SE435319B - Induktionsugn av renntyp - Google Patents

Description

i '7303901-3 De bästa driftsvillkoren för en rännugn är sådana, vid vilka smält metall strömmar via rännorna med hög hastighet, vil- ket bidrar dels till att mest effektivt överföra den i rännorna avgivna energin till den i ugnsrummet befintliga metallen och dels till att minska temperaturen hos metallen i rännorna, vil- ket gör det möjligt att åstadkoma induktionsugnar av ränntyp med hög effekt, vars infodring har stor livslängd.

En induktionsugn av ränntyp är dessutom känd, vilken ugn innefattar två induktorer ooh tre med ugnsrummet förbundna rännor, vilka är förbundna med varandra medelst en horisontell ränna (en s k dubbelinduktorenhet). Vid denna kända rännugn anordnar man - i och för att bringa den smälta metallen att utföra en s k genom- strömningsrörelse - i en mittrännas mynning (dvscën zon, där mitt- rännan mynnar i ugnsrumet) ett rörelement, som tätt anligger mot mynningen och är framställt av eldfast elektriskt ledande material.

Genom att man vid denna kända ugn använder det av elek- triskt ledande material framställda rörelementet, flyter den i rän- nan inducerade strömmen - då rörelementet är anordnat på avsedd plats - via samma strömbana (strömkrets) som i det fall, då rörele- mentet saknas, medan den smälta metallen- genom att den tryckes ihop medelst de i mittrännan uppträdande elektromagnetiska krafterna - bringas att strömma genom följande strömningsbana: ugnsrum-sido- rännor-horisontell ränna-mittränna-ugnsrum. Denna kända rännugn har icke funnit något vidsträckt användningsområde till följd av att den smälta metallens strömningshastighet är förhållandevis låg.

Känd är vidare en i praktiken användbar induktionsugn av ränntyp, i vilken den smälta metallen bringas att utföra en genom- strömningsrörelse via en dubbelinduktorenhets rännflr gen0m att man på lämpligt sätt valt utformningen av mittrännans mynning. Den- na omständighet belyses närmare nedan. Vid de s k dubbelinduktoren- heterna bildas vid sido- och mittrännornas mynningar - på grund av den inducerade elekriska strömmens spridning - hydrodynamiska vir- velströmmar, vilka verkar så, att den smälta metallen ejekteras från rännorna. Om virvelströmmarna i mitt- och sidorännorna uppvisar olika intensitet, genompumpas metallen via rännorna. Genom att denna kända rännugns mittränna är utformad med ett i två riktningar utvidgat mynningsområde, göres virvelströmmen i detta område intensivare, varigenom metallen kan bringas att utföra en genomströmningsrörelse.

Genom att metallen vid sidorännornas mynningar delvis strömmarlin i 7803901-3 rännorna, vilket med andra ord innebär att metallströmmen i ett bestämt parti av mynningarna uppvisar en riktning, som motsatt genomströmningsriktningen, medför emellertid virvelströmmarna vid sidorännornas mynningar att metallens genomströmningshastighet blir lägre.

Under rännugnens arbetsförlopp ändras formen hos rännornas mynningar till följd av att mynningarna eroderas av den smälta me- tallen eller tilltäppes, vilket resulterar i en reducerad ström- ningshastighet hos metallen i denna kända rännugn. Detta leder till en överhettning av metallen i rännan samt till att induktorenheten snabbt blir funktionsoduglig. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en_induktionsugn av ränntyp, vid vilken metallens genomströmnings- hastighet är betydligt högre än vid de kända rännugnarna, varigenom man kan garantera att den smälta metallens strömningshastighet bibe- hålles tämligen hög under hela drifttiden för ugnen oberoende av dels ändringen av dimensionerna hos rännorna och rännornas mynningar och dels eroderingen eller tilltäppningen av nämnda rännor och mynningar.

