SU1033833A1 - Induction furnace - Google Patents

Induction furnace Download PDF

Info

Publication number
SU1033833A1
SU1033833A1 SU823409805A SU3409805A SU1033833A1 SU 1033833 A1 SU1033833 A1 SU 1033833A1 SU 823409805 A SU823409805 A SU 823409805A SU 3409805 A SU3409805 A SU 3409805A SU 1033833 A1 SU1033833 A1 SU 1033833A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
crucible
cylinder
cavity
channel
furnace
Prior art date
Application number
SU823409805A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Константинович Смолин
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров
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 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров
Priority to SU823409805A priority Critical patent/SU1033833A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1033833A1 publication Critical patent/SU1033833A1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Изобретение от оситс  к металлургии , в частности к конструюди м индукционных печей. Известна индукционна  тигельна  печь, содержа.ща  тигель и индуктор, выполненый в виде вертикального сердечника из огнеупорного диэлектрического материала, установленного внутри тигл  и концентрично ему f1 3Однако така  конструкци  ме позвол ет получить высокий КПД печи. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  индукционна  печь, содержаща  тигель, внутри которого расположен индуктор, выполненный в виде вертикального полого цилиндра из огнеупорного материала с винтовым каналом в стенке, сообщающимс  нижним концом с полостью тигл , и электроды. Электроды соединены с концами винтового канала 2. Недостатком этой пеми  вл етс  низка  производительность. Обусловленна  невозможностью интенсификации процесса плавлени  из-за перегрева и быстрого разрушени  огнеупорной стен ки канала, кроме того функциональные возможности печи ограничены процессом плавлени .. Цель изобретени  - повышение производительности и расширение функциональных возможностей печи. Эта цель достигаетс  тем, что в индукционной печи, содержащей тигель внутри которого расположен индуктор выполненный в виде вертикального полого цилиндра из огнеупорного материала с винтовым каналом в стенке/ сообщенным нижним концом с полостью тигл , и электроды, винтовой канал выполнен трехходовым и сообщенным че рез верхние концы с полостью тигл , а электроды подведены к средним виткам трехходового канала. Причем верхние концы трехходового канала,сообщаютс  с полостью тигл  посредством кольцевой канавки, вы полненной в верхнем торце цилиндра. На чертеже схематически изображена индукционна  печь, продольный раз рез. Печь состоит из тигл  1, в цилинд рическое, углубление дна которого установлен полый цилиндр 2 из огнеупор його материала с винтовым трехходовым каналом 3 в его стенке. Средние витки трехходового канала 3 сообщеТ0 3 ны с электродами , зафутеровамными в стенку цилиндра 2. В резьбовые отверсти  электродов ввинчены токоподводы 5, выполненные в виде штанг из материала с высокой удельной лек тропроводностью и снабженные пр моугол ьной рез ьбой, обеспе чивающей надежный контакт с электродами . Токоподврды 5 проход т через футеровку дна тигл  1, они могут быть выведены также вверх через металл ванны. Та и друга  конструкции обеспечивают быструю замену огнеупорного цилиндра с винтовым каналом. Нижние концы 6 канала 3сообщеныс внутренней полостью цилиндра 2, а верхние - с канавкой 8, выполненной в верхнем торце цилиндра 2. Канавка 3 в поперечном сечении может быть пр моугольной, овальной или другой формы, причем внутренн   ее бокова  стенка выполнена ниже Наружной , чем обеспечиваетс  при пуске первостепенное заполнение жидким металлом внутренней полости цилиндра 2. Работа печи осуодествл етс  следующим образом. Дл  запуска печи цилиндр 2 заполн ют расплавленным металлом до уровн , обеспечивающего контакт с электродами А, после чего на токоподводы 5 подают трехфазное напр жение . При этом по трехходовому ВИНТОВОМУ каналу 3 текут трехфазные токи , которые разогревают жидкий металл в винтовом канале, создают бегущее магнитное поле как внутри, так и снаружи цилиндра 2. Бегущее поле создает электромагнитный напор, под действием которого жидкий металл нагнетаетс  внутри цилиндра 2 вниз и/поднима сь вверх по винтовому каналу 3iполностью заполн ет его и кольцевую канавку 8, после чего в работу включаетс  верхн   половина индуктора , и он выходит на рабочий режим. Металл из канавки 8 через более низкую ее внутреннюю стенку стекает в полость цилиндра 2, куда загружаетс  кускова  щихта. После заполнени  цилиндра 2 доверху, жидкий металл перетекает в полость тигл  1, расплавлйет предварительно загруженную в него шихту, и печь ВЫХОДИТ 1на рабочий режим. Достаточно интенсивное перемешивание жидкого металла обеспечивает выравнивание его состава по объему ванны, однако наиболее гор чей остаетс  зона над цилиндром 2. В эту наиболее гор чую зону и .