SU1397690A1 - Cold crucible for melting metals - Google Patents
Cold crucible for melting metals Download PDFInfo
- Publication number
- SU1397690A1 SU1397690A1 SU864060315A SU4060315A SU1397690A1 SU 1397690 A1 SU1397690 A1 SU 1397690A1 SU 864060315 A SU864060315 A SU 864060315A SU 4060315 A SU4060315 A SU 4060315A SU 1397690 A1 SU1397690 A1 SU 1397690A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- heat
- channel
- cold crucible
- cold
- flow
- Prior art date
Links
Landscapes
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к метал- лзфгии, в частности к холодным тигл м дл -плавки металлов. Цель изобретени повышение эффективности охлаждени . Холодный тигель предусматривает развитие поверхности тепло- съема путем размещени ребер жесткости в канале охлаждени в шахматном пор дке, причем коэффициент проходного с ечени канала составл ет 0,6-0,8, что позвол ет отводить большие тепловые потоки без кипени теплоносител на поверхности теплосъе- ма. 3 ил., 1 табл.The invention relates to metallurgy, in particular to cold crucibles for metal melting. The purpose of the invention is increased cooling efficiency. The cold crucible provides for the development of the heat removal surface by placing stiffening ribs in the cooling channel in a checkerboard pattern, and the flow ratio of the channel is 0.6-0.8, which allows for large heat flows without heat carrier boiling on the surface ma 3 ill., 1 tab.
Description
(Л(L
сwith
0000
со with
ОдOd
соwith
Изобретение относитс к области - металлургуш, в частности к холодным тигл м дл плавки металлов.The invention relates to the field of metallurges, in particular to cold crucibles for melting metals.
Цель изобретени - повышение эффективности охлаждени .The purpose of the invention is to increase the cooling efficiency.
На фиг. 1 показан тигель дл плавки материалов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2.FIG. 1 shows a crucible for smelting materials, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. I; in fig. 3 is a view B in FIG. 2
Тигель состоит из охлаждаемых секций 1 , собраннь1х с помощью текстолитовых колец 2 на поддоне 3 и помещенных в полость индуктора 4, слуThe crucible consists of cooled sections 1, assembled with textolite rings 2 on pallet 3 and placed in the cavity of the inductor 4,
жащего дл расплавлени садки З.Ст ж- |5 отвода воды на печах с холодным тиг- ные болты 6 и шпильки 7 креп т индук- .тор от перемещений в вертикальном направлении.Melting to melt the tank Z.St. W- | 5 water drainage on furnaces with cold crucible bolts 6 and studs 7 secure the inductor against movements in the vertical direction.
Секции имеют полость охлаждени , внутри которой расположены ребра 8 20 жесткости. . The sections have a cooling cavity, inside which the stiffening ribs 8 20 are located. .
Работа холодного тигл дл плавки материалов происходит следуюпдам образом . The operation of a cold crucible for smelting materials takes place in the following manner.
В рабочее пространство холодного 25 тигл , образованное секци ми 1, и поддона 3 помещают исходные материа- jbi, включают индуктор на нагрев и расплавление шихты. Тепловой поток, обусловленный тепловыми потер ми от 30 расплава и электрическими потер ми за счет выделени джоулева тепла в металле секции, распростран сь тёп-; ло проводностью по ребрам, отво,. дитс водой, омывающей ребра жест 35 кости.The starting materials jbi are placed in the working space of the cold 25 crucible formed by sections 1 and tray 3 and include an inductor for heating and melting the charge. The heat flux due to heat losses from 30 melts and electric losses due to the release of Joule heat in the section metal, is heat-; Lo conductance on the ribs, on,. The water washes the ribs with a gesture of 35 bones.
Развитие Поверхности теплосъема позвол ет увеличить удельную тепловую нагрузку со стенки, так как ребра жесткости, размещенные в канале 40 охлаждени в шахматном пор дке (а не в одну линию друг за другом), привод т к местному нарушению нормального установившегос течени воды, тThe development of the heat removal surface allows for an increase in the specific heat load from the wall, since the stiffening ribs placed in the cooling channel 40 in staggered order (rather than in line with each other) lead to a local disruption of the normal steady flow of water
лен дл обеспечени нормального протока вода коэффициент проходного сечени секций (т.е. проходное сечение канала) должен составл ть 0,6-0,8.Flax to ensure normal flow of water, the flow ratio of the sections (i.e., the flow area of the channel) should be 0.6-0.8.
