CS223333B1

CS223333B1 - Induction crucible furnace for melting steel

Info

Publication number: CS223333B1
Application number: CS204682A
Authority: CS
Inventors: Jiri Doubek
Original assignee: Jiri Doubek
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Indukční kelímková pec s omezením tepelných ztrát strusky. V horní části vyzdívky kelímku je umístěn prstenec z elektricky vodivého materiálu, uložený v dilatačním loži. Po vnějším obvodu kelímku, nad cívkou je vytvořena tepelně izolační vrstva.Induction crucible furnace with reduced slag heat loss. In the upper part of the crucible lining, a ring of electrically conductive material is placed, placed in an expansion bed. A thermal insulation layer is created along the outer circumference of the crucible, above the coil.

Description

Vynález se týká indukční kelímkové pece pro tavení oceli. V souvislosti s úvahami o možnosti náhrady obloukových pecí jiným agregátem je soustředěna pozornost na kelímkové indukční pece pro tavení oceli.The invention relates to an induction crucible furnace for melting steel. In consideration of the possibility of replacing arc furnaces with another aggregate, attention is paid to crucible induction furnaces for melting steel.

Má-li kelímková indukční pec nahradit obloukovou pec, musí být vybavena bazickou nebo neutrální vyzdívkou, umožňující odfosfoření, event. odsíření oceli struskou.If the crucible furnace is to be replaced by an arc furnace, it must be equipped with a basic or neutral lining to allow de-phosphography, event. desulphurisation of steel.

Odstraňování fosforu a síry je podmíněno průběhem, difúzních^ pochodů v oceli a ve strusce. Protože rychlost difúze je mezi jiným ovlivňována také teplotou prostředí, omezuje relativně chladnější struska v kelímkové indukční peci průběh metalurgických reakcí, zejména odfosfoření a odsíření. Chladnutí strusky jé způsobeno jednak odvodem tepla ze strusky stěnou kelímku, jednak vyzařováním tepla povrchem strusky do prostoru kelímku nad struskou. Velikost těchto tepelných ztrát je mezi jiným ovlivňována teplotou stěn kelímku, event. poklopu, kterým je kelímek přikryt. Zvýší-li se tato teplota, sníží se tepelné ztráty. Toho lze dosáhnout například pomocí plamene hořáku zavedeného otvorem v poklopu pece. Je možné také umístit pod poklop odporové topení, event. volit ohřev elektrickým obloukem. Všechny tyto způsoby však znamenají přiřadit k tavicímu agregátu další zařízení, vyžadující obsluhu a údržbu. Mimo to v případě dmýchání kyslíku do strusky nebo oceli, například při oduhličování nebo odfosforování, může dojít k poškození nebo zničení tepelných elementů.The removal of phosphorus and sulfur is conditioned by the course of diffusion processes in steel and slag. Since the diffusion rate is also influenced, among other things, by the ambient temperature, the relatively cooler slag in the crucible induction furnace limits the course of metallurgical reactions, in particular de-phosphorization and desulphurisation. Cooling of the slag is caused, on the one hand, by the removal of heat from the slag through the crucible wall, and on the other hand, by radiating heat through the surface of the slag to the crucible space above the slag. The magnitude of these heat losses is influenced, inter alia, by the temperature of the crucible walls or the temperature of the crucible. the lid to cover the crucible. If this temperature rises, heat loss is reduced. This can be achieved, for example, by means of a burner flame introduced through an opening in the furnace lid. It is also possible to place a resistance heating under the hatch. choose electric arc heating. However, all these methods involve assigning additional equipment requiring service and maintenance to the melter. In addition, if oxygen is blown into slag or steel, such as decarburizing or de-phosphating, the thermal elements may be damaged or destroyed.

Uvedené nevýhody odstraňuje indukční kelímková pec podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v horní části vyzdívky kelímku v magnetickém poli cívky je umístěn prstenec z magneticky vodivého materiálu, například grafitu nebo wolframu. Prstenec je s výhodou uložen v dilatačním loži. Pro· zvýšení tepelného účinku prstence je po vnějším obvodu kelímku pece, v části nad cívkou, vytvořena tepelně izolační vrstva.The above-mentioned disadvantages are overcome by the induction crucible furnace according to the invention, which is characterized in that a ring of magnetically conductive material, for example graphite or tungsten, is placed in the upper part of the crucible lining in the magnetic field of the coil. The ring is preferably housed in a dilatation bed. In order to increase the thermal effect of the ring, a thermal insulating layer is formed around the outer periphery of the crucible of the furnace, above the coil.

Tepelná izolace prstence je upravena tak, aby umožňovala tepelnou dilataci prstence. Stěna kelímku je ve výšce mezi cívkou a horním okrajem kelímku zmenšena a v této výšce je na vnější straně kelímku přiložena tepelně izolační vrstva. Tím jsou vytvořeny podmínky pro zvýšení teploty stěny kelímku v tomto místě. Teplem vzniklým indukcí cívky v prstenci je tento ohříván na teplotu blízkou teplotě materiálu, taveného v kelímku. Teplo z prstence je předáváno materiálu kelímku a do strusky. Kelímek v oblasti nad hladinou strusky je takto ohříván a podle dosažené teploty může vyzařovat teplo na povrch strusky a na víko kelímku.The thermal insulation of the ring is adapted to allow thermal expansion of the ring. The wall of the crucible is reduced at a height between the coil and the top edge of the crucible and at this height a thermal insulation layer is applied on the outside of the crucible. This creates conditions for increasing the crucible wall temperature at this point. The heat produced by the induction of the coil in the ring is heated to a temperature close to that of the crucible material. The heat from the ring is transferred to the crucible material and to the slag. The crucible in the region above the level of the slag is thus heated and, depending on the temperature reached, can radiate heat to the slag surface and to the crucible lid.

