RU2213311C2 - Induction crucible furnace - Google Patents

Induction crucible furnace

Info

Publication number
RU2213311C2
RU2213311C2 RU2001132925A RU2001132925A RU2213311C2 RU 2213311 C2 RU2213311 C2 RU 2213311C2 RU 2001132925 A RU2001132925 A RU 2001132925A RU 2001132925 A RU2001132925 A RU 2001132925A RU 2213311 C2 RU2213311 C2 RU 2213311C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inductor
crucible
furnace
lining
induction crucible
Prior art date
Application number
RU2001132925A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001132925A (en
Inventor
В.А. Дятлов
М.П. Челтыгдашев
А.В. Ширяев
Original Assignee
Дятлов Валерий Александрович
Челтыгдашев Михаил Прокопьевич
Ширяев Алексей Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дятлов Валерий Александрович, Челтыгдашев Михаил Прокопьевич, Ширяев Алексей Васильевич filed Critical Дятлов Валерий Александрович
Priority to RU2001132925A priority Critical patent/RU2213311C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2213311C2 publication Critical patent/RU2213311C2/en
Publication of RU2001132925A publication Critical patent/RU2001132925A/en

Links

Images

Landscapes

  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: invention refers to structural features of induction crucible furnaces designed to melt ferrous and non-ferrous metals and non- conducting materials, slag, glass and other substances. In proposed furnace lining, hearth and cover are made of heat-resistant material showing low thermal conductivity which ensures maintenance of needed temperature. Inductor has air cooling and is located outside of lining without contacting it. EFFECT: design of multifunctional and multipurpose furnace to grow and clean crystals of silicon and germanium. 12 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к тигельным индукционным печам для плавки и испарения цветных и черных металлов и неэлектропроводных материалов, шлаков для варки эмалей, стекла и других веществ. Предлагаемая печь позволяет изготавливать (сушить и обжигать) шамотные и графитовые тигли и может быть использована для выращивания и очистки кристаллов, например кремния, германия. The invention relates to metallurgy, namely to crucible induction furnaces for melting and evaporating non-ferrous and ferrous metals and non-conductive materials, slags for cooking enamels, glass and other substances. The proposed furnace allows you to make (dry and burn) chamotte and graphite crucibles and can be used for growing and refining crystals, such as silicon, germanium.

Известна индукционная тигельная печь, содержащая индуктор и тигель, изготовленный из огнеупорных материалов, внутри которого свободно установлен графитовый нагревательный элемент, причем нагревательный элемент выполнен в виде полого цилиндра без дна с внутренним и внешним диаметрами, равными соответственно 0,4-0,6 и 0,9-0,95 от внутреннего диаметра тигля, кроме того, высота полого цилиндра составляет 0,8-1,5 высоты тигля (Авт. св. СССР 1091005, МПК F 27 B 14/10 - аналог). Known induction crucible furnace containing an inductor and a crucible made of refractory materials, inside which a graphite heating element is freely installed, and the heating element is made in the form of a hollow cylinder without a bottom with internal and external diameters equal to 0.4-0.6 and 0, respectively , 9-0.95 of the inner diameter of the crucible, in addition, the height of the hollow cylinder is 0.8-1.5 of the height of the crucible (Avt. St. USSR 1091005, IPC F 27 B 14/10 - analog).

Описанное устройство имеет следующие недостатки:
- ограничение сферы применения графитового нагревательного элемента, поскольку при высокой температуре возможны химические реакции между материалом в тигле и графитом нагревательного элемента;
- технологические неудобства, связанные с обязательным удалением нагревательного элемента из тигля;
- водяное охлаждение индуктора;
- недостаточная безопасность работы печи, т.к. образование трещин в тигле может привести к тому, что расплавленный металл из тигля дойдет до водоохлаждаемого индуктора, нарушит его герметичность, что приведет к образованию парового взрыва.
The described device has the following disadvantages:
- limiting the scope of application of the graphite heating element, since at high temperature chemical reactions are possible between the material in the crucible and the graphite of the heating element;
- technological inconvenience associated with the mandatory removal of the heating element from the crucible;
- water cooling of the inductor;
- insufficient safety of the furnace, because the formation of cracks in the crucible can lead to the fact that the molten metal from the crucible reaches the water-cooled inductor, violates its tightness, which will lead to the formation of a steam explosion.

