RU2198365C2 - Open-type induction furnace for metal scrap melting - Google Patents
Open-type induction furnace for metal scrap melting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2198365C2 RU2198365C2 RU2001111453/02A RU2001111453A RU2198365C2 RU 2198365 C2 RU2198365 C2 RU 2198365C2 RU 2001111453/02 A RU2001111453/02 A RU 2001111453/02A RU 2001111453 A RU2001111453 A RU 2001111453A RU 2198365 C2 RU2198365 C2 RU 2198365C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crucible
- induction furnace
- furnace
- charge
- silicon
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к электрометаллургии, в частности к конструкциям индукционных печей открытого типа, применяемых в производстве черных и цветных металлов и сплавов, в частности к печам небольшой мощности для плавки лома металлов. The present invention relates to electrometallurgy, in particular to the designs of induction furnaces of the open type used in the production of ferrous and non-ferrous metals and alloys, in particular to small-capacity furnaces for melting scrap metals.
Как правило, индукционные печи открытого типа представляют собой цилиндрический тигель, помещенный в полость соленоида-индуктора, питаемого переменным током и установленных на подине с возможностью поворота печи для слива металла. Typically, open-type induction furnaces are a cylindrical crucible placed in the cavity of an inductor solenoid powered by alternating current and mounted on a hearth with the possibility of turning the furnace to drain metal.
Известна индукционная печь открытого типа, содержащая тигель, выполненный из огнеупорного материала на основе окиси кремния (SiO2), и индуктор, установленных на подине, систему охлаждения индуктора и привод наклона печи.Known induction furnace of the open type, containing a crucible made of a refractory material based on silicon oxide (SiO 2 ), and an inductor mounted on the hearth, the cooling system of the inductor and the tilt drive of the furnace.
Особенностью тигля, выполненного из огнеупорного материала, является то, что главной составляющей кислых футеровочных материалов является окись кремния (SiO2), например:
- окись кремния (SiO2) - 93÷98%;
- примеси (Аl2О3 + Fе2O3 + MnO + TiO2) - 1÷3%;
- примеси (СаО + МgО + Na2O + K2O) - до 1%.A feature of the crucible made of refractory material is that the main component of acid lining materials is silicon oxide (SiO 2 ), for example:
- silicon oxide (SiO 2 ) - 93 ÷ 98%;
- impurities (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 + MnO + TiO 2 ) - 1 ÷ 3%;
- impurities (CaO + MgO + Na 2 O + K 2 O) - up to 1%.
Примерно две трети общего количества футеровочной массы должно состоять из зерен размером 2-3 мм, остальное количество состоит из более мелких зерен. Approximately two thirds of the total amount of the lining mass should consist of grains of 2-3 mm in size, the remaining amount consists of smaller grains.
Стойкость таких тиглей, изготовленных из кислых футеровочных материалов, доходит до 100 плавок и иногда выше. The resistance of such crucibles made of acid lining materials reaches 100 heat and sometimes higher.
Данное техническое решение принято за прототип (см. А.М.Вайнберг. Индукционные плавильные печи, Госэнергоиздат, г. Ленинград, 1960, стр. 178÷179, 192). This technical solution was taken as a prototype (see A.M. Vainberg. Induction melting furnaces, Gosenergoizdat, Leningrad, 1960, pp. 178–179, 192).
При всех достоинствах данной футеровки к ее недостаткам следует отнести относительно высокую стоимость окиси кремния и значительные затраты по ее подготовке по гранулометрическому составу. For all the advantages of this lining, its disadvantages include the relatively high cost of silicon oxide and the significant costs of its preparation in terms of particle size distribution.
Задачей данного предложения является снижение материальных и эксплуатационных затрат по обслуживанию индукционных печей. The objective of this proposal is to reduce the material and operating costs of maintenance of induction furnaces.