Границей про влени положительного эффекта выбранного живого сечени вл етс достижение температуры стенки канала , так как при такой температуре пузырьковое кипение жидкости переходит в режим пленочного кипени , когда вс поверхность охлаждени обволакиваетс сплошной пленкой пара, оттесн ющей жидкость от поверхности. Перенос тепла в режиме пленочного кипени от поверхности нагрева к жидкости осуществл етс .путем конвективного теплообмена и излучени через паровую пленку. Интенсивность теплообмена в таком режиме достаточно низка . В момейт наступлени пленочного кипени тепловой поток, отводи- ьый от поверхности, имеет минимальное значение. Пленочный режим кипени нежелателен.The boundary of the manifestation of the positive effect of the selected living section is the achievement of the channel wall temperature, since at this temperature the bubble boiling of the liquid goes into film boiling when the entire cooling surface is covered with a continuous film of vapor, pushing the liquid away from the surface. Heat transfer in the film boiling mode from the heating surface to the liquid is carried out by means of convective heat exchange and radiation through the vapor film. The intensity of heat transfer in this mode is quite low. At the time of film boiling, the heat flux withdrawn from the surface has a minimum value. Film boiling is undesirable.
Результаты экспериментальных данных представлены в таблице.The results of the experimental data are presented in the table.
к усилению обмена количеством движени между частицами движущейс жидкости , повыша тем диссипацию мощности.to enhance the exchange of the amount of motion between particles of a moving fluid, thereby increasing the power dissipation.
Чем больше развита поверхность теплосъема, тем больший тепловой поток можно отвести.The more developed the heat removal surface, the more heat flow can be removed.
Однако расположение ребра жесткости в канале приводит к потере напора, к местному увеличению гидравлического сопротивлени .However, the location of the stiffener in the channel leads to a loss of pressure, to a local increase in hydraulic resistance.
Экспериментально установлено, что при существующей цепи подвода иIt was established experimentally that with the existing supply chain and
отвода воды на печах с холодным тиг- drainage on cold tig furnaces
лен дл обеспечени нормального протока вода коэффициент проходного сечени секций (т.е. проходное сечение канала) должен составл ть 0,6-0,8.Flax to ensure normal flow of water, the flow ratio of the sections (i.e., the flow area of the channel) should be 0.6-0.8.
Границей про влени положительного эффекта выбранного живого сечени вл етс достижение температуры стенки канала , так как при такой температуре пузырьковое кипение жидкости переходит в режим пленочного кипени , когда вс поверхность охлаждени обволакиваетс сплошной пленкой пара, оттесн ющей жидкость от поверхности. Перенос тепла в режиме пленочного кипени от поверхности нагрева к жидкости осуществл етс .путем конвективного теплообмена и излучени через паровую пленку. Интенсивность теплообмена в таком режиме достаточно низка . В момейт наступлени пленочного кипени тепловой поток, отводи- ьый от поверхности, имеет минимальное значение. Пленочный режим кипени нежелателен.The boundary of the manifestation of the positive effect of the selected living section is the achievement of the channel wall temperature, since at this temperature the bubble boiling of the liquid goes into film boiling when the entire cooling surface is covered with a continuous film of vapor, pushing the liquid away from the surface. Heat transfer in the film boiling mode from the heating surface to the liquid is carried out by means of convective heat exchange and radiation through the vapor film. The intensity of heat transfer in this mode is quite low. At the time of film boiling, the heat flux withdrawn from the surface has a minimum value. Film boiling is undesirable.
Результаты экспериментальных данных представлены в таблице.The results of the experimental data are presented in the table.
Т$T $
ПоказателиIndicators
150150
Пленочное кипениеFilm boil
0,80.8
(ребра по всей высоте)(ribs all over)
132132
0,9 1300.9 130
(в шахматном пор дке)(in chess order)
0,80.8
(в шахматном пор дке)(in chess order)
109 104109 104
0,7 105 (в шахматном пор дке)0.7 105 (in chess order)
0,6 (в шахматном пор дке)0,6 (in chess order)
0,52 (в шахматном пор дке)0.52 (in chess order)
Во всех сравниваемых вариантах давлени на входе в- секцию были равны , а скорости течени воды были разными. In all the compared variants, the inlet section inlet pressures were equal, and the water flow rates were different.