Известна также индукционная тигельная печь, состоящая из огнеупорного тигля, индукционной катушки (индуктора) с водяным охлаждением, расположенной вокруг тигля, стального корпуса печи, магнитопроводов, подины, сигнализатора износа (проедания) тигля, огнеупорного покрытия (обмазки), футеровки (Caсca B. C. Футеровка индукционных плавильных печей и миксеров. М.: Энергоатомиздат, 1983 г., стр.5, 6, 7 - прототип). Also known is an induction crucible furnace consisting of a refractory crucible, a water-cooled induction coil (inductor) located around the crucible, a steel furnace body, magnetic cores, a hearth, a wear indicator (eating away) of the crucible, a refractory coating (coating), and a lining (Caca BC Lining induction melting furnaces and mixers.M .: Energoatomizdat, 1983, pp. 5, 6, 7 - prototype).

Прототип имеет следующие недостатки:
- недостаточная безопасность печи, т.к. образование трещин в тигле может привести к тому, что расплавленный металл из тигля дойдет до водоохлаждаемого индуктора, что приведет к образованию парового взрыва;
- в качестве источника питания используется трансформатор, что делает печь стационарной, дорогой, громоздкой (занимающей большую площадь);
- для улучшения процесса плавки необходима разгонная чушка (калоша), которая должна иметь форму, повторяющую форму тигля;
- индуктор расположен на футеровке, что приводит к соприкосновению нагретой футеровки с водоохлаждаемой катушкой индуктора и, как следствие, уносу тепла, от тигля;
- печь рассчитана, как правило, на плавление какого-то одного металла, т.е. не является универсальной.
The prototype has the following disadvantages:
- insufficient safety of the furnace, as the formation of cracks in the crucible can lead to the fact that the molten metal from the crucible reaches the water-cooled inductor, which will lead to the formation of a steam explosion;
- a transformer is used as a power source, which makes the furnace stationary, expensive, bulky (occupying a large area);
- to improve the melting process, an accelerating ingot (galosh) is necessary, which should have a shape that repeats the shape of a crucible;
- the inductor is located on the lining, which leads to the contact of the heated lining with a water-cooled coil of the inductor and, as a result, entrainment of heat from the crucible;
- the furnace is designed, as a rule, for the melting of a single metal, i.e. not universal.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании индукционной тигельной печи, лишенной недостатков прототипа, а именно в создании конструкции печи, обеспечивающей безопасность ее работы, повышение производительности, многофункциональности и универсальности. The problem solved by the invention is to create an induction crucible furnace devoid of the disadvantages of the prototype, namely, to create a furnace design that ensures the safety of its operation, increasing productivity, versatility and versatility.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в снижении тепловых потерь за счет выполнения индуктора с воздушным охлаждением и подбора материала футеровки, что обеспечивает безопасность работы печи и повышает экономичность ее работы. The technical result achieved by the invention is to reduce heat loss due to the implementation of the inductor with air cooling and the selection of the lining material, which ensures the safety of the furnace and increases the efficiency of its operation.

Поставленная задача достигается тем, что в индукционной тигельной печи, содержащей тигель, индуктор, футеровку, подину, крышку, боковая футеровка, подина и крышка выполнены из термостойкого материала с низкой теплопроводностью, обеспечивающего длительное поддержание необходимой температуры, а индуктор выполнен с воздушным охлаждением и расположен за боковой футеровкой, не соприкасаясь с ней. The problem is achieved in that in an induction crucible furnace containing a crucible, inductor, lining, hearth, cover, side lining, hearth and cover are made of heat-resistant material with low thermal conductivity, providing long-term maintenance of the required temperature, and the inductor is made with air cooling and is located behind the side lining without touching it.

Кроме того, индукционная тигельная печь дополнительно содержит съемный электропроводящий цилиндр, расположенный между тиглем и футеровкой, причем высота цилиндра сравнима с высотой индуктора, а цилиндр выполнен из стали. In addition, the induction crucible furnace further comprises a removable conductive cylinder located between the crucible and the lining, the height of the cylinder being comparable to the height of the inductor, and the cylinder is made of steel.