Техническим результатом предложения является вовлечение дешевых отходов производства кремния для изготовления огнеупорной футеровки тиглей. The technical result of the proposal is the involvement of cheap silicon production waste for the manufacture of refractory lining of crucibles.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в индукционной печи открытого типа для плавки лома металлов, содержащей тигель, выполненный из огнеупорной массы на основе окиси кремния, и индуктор, установленных на подине, систему охлаждения, привод наклона печи, огнеупорная масса тигля выполнена из пыли газоочистки - отходов производства кремния крупностью не более 1 мм, кроме того, индукционная печь снабжена сводом шарнирно и с зазором, установленным относительно тигля, причем свод со стороны тигля снабжен осадителем шихты, при этом осадитель шихты может быть выполнен в виде крестовины или в виде решетки, кроме того, в индукционной печи между индуктором и тиглем может быть установлена металлическая немагнитная обечайка, выполненная, например, из алюминия или его сплавов. The above technical result is achieved in that in an open induction furnace for melting scrap metal containing a crucible made of a refractory mass based on silicon oxide, and an inductor mounted on the hearth, a cooling system, a furnace tilt drive, a refractory mass of the crucible are made of gas cleaning dust - waste from the production of silicon with a grain size of not more than 1 mm, in addition, the induction furnace is provided with a hinge vault and with a gap set relative to the crucible, and the arch from the side of the crucible is provided with a charge precipitator, etc. This precipitant blend may be formed as a cross or as a lattice, in addition, in an induction furnace between inductor and crucible can be mounted a nonmagnetic metal shroud, made for example of aluminum or its alloys.
Под отходами производства кремния понимается пыль газоочистки кремния крупностью не более 1 мм. Silicon production wastes are understood as dust of gas purification of silicon with a particle size of not more than 1 mm.
Химический состав пыли газоочистки производства кремния, %: SiO2 - 92÷95; Аl2О3 - 0,6÷1,0; CaO - 0,8÷1,0; МgО - 0,19÷0,3; Fе2О3 - 0,27÷1,0; С - 3,14÷4,7.The chemical composition of the dust gas treatment of silicon production,%: SiO 2 - 92 ÷ 95; Al 2 O 3 - 0.6 ÷ 1.0; CaO - 0.8 ÷ 1.0; MgO - 0.19 ÷ 0.3; Fe 2 O 3 - 0.27 ÷ 1.0; C - 3.14 ÷ 4.7.
Данные отходы являются бросовым материалом, которые сбрасывались и сбрасываются на шламовые поля, количество которых составляет значительную величину. These wastes are waste material that is discharged and discharged into sludge fields, the amount of which is significant.
Испытания показали их реальную пригодность для изготовления огнеупорной футеровки тиглей. Tests have shown their real suitability for the manufacture of refractory lining of crucibles.
Сравнение предлагаемой конструкции индукционной печи с прототипом показывает, что она отличается от прототипа:
- выполнением огнеупорного тигля из пыли газоочистки - отходов производства кремния;
- снабжением индукционной печи сводом шарнирно и с зазором, установленным относительно тигля, в котором свод со стороны тигля снабжен осадителем шихты;
- выполнением осадителя печи, например, в виде крестовины или в виде решетки;
- установкой между индуктором и тиглем немагнитной обечайки, выполненной, например, из алюминия или его сплавов.Comparison of the proposed design of the induction furnace with the prototype shows that it differs from the prototype:
- the implementation of a refractory crucible from gas cleaning dust - waste from silicon production;
- supplying the induction furnace with a hinge vault and with a gap set relative to the crucible, in which the vault on the crucible side is provided with a charge precipitator;
- the implementation of the precipitator of the furnace, for example, in the form of a cross or in the form of a lattice;
- installation between the inductor and the crucible non-magnetic shell, made, for example, of aluminum or its alloys.
Из этого следует, что данное техническое решение обладает новизной. From this it follows that this technical solution has novelty.
Сравнение предлагаемой конструкции индукционной печи не только с прототипом, но и другими известными решениями показывает что:
- известно использование сводов шарнирно и с зазором, установленных относительно тигля (см. А.М.Вайнберг. Индукционные плавильные печи, Ленинград, 1960, стр. 181).Comparison of the proposed design of the induction furnace not only with the prototype, but also with other known solutions shows that:
- the use of arches is articulated and with a gap established relative to the crucible (see A.M. Weinberg. Induction melting furnaces, Leningrad, 1960, p. 181).