загружаетс  св жа  шихта, что обеспечиваёт ее интен сивное плавление. Если после плавлени  необходимо провести операцию рафинировани  жидкого металла, то этот режим осуществл етс  следующим образом. Внутренн   полость цилиндра 2 заполн етс  рафинирующим реагентом, на два (из,; трех токоподвода 5 включаетс  напр  женйе. При ЭТОМ; перекачивание жидкого металла отсутствует и в полости цилиндра быстро создаетс  температура , лри которой наиболее интенсивно проход т химические реакции. ПосJ:re3Tpro подаетс  напр жение на третий токоп6двод( режим нагрева и прокачки ), при этом жидкий металл ванHbt прокачиваетс  через реагент, за, полн ющий полость цилиндра 2, и рафинируетс . После очистки металла от одного элемента {например свинца от ,висмута) реагент а полости цилиндра 2 замен ют, и аналогийно металл ванны рафинируетс  от другого элемента (например, свинец от серебра) и так далее. После проведени  плавлени  и рафинировани  осуидествл ют выпуск металла известными средствами. Если есть необходимость держать печв в Миксерном режиме, то к одному из трех токоподводов подают фазу, к дру гому - ноль. В результате устран етс  перемешивание жидкого металла, а нагрев осуществл етс  мощностью в 6 раз ниже номйн ал ьной Возможны дру гие схемы подключений с изменением мощности в широком дИапззоме без при менени  дополнительных: устрюйств дл  регулировани  ее., В режиме иагрева перемешивание осуществл етс  только за счет тепловой конвекции. Этого достаточно, чтобы сн ть перегрев с винтовых каналов, если учесть, что режим нагрева либо кратковременный, либо Ьсуществл етс  модностью ниже номинальной. Конструктивное решение печи, в которой винтовой каналвыполнен трехходовым , фазы переменного тока присоединены к электродам, сообщающимс  со средними витками, а верхШе и нйж ние концы канала выполнены сообщающимис  с полостью тигл , обеспечивает интенсивную прокачку жидкого металла по винтовому каналу и снижает его перегрев относительно металла ванны с (что имеет место в известном устройстве) до , что дает возможность увеличивать подводимую электрическую мощность к каналу и в результате повышать производительность печи. Перемешивание металла в ванне интенсифицирует процессы плавлени  ( передача тепла массопереносом значительно интенсивнее, чем теплопроводностью ) . Кроме однйвременного нйгрева, прокачки и перемешивани  возможен только «агрев(как в известROM усТрЬйстее, однако мощность нагрева без применени  регул торов можно измен ть в широком диапазоне. Это дает возможность 6ojFtee тонко воздействбвать на технологические операции, осуществл ть кроме режимов плавлени , также миксерные режимы печи, процессы рафинировани  жидкого металла, т,е. расшир ть функциональные возможности .The invention from Ositsi to metallurgy, in particular to the design of induction furnaces. A well-known induction crucible furnace containing a crucible and an inductor, made in the form of a vertical core of a refractory dielectric material installed inside the crucible and concentric to it. F1 However, this design allows to obtain a high efficiency of the furnace. Closest to the invention of the technical essence and the achieved result is an induction furnace containing a crucible, inside of which an inductor is arranged, made in the form of a vertical hollow cylinder of refractory material with a screw channel in the wall, communicating with the lower end of the crucible cavity, and electrodes. The electrodes are connected to the ends of the screw channel 2. The disadvantage of this chip is low productivity. Due to the impossibility of intensifying the melting process due to overheating and rapid destruction of the refractory wall of the channel, in addition, the functionality of the furnace is limited to the melting process. The purpose of the invention is to increase productivity and expand the functionality of the furnace. This goal is achieved by the fact that in an induction furnace containing a crucible inside which there is an inductor made in the form of a vertical hollow cylinder of refractory material with a screw channel in the wall / communicated with a lower end with a cavity of the crucible, and the electrodes, the screw channel is made three-way and communicated through the upper the ends with the cavity of the crucible, and the electrodes are connected to the middle turns of the three-way channel. Moreover, the upper ends of the three-way channel communicate with the cavity of the crucible via an annular groove formed in the upper end of the cylinder. The drawing shows schematically an induction furnace, a longitudinal cut. The furnace consists of crucible 1, in a cylindrical, the recess of the bottom of which is installed a hollow cylinder 2 of refractory material with a three-way screw channel 3 in its wall. The middle turns of the three-way channel 3 are connected to the