Помимо этого, индуктор выполнен с принудительным воздушным охлаждением; футеровка собрана из кирпичей-блоков насухо без обмазки; футеровка выполнена из облегченного пористого шамота; индукционная тигельная печь расположена горизонтально; индукционная тигельная печь выполнена передвижной; индукционная тигельная печь выполнена с возможностью демонтажа; индукционная тигельная печь дополнительно содержит блок управления; индукционная тигельная печь выполнена с переворотным устройством; крышка индукционной тигельной печи выполнена с механизмом поворота и технологическими отверстиями. In addition, the inductor is made with forced air cooling; the lining is assembled from bricks-blocks dry without coating; the lining is made of lightweight porous fireclay; induction crucible furnace is located horizontally; induction crucible furnace made mobile; induction crucible furnace made with the possibility of dismantling; the induction crucible furnace further comprises a control unit; induction crucible furnace is made with a turning device; the cover of the induction crucible furnace is made with a turning mechanism and technological holes.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемой плавильной индукционной тигельной печи; на фиг.2 - подключение индуктора печи от источника напряжения 2 Ф • 380 В • 50 Гц; фиг.3 - подключение индуктора печи от высокочастотного генератора (ВЧГ). In FIG. 1 shows the design of the proposed melting induction crucible furnace; figure 2 - connection of the furnace inductor from a voltage source of 2 F • 380 V • 50 Hz; figure 3 - connection of the inductor of the furnace from a high-frequency generator (VCH).

Тигельная индукционная печь содержит тигель 1, который может быть выполнен из различных огнеупорных материалов, например из керамики, металла, шамота, графита, или набивным из шамота или графитсодержащей массы; боковую футеровку 2, изготовленную из термостойкого материала с низкой теплопроводностью, обеспечивающего длительное поддержание необходимой температуры, которая может быть собрана насухо без обмазки из кирпичей-блоков, например легкого пористого шамота; индуктор 3, расположенный за футеровкой и не соприкасающийся с ней и имеющий воздушное охлаждение (естественное или принудительное); подину 4; крышку 5 с механизмом поворота и технологическими отверстиями для наблюдения, взятия проб и измерения температуры; футеровка подины и крышки также выполнены из термостойкого материала с низкой теплопроводностью, обеспечивающего длительное поддержание необходимой температуры, например, из легкого пористого шамота; цилиндр 6, расположенный вокруг тигля и выполненный из электропроводного материала, например стали. Материал, из которого изготовлен цилиндр 6, должен достаточно быстро нагреваться под действием протекающего по нему вихревого электрического тока и, следовательно, выделять тепловую энергию для разогрева тигля. Блок управления (БУ) (фиг.2) с батареей согласующих конденсаторов (выполняют компенсационную роль) осуществляет контроль за заданным технологическим процессом: следит за температурой металла в тигле, автоматически поддерживает заданную температуру, включает и выключает индуктор. Переворотное устройство печи для разлива металла и несущая стальная конструкция печи для крепления переворотного устройства на чертеже не показаны. Возможно использование индукционной тигельной печи с питанием от высокочастотного генератора (ВЧГ) (фиг.3), а также от дизель-генератора для работы в полевых условиях. The crucible induction furnace contains a crucible 1, which can be made of various refractory materials, for example, ceramic, metal, chamotte, graphite, or stuffed from chamotte or graphite-containing mass; side lining 2 made of a heat-resistant material with low heat conductivity, providing long-term maintenance of the required temperature, which can be collected dry without coating of brick blocks, for example light porous fireclay; an inductor 3 located behind the lining and not in contact with it and having air cooling (natural or forced); heel 4; a cover 5 with a rotation mechanism and technological holes for observation, sampling and temperature measurement; the lining of the hearth and lid is also made of a heat-resistant material with low thermal conductivity, providing long-term maintenance of the required temperature, for example, of light porous chamotte; a cylinder 6 located around the crucible and made of an electrically conductive material, such as steel. The material from which the cylinder 6 is made should quickly enough heat up under the influence of the eddy electric current flowing through it and, therefore, emit thermal energy for heating the crucible. The control unit (BU) (Fig. 2) with a battery of matching capacitors (perform a compensating role) monitors the given technological process: monitors the temperature of the metal in the crucible, automatically maintains the given temperature, turns the inductor on and off. The turning device of the furnace for casting metal and the supporting steel structure of the furnace for mounting the turning device are not shown in the drawing. You can use an induction crucible furnace powered by a high-frequency generator (VCHG) (figure 3), as well as from a diesel generator for working in the field.