Однако неизвестно использование осадителя шихты, закрепленного на своде со стороны тигля;
- известно использование между индуктором и тиглем немагнитной обечайки (см. А.М.Вайнберг. Индукционные плавильные печи, Ленинград, 1960, стр. 195, рис.10-2б).However, it is not known to use a precipitating mixture fixed on the arch from the side of the crucible;
- the use of a non-magnetic shell between the inductor and the crucible is known (see A.M. Weinberg. Induction melting furnaces, Leningrad, 1960, p. 195, Fig. 10-2b).
Совокупность признаков как известных заявляемых в ограничительной части формулы, так и неизвестных, а именно:
- использование отходов производства кремния - пыли газоочистки в качестве огнеупорных материалов;
- осадителя шихты, установленного на своде со стороны тигля позволяет достичь технико-экономический результат более высокого уровня по сравнению с известными;
- снизить стоимость футеровочных материалов;
- простым способом механизировать осадку в расплав заваливаемой в тигель шихты, снижая трудозатраты и обеспечивая безопасность рабочего персонала;
- снизить энергозатраты на плавки и тем самым сделать вывод о соответствии технического решения изобретательскому уровню.The set of features as known as claimed in the restrictive part of the formula, and unknown, namely:
- the use of silicon production waste - gas cleaning dust as refractory materials;
- the precipitator of the charge installed on the arch from the side of the crucible allows to achieve a technical and economic result of a higher level in comparison with the known;
- reduce the cost of lining materials;
- in a simple way to mechanize the sediment into the melt of the charge buried in the crucible, reducing labor costs and ensuring the safety of workers;
- reduce energy consumption for swimming trunks and thereby conclude that the technical solution meets the inventive step.
Техническая сущность поясняется фиг. 1, на которой показан общий вид индукционной печи, на фиг.2 и 3 - варианты выполнения осадителя шихты. The technical nature is illustrated in FIG. 1, which shows a General view of the induction furnace, figure 2 and 3 are embodiments of the precipitator charge.
Индукционная печь открытого типа включает в себя многовитковый плавильный индуктор 1, расположенный вокруг огнеупорного тигля 2, выполненного из пыли газоочистки - отходов производства кремния, металлической немагнитной обечайки 3, сливного устройства 4, привода 5 наклона печи, свода 6 при помощи шарнира 7, установленного с зазором относительно тигля. Свод печи со стороны тигля снабжен осадителем 8 шихты, выполненным, например, в виде крестовины 9 или решетки 10. An open-type induction furnace includes a multi-turn melting inductor 1 located around a refractory crucible 2 made of gas cleaning dust - silicon production waste, a non-magnetic metal shell 3, a drain device 4, a furnace tilt drive 5, and a roof 6 with a hinge 7 installed with clearance relative to the crucible. The furnace vault on the crucible side is provided with a precipitator 8 of the charge, made, for example, in the form of a
Все элементы печи установлены на подине 11. Индуктор печи снабжен системой охлаждения, на фиг.1 не показан. All elements of the furnace are installed on the hearth 11. The inductor of the furnace is equipped with a cooling system, not shown in figure 1.
Индукционная печь работает следующим образом. Induction furnace operates as follows.
В связи с тем, что плавка шихтовых материалов, особенно металлолома, в небольших печах длится в пределах 1-1,5 часа, футеровка тигля 2 испытывает знакопеременные температурные нагрузки, в результате чего после ~100 плавок и более футеровка тигля 2 разрушается. Необходима ее замена. Due to the fact that the melting of charge materials, especially scrap metal, in small furnaces lasts within 1-1.5 hours, the lining of crucible 2 experiences alternating temperature loads, as a result of which, after ~ 100 melts and more, the lining of crucible 2 is destroyed. It needs to be replaced.
При всех достоинствах известной индукционной печи тигля с кислой футеровкой на основе кремния предлагаемая огнеупорная футеровка тигля более дешевая ~ в 10-15 раз. With all the advantages of the well-known crucible induction furnace with an acid base based on silicon, the proposed refractory crucible lining is cheaper by 10-15 times.