electrodes, which are wired into the wall of the cylinder 2. To the threaded holes of the electrodes current leads 5 are screwed, made in the form of rods of high conductivity material and fitted with a straight cut ensuring reliable contact with the electrodes . The tokens are passed through the lining of the bottom of the crucible 1, they can also be led upwards through the metal of the bath. This and other designs provide quick replacement of the refractory cylinder with a screw channel. The lower ends 6 of the channel 3 are communicated with the internal cavity of cylinder 2, and the upper ends with a groove 8 made in the upper end of cylinder 2. The groove 3 in cross section can be rectangular, oval or other shape, and its inner side wall is lower below. during start-up, the primary filling of the inner cavity of the cylinder 2 with liquid metal is carried out. The operation of the furnace is carried out as follows. To start the furnace, cylinder 2 is filled with molten metal to a level that ensures contact with electrodes A, after which a three-phase voltage is applied to the current leads 5. At the same time, three-phase currents flow through the three-way SCREW channel 3, which heat the liquid metal in the screw channel, create a traveling magnetic field both inside and outside cylinder 2. The running field creates an electromagnetic pressure, under the action of which the liquid metal is pumped inside the cylinder 2 down and / Climbing up the screw channel 3i completely fills it and the annular groove 8, after which the upper half of the inductor turns on, and it enters the operating mode. The metal from the groove 8 through its lower inner wall flows into the cavity of the cylinder 2 where the piece of waste is loaded. After the cylinder 2 is filled to the top, the liquid metal flows into the cavity of the crucible 1, melts the charge pre-loaded into it, and the furnace EXIT 1 to the operating mode. Sufficiently intensive mixing of the liquid metal ensures the leveling of its composition by the volume of the bath, however, the zone above cylinder 2 remains the hottest. The bond is loaded into this most hot zone, which ensures its intensive melting. If after melting it is necessary to carry out the operation of refining a liquid metal, then this mode is carried out as follows. The internal cavity of cylinder 2 is filled with refining reagent for two (from, three current leads 5 is turned on directly. At THIS; no liquid metal is pumped out and the temperature in the cylinder cavity is rapidly created, the most rapidly undergoing chemical reactions. JJ re3Tpro is fed voltage to the third current collector (heating and pumping mode), the liquid metal vanHbt is pumped through the reagent filling the cavity of cylinder 2 and refined. After cleaning the metal from one element {for example, lead from bismuth) p The agent and the cavities of cylinder 2 are replaced, and analogously the bath metal is refined from another element (for example, lead from silver) and so on. After melting and refining, the metal is released by known means. If there is a need to keep furnaces in the Mixer mode, then one of the three current leads is fed a phase, to the other, zero. As a result, the mixing of the liquid metal is eliminated, and the heating is carried out with a power 6 times lower than nominal. Other connection schemes with a change in power are possible in a wide range without additional: devices for regulating it. In the heating mode, mixing is carried out only after thermal convection account. This is enough to remove overheating from the screw channels, if we consider that the heating mode is either short-term or b is below-nominal mode. The constructive solution of the furnace, in which the screw channel is three-way, the phases of the alternating current are connected to the electrodes connected to the middle turns, and the upper and lower ends of the channel are connected to the cavity of the crucible, provides intensive pumping of the liquid metal through the screw channel and reduces its overheating relative to the bath metal from (which takes place in the known device) to, which makes it possible to increase the electrical power supplied to the channel and, as a result, to increase the productivity of the furnace. The mixing of the metal in the bath intensifies the processes of melting (heat transfer by mass transfer is much more intense than heat conduction). In addition to one-time heating, pumping and mixing, only heating is possible (as is known from the ROM system, however, the heating power without the use of regulators can be changed in a wide range. This makes it possible to 6oFly exert a subtle effect on technological operations, to carry out, besides melting modes, also mixing modes furnaces, refining processes of liquid metal, i.e., expand functionality.