Работа плавильной индукционной тигельной печи осуществляется следующим образом. The work of the induction melting crucible furnace is as follows.

Тигель 1 заполняется материалом, например металлом, подлежащим плавке, и закрывается крышкой 5. С помощью блока управления (БУ) задается необходимый режим работы индуктора 3. На индуктор 3 от блока управления подается переменное напряжение промышленной частоты. На фиг.2 показана индукционная тигельная печь с подключением индуктора от сети 2 Ф • 380 В • 50 Гц. На фиг.3 - печь с подключением индуктора от высокочастотного генератора (ВЧГ) с рабочим диапазоном частот 5-500 кГц. Высокочастотный генератор работает напрямую от сети 3 Ф • 380 В • 50 Гц. В переменном электромагнитном поле индуктора 3 в металле, находящемся в тигле 1, индуцируется нагревающий его электрический вихревой ток. The crucible 1 is filled with material, for example metal to be melted, and closed with a cover 5. Using the control unit (BU), the required operating mode of the inductor 3 is set. An alternating voltage of industrial frequency is supplied to the inductor 3 from the control unit. Figure 2 shows the induction crucible furnace with the inductor connected to the network 2 F • 380 V • 50 Hz. In Fig.3 - a furnace with an inductor connected from a high-frequency generator (VCHG) with an operating frequency range of 5-500 kHz. The high-frequency generator operates directly from the network 3 Ф • 380 V • 50 Hz. In an alternating electromagnetic field of inductor 3 in a metal located in crucible 1, an electric eddy current heating it is induced.

Конструкция печи обеспечивает быстрый нагрев шихты и длительное сохранение тепла по двум причинам. Во-первых, выполнение боковой футеровки 2, подины 4 и крышки 5 из термостойкого материала с низкой теплопроводностью, например из облегченного пористого шамота, превращает индукционную тигельную плавильную печь в печь-термос, обеспечивающую длительное поддержание нужной температуры. Во-вторых, зазор между индуктором и футеровкой обеспечивает естественное воздушное охлаждение индуктора. Охлаждение может быть и принудительным. Воздушное охлаждение индуктора делает ненужным применение водяного охлаждения, при котором возможно образование парового взрыва в случае утечки металла из тигля и его контакта с водоохлаждаемым индуктором. Таким образом, воздушное охлаждение обеспечивает взрывобезопасность печи. The design of the furnace provides rapid heating of the charge and long-term heat storage for two reasons. Firstly, the implementation of the side lining 2, the hearth 4 and the cover 5 of a heat-resistant material with low thermal conductivity, for example, of lightweight porous chamotte, turns the induction crucible melting furnace into a thermos furnace, providing long-term maintenance of the desired temperature. Secondly, the gap between the inductor and the lining provides natural air cooling of the inductor. Cooling can be forced. Air cooling of the inductor makes it unnecessary to use water cooling, in which a steam explosion is possible in the event of metal leakage from the crucible and its contact with the water-cooled inductor. Thus, air cooling ensures the explosion safety of the furnace.

Расположение индуктора за футеровкой, окружающей тигель, а не возле тигля приводит к существенному снижению тепловых нагрузок на него, что позволяет эксплуатировать индуктор в нормальных тепловых условиях. Это повышает надежность работы индуктора и увеличивает срок его службы. Кроме этого, в данном случае нагрев индуктора происходит только за счет внутреннего омического нагрева протекающим через него током и поэтому требуется значительно меньшая мощность системы воздушного охлаждения. The location of the inductor behind the lining surrounding the crucible, and not near the crucible, leads to a significant reduction in thermal loads on it, which allows the inductor to be operated in normal thermal conditions. This increases the reliability of the inductor and increases its service life. In addition, in this case, the heating of the inductor occurs only due to internal ohmic heating by the current flowing through it, and therefore a significantly lower power of the air cooling system is required.

