RU2120202C1

RU2120202C1 - Induction-arc ring furnace

Info

Publication number: RU2120202C1
Application number: RU97105798A
Authority: RU
Inventors: И.М. Уланов; Т.С. Бакиров; А.А. Дубровский; В.Э. Готфрид; В.И. Карпенок
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "ИНФИ-Лтд."
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-10-10

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device follows shape of E-type transformer with split magnetic circuits. Furnace has second tray for melted metal. This results in possibility to decrease channel length and to simplify design of its section. EFFECT: possibility to produce iron melts, possibility to run reducing processes in ferroalloy smelting. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к плавильным печам канального типа, в которых нагрев металла осуществляется индукционным способом. The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to channel-type melting furnaces, in which the metal is heated by induction.

Известны индукционные тигельные печи, включающие индуктор без сердечника. Induction crucible furnaces are known, including a coreless inductor.

Известны индукционные канальные печи, включающие индуктор с сердечником, канал с расплавленным металлом может быть открытый или закрытый, вертикальный или горизонтальный. Канальные индукционные печи в сущности представляют собой П-образный трансформатор с сердечником, первичной обмоткой которого является индуктор, а вторичной - "виток", образованный расплавленным металлом в кольцевом желобе, изготовленном из огнеупорного материала. Induction channel furnaces are known, including an inductor with a core, the channel with molten metal can be open or closed, vertical or horizontal. Channel induction furnaces are essentially a U-shaped transformer with a core, the primary winding of which is an inductor, and the secondary one is a "coil" formed by molten metal in an annular groove made of refractory material.

Индукционные канальные печи по сравнению с тигельными обладают рядом преимуществ: меньший расход электроэнергии, так как нагрев металла осуществляется непосредственно током, протекающим по металлу, хорошее перемешивание расплава, меньшие потери металла при плавке за счет угара, так как металл находится в закрытом канале. Induction channel furnaces in comparison with crucible furnaces have several advantages: lower energy consumption, since the metal is heated directly by the current flowing through the metal, good melt mixing, less metal loss during melting due to burning, since the metal is in a closed channel.

Наиболее близким техническим решением является канальная индукционная печь с закрытым горизонтальным каналом из огнеупорного материала вокруг индуктора со стальным сердечником. Первичная обмотка этого П-образного трансформатора питается переменным током, обычно промышленной частоты, а вторичной обмоткой такого трансформатора является замкнутый виток расплавленного металла, сообщающийся с ванной расплавленного металла. The closest technical solution is a channel induction furnace with a closed horizontal channel of refractory material around an inductor with a steel core. The primary winding of this U-shaped transformer is powered by alternating current, usually of industrial frequency, and the secondary winding of such a transformer is a closed coil of molten metal in communication with the molten metal bath.

Однако существующие индукционные печи канального типа с закрытым каналом имеют ряд недостатков: 1. Канал в расплавленным металлом имеет сложную по радиусу форму, значительную длину и недоступен для осмотра и ремонта. 2. Низкая стойкость футеровки вследствие больших нагрузок на радиус при электродинамических и гидродинамических движениях металла в канале. 3. Трудность плавки материалов, имеющих высокое удельное электрическое сопротивление, так как в этом случае для получения достаточно высокой мощности печи требуется поддерживать на расплавленном витке материала сравнительно высокое индукционное напряжение. However, the existing channel-type induction furnaces with a closed channel have several disadvantages: 1. The channel in molten metal has a complex radius shape, a considerable length, and is not accessible for inspection and repair. 2. Low durability of the lining due to large loads on the radius during electrodynamic and hydrodynamic movements of the metal in the channel. 3. The difficulty of melting materials having a high electrical resistivity, since in this case, to obtain a sufficiently high furnace power, it is necessary to maintain a relatively high induction voltage on the molten coil of material.

В основу изобретения положена задача создания индукционной канальной печи. The basis of the invention is the creation of an induction channel furnace.

Поставленная задача решается тем, что индукционная печь канального типа, выполненная в виде трансформатора с первичной и вторичной обмоткой, образованной ванной для расплавленного металла и горизонтальным закрытым каналом, согласно изобретению, выполнена по Ш-образной форме трансформатора, состоящего из отдельных магнитопроводов, каждый из которых имеет первичную обмотку, и имеет вторую ванну для расплавленного материала. The problem is solved in that the induction furnace of the channel type, made in the form of a transformer with primary and secondary windings, formed by a bath for molten metal and a horizontal closed channel, according to the invention, is made in the shape of a transformer, consisting of separate magnetic cores, each of which has a primary winding, and has a second bath for molten material.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлено заявляемое устройство, вид сверху; на фиг. 2 показан разрез А-А. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 presents the inventive device, a top view; in FIG. 2 shows a section aa.