Detta ernås enligt uppfinningen medelst en induktionsugn av ränntyp, som innefattar dels ett kar för den metall, som skall smältas, dels minst tre, med varandra medelst en horisontell ränna förbundna kanaler, vilka är förbundna med karet, varvid den ena rännans mynning gränsar till ett rörelement, och dels minst en slu- ten magnetflödesledare med minst tvâ på densamma anordnade, med växelström matade lindningar, vilken ugn utmärkas av att den ytter- ligare är försedd med ett andra rörelement, varvid de båda rörele- menten är framställda av ett elektriskt icke ledande eldfast mate- rial och gränsar till sidorännornas mynningar, och är så beskaffade att mynningarnas tvärsnitt är åtminstone lika stora som sidorännor- nas tvärsnittsyta.

Det är lämpligt, att varje rörelements höjd är minst dub- belt sâ stor som sidorännans bredd i en mot lindningens längdaxel vinkelrät riktning.

Varje rörelement kan bildas dels av tre väggar hos ugns- rummet vid sidorännans mynning och dels av en i ugnsrummets bredd- riktning anordnad mellanvägg.

Det är lämpligt, att mellanväggen är skild från den motlig- gande väggen ett avstånd, som är kortare än avståndet från nämnda vägg till symmetriaxeln för den lindning, som är anordnad i omedel- kr PUOH” bar närhet av mellanväggen.

QUALITY vaozsóí Användningen av den enligt uppfinningen föreslagna ränn- ugnen gör det möjligt att jämfört med de kända rännugnarna dels minst dubbelt öka metallens strömningshastighet, dels minska över- hettningen av metallen i rännan, dels öka livslängden av induktor- enheternas infodring liksom kapaciteten och verkningsgraden hos ugnarna av nämnt slag. 7 Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig l visar ett längdsnitt genom en induktionsugn av ränntyp enligt_uppfinningen, fig 2 visar ett längdsnitt genom en andra utföringsform av den enligt uppfinningen föreslagna induktionsugnen av ränntyp med mellanväggar och fig 3 visar ett tvärsnitt genom den enligt uppfinningen föreslagna induk- tionsugnen av ränntyp med mellanväggar. - s Den i fig l visade induktionsugnen av ränntyp innefattar dels ett kar l (fig 1) för den metall, som skall smältas, och dels en dubbelinduktorenhet, som är uppbyggd av en sluten magnetflödes- ledare 2 och på densamma anordnade, med växelström matade lind- ningar 3,ü (i fortsättningen benämnas de induktorer). På den slutna magnetflödesledaren 2 kan man också anordna en enda induktor, i vil- ket fall antalet induktorer kommer att motsvara antalet slutna, rän- norna omgivande magnetflödesledare. I fig l visas en utföringsform av rännugnen enligt uppfinningen, vid vilken den ena magnetflödes- ledaren 2 är anordnad att uppbära två induktorer. ' Mellan väggarna av induktorenhetens infodrade hus 5 och induktorernas infodríng 6 är utformade rännor 7, 8 och 9, vilka är förbundna med varandra medelst en horisontell ränna 10. Rän- nornas 7-9 mynningar mynnar i karet 1, varigenom rännorna 7-9 för- bindes med karets 1 inre rum ll.

I fig l visas en utföringsform av induktionsenheten med tre rännor, dvs två sidorännor 7, 9 och en mittränna 8. Antalet mittrännor 8 kan emellertid vara större än ett och beror på anta- let i induktorenheten anordnade lindningar.

I karet 1 är anordnade två rörelement 12 och 13, vilka vart och ett gränsar till var sin av sidorännorna 7, 9, vilket re- sulterar i en ändring av strömspridningen i den zon, där strömmen lämnar rörelementen 12, 13.

Vid en andra utföringsform av rännugnen enligt uppfin- ningen är varje rörelement 12 respektive 13 bildat dels av tre väggar lä, 15 och 16 (fig 2, 3) hos karet 1 och dels av en mellan- 7803901-3 vägg 17 eller 18, som är anordnat i ugnsrummet ll i karets l breddriktning, som framgår av fig 3.