После завершения рабочего процесса крышка 5 отодвигается в сторону и расплавленный материал сливается из тигля 1 путем наклона всей печи с помощью переворотного устройства. Металл может черпаться из тигля, в этом случае переворотное устройство не обязательно. After completion of the working process, the lid 5 is pushed to the side and the molten material is drained from the crucible 1 by tilting the entire furnace using a flip device. Metal can be scooped from a crucible, in which case a flipping device is not necessary.

Таким образом, перечисленные существенные признаки превращают индукционную тигельную печь в печь-термос, способную долго поддерживать необходимую температуру. Thus, the listed essential features turn the induction crucible furnace into a thermos furnace capable of maintaining the required temperature for a long time.

Предлагаемая конструкция печи-термоса позволяет легко набирать температуру в тигле до 2000oС и выше вплоть до разрушения и испарения огнеупорных материалов при потреблении электроэнергии, намного меньшей по сравнению с классическими печами, имеющими водоохлаждаемый индуктор: в печах с водоохлаждаемым индуктором температурный баланс и верхний предел температуры в тигле определяется количеством тепла, уносимого водой.The proposed design of the thermos furnace allows you to easily set the temperature in the crucible up to 2000 o C and higher, up to the destruction and evaporation of refractory materials when the energy consumption is much lower compared to classical furnaces with a water-cooled inductor: in furnaces with a water-cooled inductor, the temperature balance and the upper limit The temperature in the crucible is determined by the amount of heat carried away by the water.

При внутреннем объеме тигля 300 дм3 и температуре в нем 1200oС тепловой КПД печи достигает 90%. Мощность тепловых потерь печи при температуре тигля 1000oС не более 3 кВт. В аналогах (см., например, Индукционные тигельные печи для плавки и выдержки чугуна. М.: Информэлектро, 1974 г., с.7) для печи ИЧТ-2,5 мощность тепловых потерь составит 112 кВт.When the internal volume of the crucible is 300 dm 3 and the temperature in it is 1200 o С, the thermal efficiency of the furnace reaches 90%. The heat loss rate of the furnace at a crucible temperature of 1000 o C is not more than 3 kW. In analogs (see, for example, Induction crucible furnaces for melting and holding cast iron. M: Informelectro, 1974, p.7) for the IChT-2.5 furnace, the heat loss power will be 112 kW.

Температура поверхности предлагаемой индукционной тигельной печи порядка 60-70oC.The surface temperature of the proposed induction crucible furnace of the order of 60-70 o C.

Производительность предлагаемой печи:
- по алюминию 3,4 кг на 1 кВт • ч;
- по меди 5,1 кг на 1 кВт • ч;
- по стали 3,9 кг на 1 кВт • ч.
The performance of the proposed furnace:
- for aluminum 3.4 kg per 1 kWh;
- copper 5.1 kg per 1 kWh;
- on steel 3.9 kg per 1 kW • h.

Приведенные данные получены в ходе эксплуатации индукционных печей. The above data were obtained during the operation of induction furnaces.

Индуктор печи работает напрямую без понижающего трансформатора от сети 2 Ф • 380 В (1 Ф • 220 В)•50 Гц или от переменного напряжения частотой 5-500 кГц, поданного от высокочастотного генератора. Конструкции индукторов для частот 50 Гц и 5-500 кГц разные. The furnace inductor operates directly without a step-down transformer from the mains 2 Ф • 380 V (1 Ф • 220 V) • 50 Hz or from an alternating voltage of 5-500 kHz, supplied from a high-frequency generator. The designs of inductors for frequencies of 50 Hz and 5-500 kHz are different.

Конструкция индуктора зависит от выбора рабочей частоты. Управление мощностью высокочастотного генератора, а следовательно, температурой в тигле осуществляется по заданной программе по выбранной технологии. ВЧГ работает в диапазоне 5-500 кГц. Работа генератора на высокой частоте позволяет эффективно производить плавки малых объемов. The design of the inductor depends on the choice of operating frequency. The power of the high-frequency generator, and therefore, the temperature in the crucible, is controlled according to a predetermined program according to the selected technology. VCHG works in the range of 5-500 kHz. The operation of the generator at high frequency makes it possible to efficiently produce melts of small volumes.