Индукционная печь канального типа содержит две ванны с расплавом (1) и два канала с расплавом (2). Все это вместе образует вторичную обмотку трансформатора (3). Трансформатор (3) состоит из отдельных магнитопроводов. Каждый магнитопровод имеет первичную обмотку (4). Ванны расплава (1) и канал (2) имеют футеровку (5), что позволяет тепловые потери сделать минимальными. Отверстие ванны (6) служит для слива шлака, отверстие (7) служит для разлива получаемых сплавов. Отверстие (8) используется при ремонте печи для полного освобождения от расплава. Печь полностью герметизирована, закрыта крышками (9) и имеет дозаторы (10). Установлена печь на фундаменте (11), в котором имеются пазы для установки разливочного конвейера. The channel-type induction furnace contains two baths with a melt (1) and two channels with a melt (2). All this together forms the secondary winding of the transformer (3). The transformer (3) consists of separate magnetic cores. Each magnetic circuit has a primary winding (4). The molten baths (1) and channel (2) have a lining (5), which allows to minimize heat losses. The hole of the bath (6) serves to drain the slag, the hole (7) serves to flood the resulting alloys. The hole (8) is used in the repair of the furnace for complete release from the melt. The furnace is completely sealed, closed with covers (9) and has dispensers (10). A furnace is installed on the foundation (11), in which there are grooves for installing the casting conveyor.

Индукционная канальная печь работает следующим образом. Induction channel furnace operates as follows.

При первоначальной сборке и в дальнейшем после каждого ремонта в каналы 2 и ванны 1 закладывается замкнутый металлический контур, который служит для предварительного разогрева печи. После разогрева и получения расплавленного витка через дозаторы (10) подается нужный состав шихты. Проплавление шихты и если необходимо проведение восстановительных процессов (например, получение ферросплавов) определяется регламентом работы печи. После окончания плавки производится разлив расплава. During the initial assembly and later after each repair, a closed metal circuit is laid in the channels 2 and 1 of the bath 1, which serves to preheat the furnace. After heating and obtaining a molten coil, the desired composition of the charge is fed through the batchers (10). The melting of the charge and, if necessary, carrying out recovery processes (for example, obtaining ferroalloys) is determined by the regulations of the furnace. After melting, the melt is spilled.

Таким образом, выполнение индукционной печи по Ш-образной форму трансформатора с раздельными магнитопроводами, позволяет повысить ее эксплуатационные характеристики, так как при последовательном или раздельном соединении раздельных магнитопроводов, можно согласовать электрическую нагрузку печи (расплавленный виток металла) с источником питания без дополнительного трансформатора. Уменьшение длины и упрощение формы канала в поперечном сечении, уменьшает общее электрическое сопротивление канала, что дает возможность выплавлять металлы, имеющие высокое удельное электрическое сопротивление, увеличивает стойкость футеровки печи, что дает возможность выплавлять металлы с высокой температурой плавления, например, стали и различные ферросплавы. Thus, the implementation of an induction furnace in the shape of a transformer with separate magnetic circuits can improve its operational characteristics, since with a series or separate connection of separate magnetic circuits, it is possible to coordinate the electric load of the furnace (molten metal coil) with a power source without an additional transformer. Reducing the length and simplifying the shape of the channel in the cross section reduces the total electrical resistance of the channel, which makes it possible to melt metals having a high electrical resistivity, increases the resistance of the furnace lining, which makes it possible to melt metals with a high melting point, for example, steel and various ferroalloys.

Кроме того, Ш-образная форма трансформатора печи, уменьшает количество рассеянной электромагнитной энергии, что увеличивает коэффициент полезного действия печи. In addition, the U-shape of the furnace transformer reduces the amount of dissipated electromagnetic energy, which increases the efficiency of the furnace.

Claims

A channel-type induction furnace made in the form of a transformer with a primary and secondary winding formed for molten metal and a horizontal closed channel, characterized in that the induction channel furnace is made in the shape of a transformer, consisting of separate magnetic cores, each of which has a primary winding , and has a second bath for molten metal.