Mellanväggen 17 (18) anordnas i detta fall vid ett ged- tyckligt ställe på ett avstånd, som ligger inom gränserna från den mot denna mellanvägg svarande sidorännans 7 (resp 9) mynning till en symmetriaxel 19 för lindningen 3 (H), som ligger i omedel- bar närhet av nämnda ränna 7 (9).

Rörelementen måste framställas av ett elektriskt oledan- de eldfast material, vilket resulterar i att rörelementen ändrar strömbanan för den elektriska ström, som skall induceras i metal- len.

I och för att kunna åstadkomma bästa möjliga effekt, dvs öka metallens strömningshastighet är rörelementens 12, 13 höjd a (fig l) minst dubbelt så stor som sidorännornas 7 och 9 bredd i en riktning, som är vinkelrät mot lindningens 3 (4) längdaxel 20.

Vid den enligt uppfinningen föreslagna induktionsugnen av ränntyp flyter den i rännan inducerade elekriska strömmen- genom att rörelementen 12, 13 är framställda av ett eldfast elektriskt oledande material - via rörelementen 12, 13 via en medelst pilar A i fig 1 antydd strömbana.

Detta resulterar i en språngartad ökning av den magnetis- ka fältstyrkan i den zon, där strömmen sprider sig, då den lämnar rörelementet 12 resp 13, vilket leder till en motsvarande ökning av de mot den magnetiska flödestätheten proportionella elektromagne- tiska krafterna samt till en plötslig ökning av strömningshastighe- ten i den-hydrodynamiska virvelströmmen i den zon, där rörelementet 12 resp 13 är anordnat. Virvelströmmen upphör dessutom att strömma in i sidorännorna 7, 9, emedan rörelementens 12, 13 vägg fungerar som en styrning för den hydrodynamiska strömmen, dvs den vrider vektorn för strömmens hastighet uppåt mot ugnsrummet (karet ) 1.

Detta resulterar i att den smälta metallen kommer att oirkulera i ugnen via den medelst pilar B i fig 1 antydda ström- ningsbanan med en hastighet, som är minst dubbelt så hög som den vid de tidigare kända rännugnarna.

Den smälta metallens strömningshastighet är vid den en- ligt uppfinningen föreslagna ugnen vid samma kapacitet 2-5 gånger så hög som vid den kända rännugnen, varvid metallens strömningshas- tighet göres högre, då rörelementets höjd ökar till värden, som dub- belt överstiger rännans bredd, varefter den ändras i ringa grad.

Claims (4)

(.7sos9o1-3 Patentkrav

1. Induktionsugn av ränntyp innefattande dels ett kar (1) för den metall. som skall smältas. dels minst tre. med varandra medelst en horisontell ränna.(l0) förbundna kanaler (7-9). vilka är förbundna med karet (1). varvid den ena rännans myn- ning gränsar till ett rörelement (12). och dels minst en slu- ten magnetflödesledare (2) med minst två på densamma anordna- de. med växelström matade lindningar (3. 4). k ä n n e - t e c k n a d av att den ytterligare är försedd med ett andra rörelement (13). varvid de båda rörelementen (12. 13) är fram- ställda av ett elektriskt icke ledande eldfast material och gränsar till sidorännornas (7. 9) mynningar. och är så be- skaffade att mynníngarnas tvärsnitt är åtminstone lika stora som sídorännornas tvärsnittsyta.

2. Ugn enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att varje rörelements (12. 13) höjd är minst dubbelt så stor som sido- rännans (7. 9) bredd i en mot lindningens (3. 4) längdaxel (19) vinkelrät riktning.

3. Ugn enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a d av att varje rörelement (12. 13) är bildat dels av tre väggar (14. 16) hos karet (1) vid sidorännans (7. 9) mynning och dels av en i karets (1) breddríktning anordnad mellanvägg (17. 18).

4. Ugn enligt krav 3. k ä n n e t e c k n a d av att mellan- väggen (17 resp. 18) är skild från karets (1) mitt för densam- ma liggande vägg (15) med ett avstånd. som är mindre än av- ståndet från väggen (15) till en symmetriaxel (20) för den lindning (3 eller 4). som ligger i omedelbar närhet av mellan- väggen (17 eller 18).