Печь может работать в режиме как прямого (от индуктора в металле наводятся вихревые токи и выделяется тепло, которое идет на разогрев металла), так и косвенного (когда разогревается промежуточное вещество, а от него - металл в тигле) нагрева содержимого тигля. The furnace can operate in the mode of direct (eddy currents are induced from the inductor in the metal and heat is released that goes to heat the metal), and indirect (when the intermediate substance is heated, and from it the metal in the crucible) heating the contents of the crucible.

Для повышения эффективности плавки цветных металлов и шлака при температуре до 1300oС в печи предусмотрен легкоустанавливаемый съемный электропроводящий разгонный цилиндр 6. Разгонный цилиндр 6 находится между тиглем и футеровкой и легко убирается. Наличие разгонного цилиндра позволяет осуществлять плавку сколь угодно малого количества металла и шлака в тигле и улучшает режим работы индуктора, обеспечивая быстрый нагрев тигля. Происходит это следующим образом.To increase the efficiency of smelting non-ferrous metals and slag at temperatures up to 1300 o C in the furnace provides an easily removable removable electrically conductive booster cylinder 6. The booster cylinder 6 is located between the crucible and the lining and is easily removed. The presence of an accelerating cylinder allows the melting of an arbitrarily small amount of metal and slag in the crucible and improves the mode of operation of the inductor, providing quick heating of the crucible. It happens as follows.

Протекающий в индукторе 3 ток создает переменное магнитное поле, основная часть которого замыкается в цилиндре 6. Под действием этого поля в электропроводном цилиндре возникает переменный индукционный ток, направленный в противоположную сторону по отношению к току в индукторе 3. Индукционный ток нагревает тело цилиндра 6 до температуры, большей температуры плавления материала, заполняющего тигель 1. Тепло от нагретого индуктором 3 цилиндра 6 передается тиглю 1 и находящемуся в нем материалу, который начинает нагреваться и плавиться. The current flowing in the inductor 3 creates an alternating magnetic field, the main part of which closes in the cylinder 6. Under the action of this field, an alternating induction current arises in the electrically conductive cylinder, directed in the opposite direction with respect to the current in the inductor 3. The induction current heats the body of cylinder 6 to a temperature , a higher melting temperature of the material filling the crucible 1. Heat from the cylinder 6 heated by the inductor 3 is transferred to the crucible 1 and the material contained in it, which begins to heat up and melt.

Возможность плавки в печи различных материалов делает ее универсальной. The possibility of melting in a furnace of various materials makes it universal.

Таким образом, индукционная тигельная печь изготовлена из легкодоступных отечественных материалов и комплектующих. Она проста по конструкции, дешева по сравнению с аналогами, малогабаритна, компактна, может быть передвижной, легко собирается и разбирается (демонтируется). Индуктор печи для диапазона частот 5-500 кГц имеет вес 10-15 кг, легкосъемный, гибкий, легко перестраиваемый под любой размер и конфигурацию тигля. Тепловая изоляция печи блочная, легко разборная. Блоки собраны насухо. Монтаж всей установки производится за одну рабочую смену. Thus, the induction crucible furnace is made of readily available domestic materials and components. It is simple in design, cheaper than its counterparts, small-sized, compact, can be mobile, easy to assemble and disassemble (dismantled). The furnace inductor for the frequency range 5-500 kHz has a weight of 10-15 kg, easily removable, flexible, easily adaptable to any size and configuration of the crucible. The thermal insulation of the furnace is blocky, easily collapsible. Blocks are collected dry. Installation of the entire installation is carried out in one shift.

Индукционная печь может быть расположена как вертикально - для стандартных тиглей, так и горизонтально - для трубообразных тиглей, когда высота тигля много больше его диаметра. Печь можно использовать в качестве муфельной печи с горизонтальным расположением нагреваемой камеры. The induction furnace can be located both vertically - for standard crucibles, and horizontally - for tube-shaped crucibles, when the height of the crucible is much greater than its diameter. The furnace can be used as a muffle furnace with a horizontal arrangement of the heated chamber.