Claims (2)

1. ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ, содержащая тигель, внутри которого расположен индуктор, выполненный в виде вертикального полого цилиндра из огнеупорного материала с винтовым каналом в стенке, сообщенным нижним концом с полостью тигля, и электроды, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и расширения функциональных возможностей печи, винтовой канал выполнен · трехходовым и сообщенным через верхние концы с полостью тигля, а электроды подведены к средним виткам •трехходового канала.1. INDUCTION FURNACE containing a crucible, inside of which an inductor is located, made in the form of a vertical hollow cylinder of refractory material with a screw channel in the wall communicated by the lower end with the crucible cavity, and electrodes, characterized in that, in order to increase productivity and expand functional furnace capabilities, the helical channel is made of a three-way and communicated through the upper ends with the crucible cavity, and the electrodes are connected to the middle turns of the three-way channel. 2. Печь по η.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что верхние концы трехходового канала сообщаются с полостью тигля посредством кольцевой с канавки, выполненной в верхнем торце цилиндра.2. The furnace according to η.1, with the fact that the upper ends of the three-way channel communicate with the cavity of the crucible by means of an annular groove made in the upper end of the cylinder. 1 1033833 2 1 1033833 2
SU823409805A 1982-03-23 1982-03-23 Induction furnace SU1033833A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823409805A SU1033833A1 (en) 1982-03-23 1982-03-23 Induction furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823409805A SU1033833A1 (en) 1982-03-23 1982-03-23 Induction furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1033833A1 true SU1033833A1 (en) 1983-08-07

Family

ID=21002017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823409805A SU1033833A1 (en) 1982-03-23 1982-03-23 Induction furnace

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1033833A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ь РЖ Технопогй машиностроени , 1961, tf 11, реф. 11 г 106. 2. Авторское свидетельство СССР № 705229, кл.Р 27 В 14/00, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013383C1 (en) Bath-type glass furnace
KR100643752B1 (en) Skull pot for melting or refining glass or glass ceramics
NO169877C (en) DEVICE FOR MELTING AND CONTINUOUS CASTING OF METALS, A PROCEDURE FOR OPERATING THEM AND USING THE DEVICE
US3147328A (en) Electric glassmaking furnace
SU1033833A1 (en) Induction furnace
US1820248A (en) Glass making furnace and method
US3688007A (en) Metal melting and holding furnace
US2594972A (en) Electric furnace
US2181030A (en) Electric glass furnace
US8917754B2 (en) Aluminum melting apparatus
SU1183810A2 (en) Induction furnace
FI76063B (en) ELEKTRISK UPPSMAELTNING AV STELNAT GLAS I SMAELTNINGSENHETER.
US1878392A (en) Glass working furnace
US2313217A (en) Electric furnace for melting glass
US4162152A (en) Molten glass metering device for making lamp bases
JPH03174329A (en) Melting apparatus
US2267593A (en) Electric melting furnace
US3354256A (en) Apparatus for heating molten metals
SU1155838A1 (en) Furnace for melting metals
RU2786734C1 (en) Device for out-of-furnace metal processing in a ladle
SU1159642A1 (en) Magnetohydrodynamic separator
SU1198767A1 (en) Polyphase electrode water heater
RU2230440C2 (en) Electrode and method for its cooling in the course of electric furnace ope ration
SU588349A1 (en) Deep-hole electric steam generator
JPS60137833A (en) Melting furnace of high-frequency induction heating for glass