PL32130B1 - Manuel Tama, Zurich Induction furnace for smelting light metals, especially aluminum and its alloys - Google Patents

Manuel Tama, Zurich Induction furnace for smelting light metals, especially aluminum and its alloys Download PDF

Info

Publication number
PL32130B1
PL32130B1 PL32130A PL3213039A PL32130B1 PL 32130 B1 PL32130 B1 PL 32130B1 PL 32130 A PL32130 A PL 32130A PL 3213039 A PL3213039 A PL 3213039A PL 32130 B1 PL32130 B1 PL 32130B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
channel
alloys
manuel
tama
smelting
Prior art date
Application number
PL32130A
Other languages
Polish (pl)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL32130B1 publication Critical patent/PL32130B1/en

Links

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy pieca in¬ dukcyjnego do przetapiania lekkich me¬ tali, zwlaszcza aluminium i jego stopów, posiadajacego topniisko w postaci kana¬ lów wypelnianych metalem podczas pracy pieca.Przy prowadzeniu podobnych pieców napotyka sie trudnosci powodowane tym, ze przekrój kanalów pieca podczas prze¬ tapiania stopniowo zmniejsza sie dzieki tworzeniu sie na sciankach kanalów sko¬ rupy tlenków metali, wskutek pzego pobie¬ ranie pradu staje sie tak male, ze prze¬ bieg procesu staje isie niekorzystny. Kana¬ ly pieca musza wiec posiadac tak duzy przekrój, aby mozna je bylo od czasu do czasu latwo czyscic. Jednakze stosowanie kanalów o znacznych wymiarach powodu¬ je znaczne zmniejszenie sie opornosci elek¬ trycznej przetapianych metali w stosunku do pradu wtórnego, co znacznie obniza wspólczynnik mocy pradu i wydajnosci pieca.Piec wedlug wynalazku niniejszego usu¬ wa wspomniane wady przede wszystkim przez to, ze posiada on kanal o szerokosci promieniowej równej lub wiekszej niz licz¬ ba otrzymana ze wzoru 10000. y —,przy czym litera tryczna przetapianego metalu, a litera ~ — liczbe okresów pradu zmiennego. Rów¬ noczesnie szerokosc promieniowa kanalu jest wieksza od jego osiowej dlugosci.Jezeli przez kanal pieca indukcyjnego przeplywa prad zmienny, to dazy on do wnikania w scianke wewnetrzna kanalu.Mozna wiec liczyc, ze calkowity prad ply¬ nie tylko przez czesc przekroju kanalu, którego promieniowa szerokosc jest rów¬ na glebokosci wnikania pradu. Wyrazenie „glebokosc wnikania" jest znane w litera¬ turze technicznej. Wzmianka o tym znaj¬ duje sie np. w artykule M. Tama („Stahl und Eisen" 1929 r., str. 499). W artykule tym wskazano, ze w przypadku otrzymy¬ wania roztopionego aluminium glebokosc wnikania przy stosowaniu pradu zmienne¬ go o 50 okresach wynosi okolo 37 mm.Ta wartosc liczbowa wynika z równa¬ nia: ?d=5030'K^b' przy czytm Pd oznacza glebokosc wnika¬ nia wyrazona w centymetrach, wodnosc elektryczna przetapianego metalu, Ji -r— przenikliwosc magnetyczna ladunku, a ~ — czestotliwosc pradu zmiennego.Przecietna przewodnosc elektryczna sto¬ pów aluminiowych wynosi okolo 0,27XlO'4 omów na 1 cm3, a przenikliwosc = 1. Przy stosowaniu pradu o liczbie okresów równej 50 otrzymuje sie wiec glebokosc wnikania wynoszaca 37~mm. ze wzoru 10000 .1/ — otrzymuje sie dla promieniowej szeroko¬ sci kanalu pieca wartosc równa okolo po¬ dwójnej wartosci glebokosci wnikania pra¬ du, a wiec okolo 74 mm przy stosowaniu pradu o 50 okresach.Przez to, ze promieniowa szerokosc ka¬ nalu pieca jest równa lub wieksza od po¬ dwojonej glebokosci wnikania, otrzymuje sie wiekszy przekrój kanalu, umozliwiaja¬ cy latwe czyszczenie go, & mimo to opor¬ nosc elektryczna przetapianego ladunku nie jest za mala, poniewaz pod tym wzgle¬ dem miarodajny jest nie caly przekrój ka¬ nalu, lecz tylko przekrój odpowiadajacy glebokosci wnikania.Znane sa piece indukcyjne do przeta¬ piania ciezkich metali o przekroju kanalu w ksztalcie równolegloboku Przy przeta¬ pianiu lekkich metali zachodzi niezwykly przypadek, mianowicie opornosc w stosun¬ ku do pradu wtórnego wzrasta ciagle, w przeciwienstwie do przypadku przetapia¬ nia ciezkich metali, wobec czego znane srodki, stosowane w piecach indukcyjnych do przetapiania ciezkich metali, nie daja sie zastosowac do pieców indukcyjnych do przetapiania metali lekkich. Pózniejszy roz¬ wój pieców indukcyjnych do przetapiania metali lekkich doprowadzil wiec takze do stosowania kanalów o promieniowej szero¬ kosci mniejszej od ich-dlugosci. Dopiero piec wedlug wynalazku niniejszego, opar¬ ty na odpowiednim dobraniu wymiarów ka¬ nalów w zaleznosci od glebokosci wnika¬ nia, pozwala na calkowite usuniecie tych trudnosci, które staly dotychczas na prze¬ szkodzie przetapiania aluminium i jego stopów w piecach indukcyjnych. Dalsze zalety i cechy pieca wedlug wynalazku ni¬ niejszego wynikaja z ponizszego opisu.Na rysunku uwidoczniono, tytulem przy¬ kladu, piec wedlug wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia pionowy przekrój po¬ dluzny, a fig. 2 — pionowy przekrój po¬ przeczny pieca.Na rysunku litera A oznacza cewke pierwotna, B — rdzen stalowy, C — kanal pieca, w którym przetapiany material sta¬ nowi cewke wtórna, a D — sciany pieca.Kanal C posiada w swej najnizszej czesci przekrój, okreslony przez szerokosc pro¬ mieniowa E i dlugosc osiowa F. Szerokosc promieniowa E jest wieksza od podwojonej glebokosci wnikania, a równoczesnie takze wieksza niz dlugosc osiowa F.Kanal ipieca jest wykonany tak, ze jego przekrój poprzeczny posiada zasadniczo ksztalt kolowy i sloniowo rozszerza sie ku górze, a dlugosc osiowa F kanalu po- — 2 —siada na calym obwodzie prawie te sama wielkosc. Z fig. 2 widac, ze dlugosc osio¬ wa G kanalu C w najwyzszym jego miej¬ scu jest prawie równa dlugosci osiowej F w