SU709940A1

SU709940A1 - Induction melting furnace

Info

Publication number: SU709940A1
Application number: SU782614754A
Authority: SU
Inventors: Василий Антонович Хрупин; Николай Алексеевич Алпатьев; Юрий Иванович Прибытков; Григорий Аверьянович Гребенников; Александр Алексеевич Романов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2780
Priority date: 1978-05-10
Filing date: 1978-05-10
Publication date: 1980-01-15

Description

1one

Изобретение относитс к металлургии цветных металлов, в частности к индукционным канальным печам со стальным сердечником; оно может быть использовано дл плавки алюми-, ни и его сплавов.This invention relates to metallurgy of non-ferrous metals, in particular to induction channel furnaces with a steel core; It can be used to melt aluminum and its alloys.

Известна индукционна плавильна печь, содержаща футерованную камеру , горизонтальный и вертикальный каналы в виде футерованных труб из немагнитного металла и индуктор, включающий обмотку и магнитопровод, причем по крайней мере в одном из мест соединени вертикальных и горизонтального каналов выполнен электрический разрыв в виде фланцевого разъема с электроизол ционныьш прокладками. Вертикальные каналь таковы , что их нижние концы остаютс под уровнем металла при самом низком допускаемом уровне расплава 1A known induction melting furnace comprising a lined chamber, horizontal and vertical channels in the form of lined pipes from a non-magnetic metal and an inductor comprising a winding and a magnetic conductor, and at least in one of the junction points of the vertical and horizontal channels an electrical gap is formed in the form of a flange connector with electrical insulation national gaskets. The vertical channel is such that their lower ends remain below the metal level at the lowest permissible level of melt 1

Известна печь имеет очень низки коэффициент мощности (COSV - 0,1) в начале плавки при минимальном уровне метапла в плавильной ванне печи, что объ сн етс высоким значением реактивной мощности магнитного потока в зазоре между индуктором и вторичным витком металла в канале, есмотр ча то, что физический зазоThe known furnace has a very low power factor (COSV - 0.1) at the beginning of melting at the minimum level of the metaball in the furnace melting bath, which is explained by the high value of the reactive power of the magnetic flux in the gap between the inductor and the secondary coil of metal in the channel that physical zazo

в процессе плавки непрерывно уменьшаетс , так как уровень расплавленного металла с течением времени непрерывно увеличиваетс , электротехнический зазор (между индуктором и контуром вторичного тока) остаетс попрежнему большим. Виток вторичного тока в конце плавки такой же, как и в начале плавки, и не поднимаo етс выше усть каждого канала, поскольку металл в каналах отделен от верхнего уровн расплава неэлектропроводной футеровкой. В результате реактивна мощность в зазоре на про5 т жении всей плавки остаетс большой , а коэффициент мощности печи соответственно низким.during the smelting process, it continuously decreases as the level of the molten metal continuously increases over time, the electrical gap (between the inductor and the secondary circuit) remains still large. The coil of secondary current at the end of melting is the same as at the beginning of melting, and does not rise above the mouth of each channel, since the metal in the channels is separated from the upper level of the melt by a non-conductive lining. As a result, the reactive power in the gap during the pro duction of the entire heat is high, and the power factor of the furnace is correspondingly low.

Дл компенсации коэффициента мощности требуетс конденсаторна ба0 таре весьма большой мощности. При этом увеличивгиотс затраты на строительство печи, а также электрические потери в токопровод щих кабел х и в самой конденсаторной батарее, For power factor compensation, a very high power capacitor pack is required. At the same time, the costs of building the furnace, as well as the electrical losses in the conductive cables and in the capacitor battery itself, increase

5 П-образна форма каналов обусловливает установку индуктора непосредственно над плавильной ванной в зоне высоких температур, что уменьшает надежность работы индуктора и зат0 рудн ет его обслуживание.5 The U-shaped shape of the channels causes the installation of the inductor directly above the melting bath in the high-temperature zone, which reduces the reliability of the inductor and reduces its maintenance.

Целью изобретени вл етс увеличение производительности и повьпиение коэффициента мощности печи при одновременном повьшении - надежности работы индуктора.The aim of the invention is to increase the productivity and increase the power factor of the furnace while simultaneously increasing the reliability of the inductor.

Цель достигаетс тем, что горизонтальный канал выполнен в виде замкнутого контура, охватывающего обмотку индуктора с сифонными ответвлени ми , на которых установленыэлектродинамические линейные насосыThe goal is achieved by the fact that the horizontal channel is made in the form of a closed loop, covering the inductor winding with siphon branches, on which electrodynamic linear pumps are installed.

