SU1177634A1

SU1177634A1 - СПОСОБ ПЛАВКИ МЕТАЛЛА В ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ со сдвоенной индукционной единицей, имеющей каналы и два магнитопровода с индукторами

Info

Publication number: SU1177634A1
Application number: SU833651590A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr S Aleshin; Margarita Ya Levina; Sergej P Maksimov; Mikhail Ya Stolov; Anna G Titova; Oleg A Khudozhnik
Original assignee: Vni Pk T I Elektrotermicheskog
Priority date: 1983-10-13
Filing date: 1983-10-13
Publication date: 1985-09-07

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам плавки металла в индукционных печах со сдвоенной индукционной единицей.

Цель изобретения - интенсификация 5 процесса плавки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу плавки металла в индукционной печи со сдвоенной индукционной единицей, имеющей 10 каналы и два магнитопровода с индукторами, включающему расплавление металла и проведение технологических операций при угле сдвига фаз между магнитными потоками индукторов мень- 15 ше 90°, в период расплавления металла поддерживают соотношение токов, индуцируемых в каналах, в диапазоне

1,2-0,85, а при проведении технологических операций - в диапазоне 0,85-20 0,7.

Способ реализуется в сдвоенной индукционной единице, в которой каналы охвачены двумя магнитопроводами с расположенными на них индукто- 25 рами. Наиболее простым вариантом создания транзитного течения металла является включение индукторов по схеме "открытый треугольник" с углом сдвига фаз магнитных потоков 60*. 30

При плавке по предлагаемому способу с включением индукторов с углом 60 |при одинаковом напряжении на индукторах в обеих ветвях канала индуцируются токи разной величины. При 35 этом соотношение токов в ветвях канала- при любых Возможных его конфигурациях находится в диапазоне 1,1-1,2. Соотношение 1,2 является максимально возможным, поэтому оно и принято 40 в качестве границы диапазона. Соответственно, в ветвях канала в этом случае существует транзитное течение металла разной интенсивности (относительные скорости и ν₂ не равны 45 между собой).

На фиг.1 представлено изменение относительных скоростей течения металла в ветвях канала в зависимости от соотношения индуцируемых в них 50 токов) на фиг.2 - электрическая схема подключения индукторов к трехфазной сети.

При расплавлении металла (в на-, чальный период процесса плавки), 55

когда печь работает на максимальной мощности, необходимо иметь относительно равномерное распределение

скоростей течения металла по ветвям канала, т.е. необходимо, чтобы относительные скорости ν_?, и ν_ζ . по возможности мало отличались одна от другой. Это достигается, как видно на фиг.1, поддержанием соотношения токов в диапазоне 1,2-0,85. Изменение соотношения индуцируемых токов легко осуществляется с помощью изменения напряжения на одном индукторе. При соотношении токов Ι_ή/1₂=0,85 скорости ν и ν становятся равными, т.е. течение металла в каналах становится абсолютно симметричным и имеет такой же характер, как и при оптимальном с точки зрения интенсивности транзитного течения угле сдвига фаз, равном 0 . Поэтому это значение соотношения токов является граничным для диапазона, рекомендуемого для периода расплавления металла. После расплавления начинается процесс доводки металла (проведение технологических операций) , заканчивающийся в выравнивании температуры по Еанне, в растворении легирующих добавок, в обработке расплава флюсами и т.п. При этом потребляемую печью мощность' снижают до уровня, соответствующего уровню тепловых потерь. Однако, Все указанные доводочные операции требуют максимального перемешивания ванны. Оно достигается тем, что соотношение токов поддерживают меньшим, чем в начальный период плавки. При этом, как видно на фиг.1, скорости и начинают резко отличаться одна от другой: скорость ν_ή сильно увеличивается, а скорость - уменьшается (при Т^/Х₂ <0,85). Максимальное отличие скоростей существует при соотношении токов 1.,/1^=0,7. При этом скорость ν имеет максимальное зна- . чение, а скорость ν₂=0. Поэтому значение 1^/1₂ ⁼0,7 выбрано в качестве граничного значения для заключительного доводочного периода плавки.Движение металла в ванне при соотношении токов в диапазоне 0,85-0,7 становится практически одноконтурным с одним контуром циркуляции, в отличие от двухконтурного течения, обычно существующего в ванне при соотношении токов 0,85-1,2, что является наиболее эффективным способом перемешивания расплава в ванне печи, ускоряющим тепло- и массообменные процессы.

з 1177634 4

Конкретное осуществление способа * поясняется фиг.2, представляющей принципиальную электрическую схему

- подключения индукторов к трехфазной сети по схеме "открытого треугольни- 5 ка" с углом сдвига фаз 60 . По способу предлагается для поддержания различных диапазонов соотношений токов в каналах индукционной единицы в разные периоды плавки использовать 10 переключатели ступеней напряжения трансформаторов, которые позволяют подавать на индукторы неодинаковое напряжение и ступенчато регулировать соотношение этих напряжений, а еле- 15 довательно, и соотношение токов в канале.

Возможен также другой вариант предлагаемого способа - вместо переключателя ступеней напряжения может . 20 быть использован тиристорный регуля. тор напряжения, позволяющий плавно изменять соотношение напряжений на индукторах.

Пример. Способ осуществлен в 25 индукционной канальной печи, в которой индукторы индукционной единицы подключены к питающей сети согласно принципиальной схеме (фиг.2) при расплавлении сплава Вуда. В период зд расплавления металла в канале на индукторы подаются напряжения 26 и 38 В, что позволяет иметь соотношег ние токов в каналах 1^/1^^0,85. В

результате благодаря этому перегрев металла в обеих ветвях канала практически одинаков и равен 5,2°С, а скорости транзитного течения в каналах составляют 0,03 м/с. Дапее, при проведении доводочных операций, содержание которых в- данном случае заключается в расплавлении металла, находящегося в ванне печи, напряжение на индукторах составляет 18 и 36 Б и соотношение 1.,/1^^0,7. При этом скорость транзитного течения в одной из-ветвей канала снижается практически до 0, а в другой возрастает до 0,1 м/с. Движение металла в ванне приобретает одноконтурный характер, что интенсифицирует теплообмен между каналом и ванной и сокращает доводочный процесс примерно на 20%. В целом за счет интенсификации всего процесса плавки удается повысить производительность печи на 15% без применения фазосдвигающего устройства.

Таким образом, использование предлагаемого способа плавки по сравне-. нию с известным позволяет интенсифицировать процесс плавки и повысить производительность печи. Кроме того^ способ позволяет управлять процессом плавления без дополнительных фаэосдвигающих и симметрирующих устройств, что приводит к экономии капитальных вложений.

1177634

Фиг. 2

Claims

СПОСОБ ПЛАВКИ МЕТАЛЛА В ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ со сдвоенной индукционной единицей, имеющей каналы и два магнитопровода с индукторами, включающий расплавление металла и проведение технологических операций при угле сдвига фаз между магнитными потоками индукторов меньше 90°, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса плавки, в период расплавления металла поддерживают соотношение токов, индуцируемых в каналах, в диапазоне 1,2-0,85, а при проведении технологических операций - в диапазоне 0,85-0,7.

Φυι. /

о.

1 1177634 2