SU688998A1 - Устройство дл плавки металла во взвешенном состо нии - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области индукционного нагрева и может найти широкое применение дл  бестигельной плавки электропровод щих материалов при получении, рафинировании и обработке металлов и их сплавов электротермическим способом в любой атмосфере, особенно в тех случа х, когда недопустимо даже незначительное загр знение расплава материалом тигл . Возможно также использование изобретени  дл  создани  безфрикционных подвесов в приборах и устройствах точной механики .

Известны индукторы дл  индукционной плавки в электромагнитном тигле, состо щее из двух катущек (секций), расположенных коаксиально друг над другом с центральным положением левитируемой капли расплава в системе.

Дл  создани  обжимающего садку электромагнитного пол  примен ют последовательное и параллельное включение секций к источнику тока высокой частоты. Это позвол ет стабилизировать расплав и предотвратить его расплескивание во врем  плавки, но при этом невозможно избежать потенциальных  м и щелей, где расплав удерживаетс  только за счет сил поверхностного нат жени , наличие которых определ ет вес плавок.

Недостатком аналогов  вл етс  наличие потенциальных  м и щелей, ведущее к значительному уменьщению веса плавок. Известно также устройство дл  плавки

металлов во взвешенном состо нии, которое наиболее близко к предлагаемому по технической сущности.

Устройство содержит два электрически св занных коробообразных металлических

элемента, установленных соосно открытыми част ми, навстречу друг другу, по вертикальной оси которых установлен электрически св занный с ним водоохлаждаемый проводник. Недостатком прототипа  вл етс  низкий КПД, обусловленный большими потер ми в устройствах присоединени  индуктора к источнику тока (подвод щих шинах и местах их соединени  с источником и индуктором), так как в них течет

ток, равный току вертикального проводника . Кроме того, поле токов подвод щих шин искажает симметричность пол  в области расплава, что приводит к образованию областей, где электромагнитные силы

воздействи  на расплав уменьшены, и он не расплескиваетс  лишь благодар  силам поверхностного нат жени .

Делью изобретени   вл етс  увеличение КПД устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено

индуктирующим витком, выполненным в виде тороидального магнитопровода с обмоткой , установленного внутри верхнего металлического элемента коаксиально с проводником и теплоизол цией, отдел ющей виток от полости нижнего элемента.

Присоединение вертикального проводника к верхней поверхности необходимо дл  получени  симметричного пол  в области расплава, что дает возможность донолнительно увеличить вес плавок.

На чертеже показан один из вариантов устройства дл  плавки во взвещенном состо нии .

Вертикально и соосно расноложенные электропровод щие элементы 1 и 2 соединены собой по фланцам при помощи сжимающей петли 3 и вертикальный полый проводник 4 со штуцерами 5 и 6, прикрепленный к нижней поверхности при помощи гайки 7, навинчиваемой на штуцер 5. Проводник 4 соедин етс  с верхней поверхностью при помощи сварки. В верхней полости, образованной вертикальным проводником и поверхностью элемента 2, расположен магнитопровод 8 тороидальной формы с обмоткой 9, котора  теплоизолируетс  от тороидальной полости расплава 10 при помощи сло  теплоизол ционного материала 11, прикрепленного к верхней поверхности по своему периметру.

Устройство работает следующим образом .

В обмотке 9 протекает переменный ток от внешнего источника, который возбуждает переменный магнитный поток в тороидальном магнитопроводе. Переменный магнитный поток сердечника наводит ЭДС в витке , образованном электропровод щими элементами 1, 2 И проводником 4, при этом Ё витке протекает ток, который возбуждает переменное электромагнитное поле в области расположени  тороидального расплава 10, которое греет его индукционным способом и поддерживает во взвешенном состо нии . При этом слой теплоизол ционного материала 11 предохран ет обмотку 9 от температурного воздействи  расплава. Проводник 4 охлаждаетс  через штуцеры 5, 6 охлаждающей жидкостью.

Предлагаемое устройство подключаетс  непосредственно к генератору тока высокой частоты и токи подвод щих шин значительно уменьшены. Это позвол ет повысить КПД устройства дл  плавки металлов во взвешенном состо нии. Кроме того, предлагаема  конструкци  создает электромагнитное поле, которое принципиально осесимметрично в полости расплава.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  плавки металла во взвешенном состо нии, содержащее два электрически св занных коробообразных металлических элемента, установленных соосно открытыми част ми навстречу друг другу, по вертикальной оси которых установлен электрически св занный с ними водоохлаждаемый проводник, отличающеес  тем, что, с целью повышени  КПД, устройство снабжено индуктирующим витком , выполненным в виде тороидального магнитопровода с обмоткой, установленным внутри верхнего металлического элемента коаксиально с проводником, и теплоизол цией , отдел ющей виток от полости нижнего элемента.