^půso^bením e^lek^trcma^gne^tick^éhc ^pde induktoru ¹⁰ se to^kuty ^kov ^přemís^ťuje nahoru ^po šikmé, stěně 2 pod - šikmou přepážkou - 13· a to kanálem 14 pro vypouštění roztaveného kovu z výpustnému otvoru 11 pece· - - - Z pece vypouštěný tekutý kov se přivádí k potřebnému místu, na^pří^kla^{d -} do zařízení ^pro^- plynul^é lit^í in^got^ů nebo do stroje ^pro lití ^po^d ttekem· ^Řízení množství z peoe vypouštěného kovu je automatické a děje se změnou velikosti napětí proudu přiváděného do induktoru 20·

Zkouškami - taviči pece podle vynálezu bylo zjištěno, že se postup míšení kovu a jeho fy. · ‘ vypouštění z pece dá- lehce automatizovat· K výrobě kovové slitiny bylo potřeba 2 až 3 krát méně času, - ' čímž výrobnost pece stoupla 2 až 3 krát· Kromě toho byly vytvořeny podmínky pro ^dcpl^ňuj^ío^í me^talur^gick^é zpracování kovu v kanálu 14 ^pro vypo^tění tekutého kovu z peoe,. oož umožnilo 2 až 5 krát snížit obsah nekovovýoh a plynných příměsí v hotovém kovu· Přitom p^les toploty roztoveného kovu - ve vaně pece ^činH 3 ^když dHve dosahoval 2⁰⁰ °C·

Vyhoření užitečných složek v kovu se snížilo na 20 %· Kromě toho se zvýšila stejnorodost ^chemick^ého stojní ^taveného ^kovu· ^Vypou^štění kovu z tavio^{í p}ece ^prob^íhalo ^po^dle^-pro^gramu a dosáhlo se 120 t/h·

198 486

Zkušební vypouštění roztaveného kovu ' z mísiče do krystalisátorů v zařízení pro plynulé l^{ití i}ngotů ^prob^íhalo bez ^příe^tu^pu vz^duchu. fezené odléváš roz^taven^ého kovu ee provádělo jak při ručním, tak i při automatiokém postupu. Přesnost dávkování při automatickém způsobu řízení dosáhla 1,5 mm od hladiny odlitého kovu v krystalizátoru. V důsledku do^plnuj^íc^ího zpracování roztaveném ^kovu v^ypou^štěn^ého z -bavl^ pece se ^p©^dař^ilo sníž^ obsah plynných příměsí v roztaveném kovu na 70 % a obsah tuhých příměsí 5 až 6 krát.

Konstrukce - pece pro tavení kovu podle vynálezu má jednoduché provedení a je bezpečná v provozu· živo^tnoe^t kaná^lu 14 pro v^ypouš^těn^í -tekut^o mtového ^kovu z pece, tvoren^o' šikmou stěnou 2 a šikmou přepážkou 13· odpovídala - životnosti vyzdívek stěn pece pro tavení kovu· Spotřeba energie na 1 t odlévaného nebo, míšeného kovu činila 2 až 6 kW/h.

PÍBDMÍT VYNÁLEZU

Claims (2)

PÍBDMÍT VYNÁLEZU

1. Pec pro tavení kovu s pecním prostorem ohraničeným stěnami, které se opírají o nístěj pece a nesou klenbu pece, a spojeném s výpustným otvorem roztaveného kovu a opatřeným ohřívačem, umístěným nad hladinou roztaveného kovu a s induktorem postupného magnetického pole, který působí na roztavený kov, vyznačující se tím, že induktor (10) postupného magnetického pole je uložen pod šikmou 'stěnou (9), která svírá tupý úhel (^) s nístějí (3) pece v pásmu přímého ohřevu kovu (7) ohřívačem (8) a k šikmé stěně (9) je ze strany induktoru (lo) postupného magnetického pole volně připevněn plech (12) z nemagnetiokého materiálu.

2. Pec ' pro tavení kovu podle bodu 1, vyznačující se tím, že je opatřena šikmou přepážkou (13) z te^pe^ln^ě vo^div^ého materi^u v pecrám ^pros^toru ⁽5⁾, kter^á zasahuje ^po^d hla^nu (6) kovu (7) v peci a nad nístěj (3) pece a je umístěna nad výpustným otvorem (11) roztaven^ého kovu z ^pece a na^{d šik}mou st^ěnou ⁽9), se k:terou je rovno^běžná.

2 výkresy