На фиг, 1 показана предлагаема индукционна печь, вид сверху с условно сн тым верхним рмом индуктора; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 2.Fig. 1 shows the inventive induction furnace, top view, with the inductor top conditionally removed; in fig. 2 is the same, section A-A in FIG. one; in fig. 3 — node 1 in FIG. 2

Индукционна плавильна печь со держит футерованную камеру 1, в расплавленный металл которой опущены концы вертикальных каналов 2. Кольцеобразный канал 3 окружает насаженную на магнитопровод 4 обмотку 5 индуктора. Магнитопровод 4 индуктора установлен на площадке б, вынесенной за пределы зеркала жидкого металла. Каналы 2 и 3 представл ют собой немагнитный металлический тручатый корпус, в нескольких местах которого выполнены поперечные электрические разрывы; последние не позвол ют циркулировать электрическоьту току по металлу каркаса. Нижние концы каналов 2 остаютс в металле при минимальном уровне расплава в ванне Электрический разрыв представл ет собой разъем с фланцами 7 и электронзол ци ,онньг-зг ГЕрок адками 8, ст нутыми болта. 9,The induction melting furnace contains a lined chamber 1, into the molten metal of which the ends of the vertical channels 2 are lowered. A ring-shaped channel 3 surrounds the inductor winding 5 mounted on the magnetic core 4. The magnetic core 4 of the inductor is installed on the platform b, outside the limits of the liquid metal mirror. Channels 2 and 3 are a non-magnetic metal tubular body, in several places of which transverse electrical discontinuities are made; the latter do not allow the electrical current to circulate through the metal of the framework. The lower ends of the channels 2 remain in the metal with the minimum level of the melt in the bath. The electrical gap is a connector with flanges 7 and electronsol- tion, all-in-one Gekrok 8, bolts attached. 9,

Дл присоединени шланга от вакуумной систе Вз канал имеет патрубок 10 со штуцером .11 Дл интенсивного массообмена между расплавом в канале и Б ванне на внешних боковых поверхност х канального контура и ответвлений установлены электродинаглические линейные насосы 12 с бегущим злект1аом5.гнитным полем.To attach the hose from the vacuum system, the Bz channel has a nozzle 10 with a fitting .11 For intensive mass transfer between the melt in the channel and the B bath, the electrodynamic linear pumps 12 with a running elec- tonic field have been installed.

,Печь работает следующим образом, В ванну печи заливают жидкий меlaju так, чтобы концы каналов 2 находились под jipOBHeM расплава.Внутри каналов создают разрежение при помощи вакуумной системы,- при этом жидкий металл заполн ет каналы 2 и 3 и образует замкнутый вторичный виток , вклычают напр жение на. обмотку индуктора и ведут плавку, шихту в плавильную ванну по мере расплавлени . Разрежение в каналах поддерживаютпосто нно отсосом воздуха, попадающего с металлом . Электродинс1мические насосы включают вслед за включением напр жени на индуктор. Электродинамические насосы не только создают интенсивный массообмен жидкого расплава в каналах и в ванне, но способствуют перегреву металла в каналах, так как до 25% электромагнитной энергии бегущего пол преобразуетс вThe furnace works as follows. Liquid melaju is poured into the furnace bath so that the ends of channels 2 are under the jipOBHeM of the melt. Inside the channels, a vacuum is created using a vacuum system, whereby the liquid metal fills channels 2 and 3 and forms a closed secondary coil voltage on. the winding of the inductor and lead smelting, the mixture into the smelting bath as it melts. The vacuum in the channels is maintained by the constant suction of air entering with the metal. Electrodynamic pumps are switched on following the switching on of the voltage on the inductor. Electrodynamic pumps not only create an intensive mass transfer of liquid melt in the channels and in the bath, but also contribute to the overheating of the metal in the channels, as up to 25% of the electromagnetic energy of a running floor transforms into

0 тепловую.0 heat.

Как показывают расчеты, в предложенной индукционной плавильной печи значительно снижаетс значение реактивной мощности магнитного потока в зазоре между индуктором и витком металла в канале 3 (вследствие замкнутости вторичного витка), благодар чему коэффициент мощности печи увеличиваетс более чем в два раза по сравнению с известной печью.As the calculations show, in the proposed induction melting furnace, the magnitude of the reactive power of the magnetic flux in the gap between the inductor and the metal coil in channel 3 is significantly reduced (due to the closed secondary coil), due to which the power factor of the furnace increases more than twice as compared to the known furnace.

0 Это позвол ет сократить капитальные затраты на сооружение конденсаторной батареи печи. Устранение неблагопри тного вли ни высокой температуры на индуктор приводит к повышению надежности его работы и улучшению0 This reduces the capital cost of building a furnace capacitor battery. Elimination of the adverse effect of high temperature on the inductor increases its reliability and improves

удобства обслуживани . Рост производительности печи на единицу стоимости электрооборудовани в основном св зан с уменьшением .капитальных затрат на конденсаторную батарею, а также с увеличением электрического КПД печи за счет уменьшени реактивных токов в кабел х и ошиновке печи.convenience of service. The increase in furnace productivity per unit cost of electrical equipment is mainly associated with a decrease in capital costs for a capacitor battery, as well as with an increase in the electric efficiency of the furnace due to a decrease in reactive currents in cables and busbars of the furnace.

Claims

1. USSR author's certificate No. 539212, cl. F27 T 11/12, 1975.

tz

vx: xj y.

fZ

GUUUUUYUHL

P

L