Для загрузки тигля 2 шихтой свод 6 поворачивают относительно шарнира 7 в сторону. После его загрузки свод 6 устанавливают в рабочее положение, в результате чего осадитель 8 под действием веса свода 6 оказывает поддавливающее действие на шихту. Под воздействием индуктора 1 шихта в тигле 2 постепенно расплавляется, образуя расплав. Под действием осадителя 8 шихта с верхнего горизонта перемещается вниз. Таким образом, предотвращается зависание шихты. To load the crucible 2, the charge vault 6 is turned relative to the hinge 7 to the side. After loading, the arch 6 is installed in the working position, as a result of which the precipitator 8 under the influence of the weight of the arch 6 has a compressive effect on the charge. Under the influence of the inductor 1, the charge in the crucible 2 gradually melts, forming a melt. Under the action of precipitator 8, the charge moves down from the upper horizon. Thus, the suspension of the charge is prevented.
После расплавления всего объема шихты индуктор 1 выключают и расплав выливают через сливное устройство 4 путем наклона печи при помощи привода 5. After the entire volume of the charge is melted, the inductor 1 is turned off and the melt is poured through the drain device 4 by tilting the furnace using a drive 5.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001111453/02A RU2198365C2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Open-type induction furnace for metal scrap melting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001111453/02A RU2198365C2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Open-type induction furnace for metal scrap melting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2198365C2 true RU2198365C2 (en) | 2003-02-10 |
Family
ID=20249014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001111453/02A RU2198365C2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Open-type induction furnace for metal scrap melting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2198365C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661368C1 (en) * | 2017-09-01 | 2018-07-16 | Владимир Александрович Трусов | Induction crucible furnace |
-
2001
- 2001-04-25 RU RU2001111453/02A patent/RU2198365C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВАЙНБЕРГ А.М. Индукционные плавильные печи. - Л.: Госэнергоиздат, 1960, с. 178-179, 192. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2661368C1 (en) * | 2017-09-01 | 2018-07-16 | Владимир Александрович Трусов | Induction crucible furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102388154A (en) | Plasma method and apparatus for recovery of precious metals | |
| CN1250754C (en) | Method for direct metal making by microwave energy | |
| CZ302028B6 (en) | Process for preparing synthetic glass fibers and briquettes suitable for producing thereof | |
| US5030274A (en) | Method for recovering metallics and non-metallics from spent catalysts | |
| RU2198365C2 (en) | Open-type induction furnace for metal scrap melting | |
| US4938866A (en) | Conveyor residue removal apparatus | |
| US4870655A (en) | Apparatus for recovery of metallics and non-metallics from spent catalysts | |
| CN110484740A (en) | A kind of open hearth used from the method and this method of tungsten tin copper-lead waste residue recycling tantalum niobium | |
| CN107660264B (en) | For melting and handling the furnace and method of metal and scrap metal | |
| EA030653B1 (en) | Method for melting ore minerals containing iron, titanium and vanadium | |
| Craddock | Refractories: ceramics with a purpose | |
| Kokal et al. | Metallurgical Uses—Fluxes for Metallurgy | |
| Habashi | Fire and the art of metals: a short history of pyrometallurgy | |
| RU2765028C1 (en) | Method for recycling radioactive waste generated during destruction of irradiated fuel assemblies of fast neutron reactors by induction slag remelting in cold crucible | |
| WO2005024074A1 (en) | Process for extracting crystalline titanium oxides | |
| SU1399365A1 (en) | Method of processing sulfide copper-nickel raw material | |
| RU2096507C1 (en) | Method of processing chloride slag containing precious metals | |
| JPH11246919A (en) | Method for refining molten metal | |
| Sitko et al. | Problem of improvement the quality of products with use industrial waste | |
| RU2165989C1 (en) | Method of silicon production from its oxide | |
| CN1126820A (en) | Lower furnace cylinder of DC arc furnace | |
| Riesenkampf et al. | Characterization of slags from smelting of secondary lead raw materials and possibilities of their utilization | |
| RU2102516C1 (en) | Method of preparing ferrotitanium | |
| Steenkamp | Furnace containment philosophies in manganese ferroalloy production | |
| SU1576828A1 (en) | Induction melting furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040426 |