На этой же установке могут изготавливаться (сушиться и обжигаться) шамотные и графитовые тигли различных конфигураций и размеров (от 1 литре до 1000 литров и более). В существующих технологиях изготовление тиглей выделено в отдельное производство. Технология сборки футеровки и изготовления индуктора позволяет изготавливать печи под тигли диаметром от 50 до 1000 мм в диаметре любой формы. On the same installation, chamotte and graphite crucibles of various configurations and sizes (from 1 liter to 1000 liters or more) can be made (dried and burned). In existing technologies, the manufacture of crucibles is separated into a separate production. The technology for assembling the lining and manufacturing the inductor allows the manufacture of furnaces for crucibles with a diameter of 50 to 1000 mm in diameter of any shape.

Легкая заменяемость тиглей позволяет плавить на одной печи разные металлы и шлаки. Перечисленные операции расширяют функциональность печи. The easy exchangeability of crucibles makes it possible to melt different metals and slags on one furnace. These operations expand the functionality of the furnace.

При работе на установке применимы все классические технологические процессы и приемы, принятые в металлургии. When working on the installation, all classical technological processes and techniques adopted in metallurgy are applicable.

Печь-термос позволяет набирать температуру в тигле до 2000oС. Верхний предел определяется качеством огнеупоров.The thermos furnace allows you to set the temperature in the crucible up to 2000 o C. The upper limit is determined by the quality of the refractories.

Температура графитового тигля может достигать 3000oС. При работе на высоких температурах требуется подбор материала футеровки, поскольку при высоких температурах футеровка испаряется.The temperature of the graphite crucible can reach 3000 o C. When working at high temperatures, the selection of the lining material is required, since at high temperatures the lining evaporates.

Отсутствие понижающего трансформатора и системы водяного охлаждения (для всего диапазона частот 50 Гц - 500 кГц) делают печь малогабаритной и передвижной в условиях производственного цеха. Вся установка (тигельная печь с блоком управления) с емкостью тигля на 4-5 тонн стала очень компактна и располагается на площади порядка 9 кв. м. The absence of a step-down transformer and a water cooling system (for the entire frequency range 50 Hz - 500 kHz) make the furnace compact and mobile in a production workshop. The whole installation (crucible furnace with a control unit) with a crucible capacity of 4-5 tons has become very compact and is located on an area of about 9 square meters. m

Таким образом, предлагаемая тигельная индукционная печь по сравнению с известными аналогами обеспечивает безопасность работы, повышение производительности, многофункциональность и универсальность. Thus, the proposed crucible induction furnace in comparison with well-known counterparts ensures safe operation, increased productivity, versatility and versatility.

Claims (13)