jego miejscu najnizszym.Dzieki takiemu wykonaniu kanalu pi«c posiada duzy wspólczynnik mocy. Ponadto kanal C jest dostepny z góry, co umozli¬ wia latwe czyszczenie go. Na fig. 2 fest przedstawiony odpowiednio wygiety pret S, za pomoca którego mozna dostac sie az do najnizszego miejsca kanalu C w celu usu¬ niecia po opróznieniu pieca tworzacych sie w nim tlenków metali. PLThe present invention relates to an induction furnace for smelting light metals, in particular aluminum and its alloys, having a melting point in the form of channels filled with metal during the operation of the furnace. Difficulties in operating similar furnaces are caused by the cross-section of the passages of the furnace during The tapering is gradually reduced due to the formation of a crust of metal oxides on the walls of the channels, and the current consumption becomes so small that the course of the process becomes unfavorable. The channels of the furnace must therefore be of such a large cross-section that they can be easily cleaned from time to time. However, the use of large-sized channels causes a significant reduction in the electric resistance of the smelted metals in relation to the secondary current, which significantly reduces the power factor of the current and the efficiency of the furnace. it has a channel with a radial width equal to or greater than the number obtained from the formula 10000. y -, the tric letter of the melted metal and the letter ~ - the number of alternating current periods. At the same time, the radial width of the channel is greater than its axial length. If an alternating current flows through the channel of the induction furnace, it tends to penetrate the inner wall of the channel. Thus, it can be assumed that the total current flows not only through a part of the channel cross-section, which the width is equal to the depth of penetration of the current. The expression "penetration depth" is known in the technical literature. It is mentioned, for example, in the article by M. Tam ("Stahl und Eisen" 1929, p. 499). This article shows that the penetration depth when using an alternating current of 50 periods is about 37 mm in the case of obtaining molten aluminum. This numerical value is given by the equation: d = 5030 K b 'when reading Pd denotes the penetration depth expressed in centimeters, the electric water of the melted metal, Ji -r - the magnetic permeability of the charge, and - the frequency of the alternating current. The average electrical conductivity of aluminum alloys is about 0.27 × 10 "4 ohms per 1 cm3, and the penetration = 1. Using a current of 50 periods thus results in an penetration depth of 37 mm. from the formula 10000 .1 / -, the value for the radial width of the furnace channel is equal to about twice the depth of the electric penetration, i.e. about 74 mm when using a current of 50 periods. Due to the fact that the radial width of the channel is the furnace is equal to or greater than twice the depth of penetration, a larger cross-section of the channel is obtained, which allows it to be easily cleaned, and yet the electrical resistance of the remelted charge is not too low, because in this respect not the entire cross-section is decisive induction furnaces for heavy metal melting with a parallelogram channel cross-section are known. When melting light metals, an extraordinary case occurs, namely the resistance to the secondary current increases continuously, unlike in the case of heavy metal melting, therefore the known agents used in induction furnaces for heavy metal melting cannot be used. for induction furnaces for light metal smelting. The subsequent development of induction furnaces for the smelting of light metals has thus also led to the use of channels with a radial width smaller than their length. Only the furnace according to the present invention, based on the appropriate selection of the dimensions of the channels depending on the depth of penetration, allows for the complete elimination of those difficulties which hitherto stood in the way of melting aluminum and its alloys in induction furnaces. Further advantages and features of the furnace according to the invention are apparent from the following description. The drawing shows, by way of example, a furnace according to the invention, with Fig. 1 showing a vertical longitudinal section and Fig. 2 a vertical cross-section. In the figure, the letter A stands for the primary coil, B - the steel core, C - the furnace channel, in which the melted material becomes the secondary coil, and D - the furnace walls. Channel C has a cross-section in its lowest part, defined by the width of the the alternating length E and the axial length F. The radial width E is greater than twice the penetration depth and at the same time greater than the axial length F. The furnace channel is constructed in such a way that its cross-section essentially has a circular shape and the elephant expands upwards, and the axial length The F of the - 2 channel has almost the same size all around. From Fig. 2 it can be seen that the axis length G of the channel C at its highest point is almost equal to the axis length F at its lowest point. Due to this design, channel C has a high power factor. Moreover, channel C is accessible from above, which makes it easy to clean. 2 shows a correspondingly bent rod S, by means of which it is possible to reach the lowest point of channel C in order to remove the metal oxides formed in it after the furnace is emptied. PL