Výhodou indukční kelímkové pece podle vynálezu je, že tvoří součást konstrukce indukční pece, nevyžaduje zvláštní obsluhu a jeho údržba je součástí běžné údržby kelímku pece. Další výhodou je, že umožňuje používat oxidační, inertní, nebo řízenou atmosféru v prostoru kelímku nad struskou, neomezuje vnitřní prostor kelímku nad struskou a nechává víko kelímku volné pro umístění dalších zařízení nezbytných pro vedení tavby, jako například otvor pro odvod spalin, otvor pro zavádění trysky, vzorkovacích sond apod. Jsou vytvořeny předpoklady pro udržení teploty strusky na teplotě blízké teplotě roztavené oceli pod struskou, omezením tepelných ztrát strusky.The advantage of the induction crucible furnace according to the invention is that it forms part of the design of the induction furnace, does not require special attendance, and its maintenance is part of the routine maintenance of the furnace crucible. A further advantage is that it allows the use of an oxidizing, inert, or controlled atmosphere in the crucible space above the slag, does not restrict the crucible interior space above the slag and leaves the crucible lid free to accommodate other equipment necessary for conducting the melt. Nozzles, sampling probes, and the like. Prerequisites are provided to maintain the temperature of the slag at a temperature close to the temperature of the molten steel below the slag, by limiting the heat loss of the slag.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení indukční kelímkové pece podle vynálezu, v řezu.The accompanying drawing shows a sectional view of an embodiment of an induction crucible furnace according to the invention.

Indukční kelímková pec sestává z kelímku 2, který je zasazen do cívky 3. Prstenec 1 je umístěn v kelímku 2 tak, aby jeho spodní okraj byl v rovině nad hladinou 5 oceli a jeho horní okraj byl v rovině nad hladinou 6 strusky. Prstenec 1 je z grafitu a je opatřen ze dvou stran tepelně izolující vrstvou, která tvoří dilatační lože 4, přičemž stěna blíže vnitřní stěny kelímku 2 je bez izolačního· materiálu. Z vnější strany kelímku 2 je přiložena tepelná izolační vrstva 7, mezi cívkou 3 a horním okrejm kelímku 2. V této části je tloušťka stěny kelímku 2 zeslabena. Materiál prstence 1 musí mít teplotu tavení vyšší než materiál tavený v kelímku 2. Prstenec 1 je ze dvou stran tepelně izolován od materiálu kelímku 2. Neizolována zůstává horní strana prstence 1 a strana přilehlá k vnitřnímu povrchu kelímku 2. Tato strana je opatřena silným keramickým povlakem, který může v oblasti výšky prstence nahrazovat materiál kelímku. Prstenec 1 je ohříván magnetickým polem cívky 3. Teplo z prstence 1 ohřívá vyzdívku stěny kelímku 2 nad hladinou 5 oceli i nad hladinou 6 strusky.The induction crucible consists of a crucible 2 which is embedded in the coil 3. The ring 1 is positioned in the crucible 2 so that its lower edge is level above the level of steel 5 and its upper edge is level above the level of slag 6. The ring 1 is made of graphite and is provided on two sides with a heat-insulating layer which forms an expansion bed 4, the wall closer to the inner wall of the crucible 2 being free of insulating material. From the outside of the crucible 2, a thermal insulation layer 7 is applied, between the coil 3 and the upper periphery of the crucible 2. In this section, the wall thickness of the crucible 2 is reduced. The ring material 1 must have a melting point higher than the material melted in the crucible 2. The ring 1 is thermally insulated from the crucible material on two sides. The upper side of the ring 1 and the side adjacent to the inner surface of crucible 2 remain uninsulated. , which may replace the crucible material in the region of the ring height. The ring 1 is heated by the magnetic field of the coil 3. The heat from the ring 1 heats the lining of the crucible wall 2 above the level 5 of the steel and above the level 6 of the slag.

Prstenec se začne ohřívat ihned při zapnutí pece, spolu s ním se začne ohřívat část kelímku 2 a víko pece. Teplo odváděné z prstence 1 do vnitřku kelímku 2 ohřívá také vsazený materiál v průběhu natavování. Po ukončení tavení je horní část kelímku 2 ohřátá na potřebnou teplotu a plní svoji funkci při tvorbě strusky ze vsazených struskotvorných látek a při dalším vedení metalurgického procesu.The ring begins to heat as soon as the furnace is switched on, along with part of the crucible 2 and the furnace lid. The heat dissipated from the ring 1 to the interior of the crucible 2 also heats the charged material during melting. After the melting is finished, the top of the crucible 2 is heated to the required temperature and fulfills its function in the formation of slag from the slag-forming substances introduced and in further conducting the metallurgical process.

Claims

SUBJECT

An induction crucible for melting steel, characterized in that a ring (1) of electrically conductive material is arranged in the upper part of the crucible lining (2) in the magnetic field of the coil (3).

2. Induction crucible according to item 1,

BACKGROUND OF THE INVENTION characterized in that the ring (11) is mounted in an expansion bed (4).

An induction crucible furnace according to Claims 1 and 2, characterized in that a thermal insulation layer (7) is formed around the outer circumference of the crucible (2) in the part above the coil (3).