1. Индукционная тигельная печь, содержащая тигель, индуктор, футеровку, подину, крышку, отличающаяся тем, что футеровка, подина и крышка выполнены из термостойкого материала с низкой теплопроводностью, обеспечивающего длительное поддержание необходимой температуры, а индуктор выполнен с воздушным охлаждением и расположен за футеровкой, не соприкасаясь с ней. 1. Induction crucible furnace containing a crucible, inductor, lining, hearth, lid, characterized in that the lining, hearth and lid are made of heat-resistant material with low thermal conductivity, providing long-term maintenance of the required temperature, and the inductor is air-cooled and located behind the lining without touching her. 2. Индукционная тигельная печь по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит съемный электропроводящий цилиндр, расположенный между тиглем и футеровкой. 2. The induction crucible furnace according to claim 1, characterized in that it further comprises a removable electrically conductive cylinder located between the crucible and the lining. 3. Индукционная тигельная печь по п. 2, отличающаяся тем, что высота цилиндра сравнима с высотой индуктора. 3. The induction crucible furnace according to claim 2, characterized in that the height of the cylinder is comparable to the height of the inductor. 4. Индукционная тигельная печь по п. 2, отличающаяся тем, что цилиндр выполнен из стали. 4. The induction crucible furnace according to claim 2, characterized in that the cylinder is made of steel. 5. Индукционная тигельная печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что индуктор выполнен с принудительным воздушным охлаждением. 5. Induction crucible furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the inductor is made with forced air cooling. 6. Индукционная тигельная печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что футеровка собрана из кирпичей-блоков насухо без обмазки. 6. The induction crucible furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the lining is assembled from dry bricks-blocks without coating. 7. Индукционная тигельная печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что футеровка выполнена из облегченного пористого шамота. 7. Induction crucible furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the lining is made of lightweight porous fireclay. 8. Индукционная тигельная печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что печь расположена горизонтально. 8. The induction crucible furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the furnace is located horizontally. 9. Индукционная тигельная печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что выполнена передвижной. 9. An induction crucible furnace according to claim 1 or 2, characterized in that it is mobile. 10. Индукционная тигельная печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью демонтажа. 10. The induction crucible furnace according to claim 1 or 2, characterized in that it is made with the possibility of dismantling. 11. Индукционная тигельная печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок управления. 11. The induction crucible furnace according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises a control unit. 12. Индукционная тигельная печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с переворотным устройством. 12. The induction crucible furnace according to claim 1 or 2, characterized in that it is made with a flip device. 13. Индукционная тигельная печь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что крышка печи выполнена с механизмом поворота и технологическими отверстиями. 13. The induction crucible furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the lid of the furnace is made with a rotation mechanism and technological holes.
RU2001132925A 2001-12-03 2001-12-03 Induction crucible furnace RU2213311C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132925A RU2213311C2 (en) 2001-12-03 2001-12-03 Induction crucible furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132925A RU2213311C2 (en) 2001-12-03 2001-12-03 Induction crucible furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2213311C2 true RU2213311C2 (en) 2003-09-27
RU2001132925A RU2001132925A (en) 2004-12-27

Family

ID=29777161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001132925A RU2213311C2 (en) 2001-12-03 2001-12-03 Induction crucible furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2213311C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470242C2 (en) * 2007-07-30 2012-12-20 Сименс Акциенгезелльшафт Cover for furnace to receive fused material, particularly, metal and furnace to receive fused material
RU2759171C1 (en) * 2020-07-07 2021-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "ИнтерСЭЛТ" Induction heating apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
САССА B.C. Футеровка индукционных плавильных печей и миксеров. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.5-7. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470242C2 (en) * 2007-07-30 2012-12-20 Сименс Акциенгезелльшафт Cover for furnace to receive fused material, particularly, metal and furnace to receive fused material
RU2759171C1 (en) * 2020-07-07 2021-11-09 Общество с ограниченной ответственностью "ИнтерСЭЛТ" Induction heating apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA006623B1 (en) Method and apparatus for melting metals
CN102020411A (en) Induction heating type nonmetal smelting method and system used thereby
JP4563687B2 (en) Melt-solidifying furnace and melt-solidifying method using two heating means
RU2213311C2 (en) Induction crucible furnace
CN108302941B (en) A kind of full-automatic continuous feed is slagged tap and topples over metal recovery electricity melting plant
CN105018740A (en) Vacuum reduction furnace for electromagnetic induction heating melting reduction of magnesium metal
US20230175780A1 (en) Electric arc furnace
CN107660264B (en) For melting and handling the furnace and method of metal and scrap metal
CA1142985A (en) Melting and casting apparatus
CA1109513A (en) Atmospheric control of flux pre-melting furnace
KR101446933B1 (en) Furnace using a magnetron
RU2157795C1 (en) Method and apparatus for preparing melt silicate
SU791658A1 (en) Electric arc furnace
CN218270172U (en) High-efficient copper alloy smelting furnace
SU1043455A2 (en) Coreless induction furnace
SU775179A1 (en) Device for electrochemical cleaning of ingots
RU79653U1 (en) RESISTANCE MELT FURNACE
RU182794U1 (en) DC Arc Furnace
RU2246086C2 (en) Furnace with inner heaters
SU685894A1 (en) Induction crucible furnace
RU2098729C1 (en) Cover for induction furnace
SU462506A1 (en) Electroslag furnace for treatment of pig iron
RU2258187C2 (en) Direct-current plasmarc furnace
SU1328653A1 (en) Induction melting furnace
Aleksandrov et al. Intensification of Induction Melting of Cast Iron by Low Temperature Plasma

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131204