Как видно из приведенных результатов , температура в характерных точках при коэффициенте проходного сечени 0,52 значительно превышает , что свидетельствует о недостаточности охлаждени . Это объ сн етс тем, что в каждом сечении канала перекрыто почти 50% проходного сечени , причем при переходе в другое сечение вода наталкиваетс на преграду из ребер жесткости , поток турбулизу- етс , давление потока тратитс на преодоление сил сопротивлени (трени ), скорость потока падает. Таких преп тствий на пути потока несколько (количество их зависит от высоты секции холодного тигл ), теплосъем с поверхности затрудн етс , .это все приводит к повышению температуры стенки канала. Начина с коэффициента проходного сеAs can be seen from the above results, the temperature at characteristic points with a bore ratio of 0.52 is much higher, indicating a lack of cooling. This is due to the fact that in each section of the channel almost 50% of the flow area is blocked, and when moving to another section, water encounters a barrier from stiffeners, the flow is turbulized, the flow pressure is spent to overcome the resistance (friction) forces is falling. There are several such obstacles in the flow path (their number depends on the height of the cold crucible section), heat removal from the surface is difficult, this all leads to an increase in the temperature of the channel wall. Starting with the pass rate
135135
150150
115 -,115 -,
I 12I 12
128128
214214
Снижение температуры стенки каналаLower duct wall temperature
Начало режима пленочного кипени Starting the film boil regime
ВерхнийUpper
пр еделpr ede
оптимальногоoptimal
сечени section
Значительное снижение температуры стенкиSignificant reduction in wall temperature
Нижний пределlower limit
оптимальногоoptimal
сечени section
Пленочное кипениеFilm boil
чени . равного 0,9, температура в характерных точках также начинает повышатьс . Это происходит потому, что хот в канале и помещены ребра, но они тонкие, поэтому набегающий поток, почти не наталкива сь и не турбули- зу сь, рассекаетс на несколько потоков (по числу ребер) и продолжает следовать дальше с неизменной скоростью.cheni. equal to 0.9, the temperature at the characteristic points also begins to rise. This is because although the fins are placed in the channel, they are thin, so the oncoming flow, which almost does not hit and does not turbulent, is dissected into several flows (by the number of edges) and continues to follow at a constant speed.
Применение предлага емой конструкции тигл дает возможность значительно повысить отводимую плотность теплового потока. Вместе с тем развитие поверхности теплосьема позвол ет отводить большие тепловые потоки без кипени теплоносител на поверхности теплосъема, что приводит к увеличению срока службы из-за отсутстви выпадающих на стенках солей жесткости.The use of the proposed crucible design makes it possible to significantly increase the exhaust heat flux density. At the same time, the development of the surface of the heat sink allows removal of large heat fluxes without boiling heat carrier on the heat removal surface, which leads to an increase in the service life due to the absence of hardness salts falling on the walls.
Дл улучшени теплоотвода в существующих конструкци х холодного тигл приходитс прибегать к примеФи .2In order to improve heat dissipation in existing cold crucible structures, one has to resort to the practice of diffusion. 2
Buf5Buf5
ff
Фиг.ЗFig.Z
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864060315A SU1397690A1 (en) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | Cold crucible for melting metals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864060315A SU1397690A1 (en) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | Cold crucible for melting metals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1397690A1 true SU1397690A1 (en) | 1988-06-15 |
Family
ID=21235073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864060315A SU1397690A1 (en) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | Cold crucible for melting metals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1397690A1 (en) |
-
1986
- 1986-04-25 SU SU864060315A patent/SU1397690A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Тир Л.Л., Фомин Н.И. Современные методы индукционной плавки. М.: Энерги , 1975, с. 43-59. Авторское свидетельство СССР № 1027497, кл. F 27 D 11/06, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4097679A (en) | Side wall of the ultra high power electric arc furnaces for steelmaking | |
KR101218923B1 (en) | Cold Crucible Induction Melter Using United Inductor and Crucible | |
EP0228443A1 (en) | Cell arrangement for electrometallurgical purposes, in particular aluminun electrolysis. | |
SU1397690A1 (en) | Cold crucible for melting metals | |
RU2281974C2 (en) | Cooling member for cooling metallurgical furnace | |
US1808617A (en) | Electric transformer cooling means | |
CN206858629U (en) | A kind of blade steel refining crystallizer for electroslag furnace cooling system | |
SU1392325A1 (en) | Heat recovery unit - cooler of waste furnace gases | |
US9335097B2 (en) | Electrode for direct current continuous arc furnace | |
BR112013013266B1 (en) | regenerative burner, single stage regenerator, and method of heating an oven | |
KR100631326B1 (en) | Method and device for operating electric arc furnaces and/or resistance furnaces | |
EP0010286B1 (en) | Cooled panels for walls of electric furnaces | |
Scholey et al. | Heat-transfer phenomena in water-cooled zinc-fuming furnace jackets | |
JP2624822B2 (en) | Heat storage device | |
SU971882A1 (en) | Plate cooler | |
JP6925317B2 (en) | Metallurgy | |
SU1386662A1 (en) | Metallurgical plant cooler | |
SU908962A1 (en) | Device for heat removal from self-roasting anode of aluminium electrolyzer | |
US4154175A (en) | Cooler for a shaft furnace | |
GB1233283A (en) | ||
US2766034A (en) | Condensation of metallic vapors | |
RU2101645C1 (en) | Regenerative-recuperative heat exchanger | |
CN108800951B (en) | A kind of adjustable radiator of industrial heating furnace | |
SU609946A1 (en) | Coaxial heat pipe | |
JP3150653B2 (en) | Cooling structure of ash melting furnace tail gutter |