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe. 1. Piec indukcyjny do przetapiania me¬ tali lekkich, zwlaszcza aluminium i jego stopów, posiadajacy kanaly do przetapia¬ nia metalu, znamienny tym, ze kanal (C) posiada szerokosc promieniowa (E) rów¬ na lub wieksza od liczby, otrzymanej ze wzoru: 10000. [/—, przy czym szerokosc promieniowa (E) kanalu (C) jest wieksza od jego dlugosci osiowej (F).Patent claims. 1. Induction furnace for smelting light metals, especially aluminum and its alloys, having channels for smelting the metal, characterized in that the channel (C) has a radial width (E) equal to or greater than the number obtained from the formula : 10000. [/ -, whereby the radial width (E) of the channel (C) is greater than its axial length (F). 2. Piec wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze kanal (C) posiada przekrój po¬ przeczny u góry wiekszy niz u dolu.2. Oven according to claim 1, characterized in that the channel (C) has a cross-section at the top which is greater than at the bottom. 3. Piec wedlug zastrz. 1—2, znamienny tym, ze przekrój wewnetrzny kanalu (C) posiada zasadniczo ksztalt kolowy.3. Oven according to claim A method as claimed in any one of claims 1-2, characterized in that the internal cross-section of the channel (C) is substantially circular. 4. Piec wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze cewka wtórna, która tworza prze¬ tapiane materialy w kanale (C)9 posiada na calym swym obwodzie zasadniczo jed¬ nakowa dlugosc osiowa (fi). Manuel Tama Zastepca: inz. J. Wyganowski rzecznik patentowy 40348Do opisu patentowego Nr 32130 PL4. Oven according to claims A method as claimed in any one of claims 1 to 3, characterized in that the secondary coil which forms the interwoven materials in the channel (C) 9 has substantially the same axial length (ph) all around its circumference. Manuel Tama Zastepca: Eng. J. Wyganowski Patent attorney 40348 To the patent description No. 32130 PL
PL32130A 1939-06-03 Manuel Tama, Zurich Induction furnace for smelting light metals, especially aluminum and its alloys PL32130B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL32130B1 true PL32130B1 (en) 1943-09-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106839762A (en) The Cold crucible induction melting method of superelevation smelting temperature
GB979583A (en) Refining metals
PL32130B1 (en) Manuel Tama, Zurich Induction furnace for smelting light metals, especially aluminum and its alloys
CN106521557A (en) Anode steel stud for electrolytic aluminum
US3887721A (en) Metallic coating method
Schippereit et al. Cold-crucible induction melting of reactive metals
KR100295952B1 (en) Bottom electrode for metal smelting vessel
US3177282A (en) High frequency induction melting furnace
CN203761612U (en) Titanium electrode combination comprising refractory metal core rod
US1851575A (en) Electric induction furnace
US4158743A (en) Electric resistance furnace
JP2006153362A (en) Metal melting and pouring device and casting device
JPS564350A (en) Tundish for continuous casting
CN2069638U (en) Water-cooling complex electrode
JPS6138392B2 (en)
DE541333C (en) Process and electric furnace for melting metals and metal alloys
US1941387A (en) Anode for fused bath electrolysis
US3098887A (en) Industrial frequency electric induction furnace with submerged horizontal channel for the melting of any metal
SU423993A1 (en) Induction Pulse Furnace
US6452956B1 (en) Soderberg-type composite electrode for arc smelting furnace
CN110157920A (en) A kind of method of smelting of big specification pure nickel ingot casting
CN214039529U (en) Electrical heating graphite circulation smelting furnace
SU1575045A1 (en) Device for melting aluminium alloys in induction coreless furnace
RU2152860C1 (en) Composite powder electrode
SU435435A1 (en) Induction Pulse Furnace