SU923017A1 - Способ плавки металлов в индукционной канальной печи - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротех1нике, в частности к двухфазным индукционным плавильным печам канального типа.

Известен способ плавки металлов в ⁵ индукционной печи, содержащей плавильную ванну с накальной единицей с двумя .индукторами, расположенными на отдельных магнитопроводах, при котором возбуждают в магнитопроводах пере менные потоки и создают сквозное одно направленное движение из центрального Канала через донный и боковые в ванну печи в результате взаимодействия электромагнитных сил, возникающих в металле, причем угол сдвига фаз между питающими напряжениями при движе нии металла из центрального канала через боковые каналы поддерживают в интервале 0-90 эл.град. (1).

Недостатком этого способа плавле в ванне печи, что зачастую необходимо в условиях производственной эксп'луатации печи и зависит от расположения металлической шихты в ванне печи, ее объеме и др.

Наиболее близким к изобретению ’является способ плавки металлов в индукционной канальной печи, при котором металлическую шихту размещают в ванне печи, соединенной с системой каналов, заполненных расплавляемым металлом, состоящей из центрального, донного и боковых каналов, охваченных не менее, чем двумя индукторными системами, в которых возбуждают \ переменные магнитные потоки с регулируемым .углом сдвига фаз в интервале 0—180 эл. град., создавая сквозное .движение металла в каналах[2]. » , Недостатком этого спбсоба плавления является отсутствие возможности регулирования процесса плавки металла в ванне печи и таким образом ..

ния является отсутствие возможности регулирования процесса плавки металла

создание интенсифицированного процесса плавления.

Цепь изобретения - повышение интенсификации процесса плавки.

Поставленная цель достигается том. что в период до полного расплавления шихты угол сдвига фаз регулируют о интервале 120-180 эл. град., создавая при этом движение металла боковых каналов через донный и печи, а град., направле10 из центральный каналы в ванну затем в интервале 0-90 эл. создавал при этом обратное ние движения металла.

Обеспечением в системе-.электропи' гания печи различных углов (.^) сдви-| га фаз между магнитными потоками (.пи** ^;тающими напряжениями) в'диапазоне 0-180 эл.град. можно существенным образом влиять* на распределение электродинамических усилий в кана- > лах, что при определенных геометрических формах канальной части печи· создаст необходимое направление и достаточную интенсивность движения металла в каналах.

Так, при Ч =0% центральном ка нале токи, индуцируемые каждым индук тором, компенсируются. -При этом ток, охватывающий оба индуктора, максимально ный. При ^=180 ток в среднем канале достигает наибольших значений. При. 0 ⁰ < Ч> < 180° часть общего тока протекает в среднем канале, а часть охватывает оба канала.

Отсюда понятно, что при Ч*г0° электродинамические усилия в централь ном канале отсутствуют, а в диапазоне 0-90° они невелики. Это способствует свободному движению металла до из ванны в центральный канал, откуда металл по боковым каналам снова поступает в ванну.

При 120 ⁰ 4 Ч 7 180° появляющиеся в среднем канале токи растекаются в устье в виде буквы Т, создавая при этом усилия, направленные из центрального канала в ванну. При этом чем больше угол Ψ , тем выше эти усилия. Металл в этом случае из ванны поступает в боковые каналы и через центральный в ванну.

Способ реализуется в двухфазной »канальной единице, в которой индукторы находятся на сердечниках отдель ных магнитопроводов и присоединены к питающей сети через фазосдвигающий узел с помощью коммутирующих уст20 ройств. Такое исполнение позволяет осуществлять сдвиг фаз между питающими напряжениями в широком диапазоне от 0 до 180 эл.град.

При необходимости регулирования процесса плавки металла в ванне печи путем изменения направления движения металла в каналах подключение единицы к печи производится через фазосдвигающий узел, обеспечивающий в данном случае угол сдвига фаз между питающими напряжениями от 120 до 180 эл.град.

В двухфазных канальных плавильных печах, например типа ИЛК-1,2, а также в любой канальной печи с одной, двумя или несколькими двухфазными единицами (два отдельных магнитопровода) , в процессе плавки шихта загружается в ванну и плавится неравномерно. В практике часто наблюдаются случаи, когда основная масса холодной шихты располагается у входа в центральное устье каналов, что приводит· к захолаживанию а иногда ,и замерзанию металла, что, в свою очередь, нарушает циркуляцию метал- \ ла в каналах, увеличивает время расплавления шихты, а следовательно, снижает производительность печи.

Изменение направления движения металла в каналах на обратное,т.е. когда металл поступает из боковых каналов в центральный и выходит через его устье в ванну, приводит к интенсивному расплавлению застывшего металла .

Таким образом, использование предлагаемого способа плавки в канальной печи позволяет по сравнению с известными не только увеличить интенсивность однонаправленного движения металла и регулировать скорость его движения, но и регулировать процесс ⁴³ плавки металла в ванне печи путем изменения направления движения металла в каналах, тем самым интенсифицируя процесс плавления шихты на различных стадиях ее плавки, повывшая производительность печи. Применение единиц, оснащенных устройством и технологией для реверсирования движения в каналах индукционных печей, выплавляющих медные сопа⁵⁵ вы на заводах ОЦМ, позволит за счет увеличения КПД печи, ее производительности повысить суточный съем ;

металла с печи в среднем на 15%.

923017 6

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электротех нике, в частности к двухфазным индукционным плавильным печам канального типа. Известен способ плавки металлов в индукционной печи, содержацей плавиль ную ванну с накальной единицей с двум  .индукторами, расположенными нэ отдельных Mafнитопроводах, при котором возбуждают в магнитопроводах переменные потоки и создают сквозное одно направленное движение из центрального kaнaлa через донный и боковые в ванну печи в результате взаимодействи  электромагнитных сил, возникающих в металле, причем угол сдвига фаз между питающими напр жени ми при движении металла из центрального канала через боковые каналы поддерживают в интервале 0-90 эл.град. СЦ. Недостатком этого способа плавлени   вл етс  отсутствие возможности регулировани  процесса плавки металла в ванне печи, что зачастую необходимо в услови х производственной эксп- луатации печи и .зависит от расположени  металлической шихты в ванне печи, ее объеме и др. Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ плавки металлов в индукционной канальной печи, при котором металлическую шихту размещают в ванне печи, соединенной с системой каналов, заполненных расплавл емым металлом, состо щей из центрального , донного и боковых каналов, охваченных не менее, чем двум  индукторными системами, в которых возбуждают переменные магнитные потоки с регулируемым .углом сдвига фаз в интервале 0-180 эл. град., создава  сквозное движение металла в каналах 21. t Недостатком этого спбсоба плавлени   вл етс  отсутствие возможности регулировани  процесса плавки металла в ванне печи и таким образом ,. создание интенсифицированного процес ел плавлени . Цель изобретени  - повышение интенсификации процесса плавки. Пост-::впенна  цель достигаетс  тсм. что в период до полного расплав лени  шихты угол сдвига фаз регулируют о интервале 120-180 эл. град,, создава  при этом движение металла из 5о1:овых каналов чарез донный и цe пpaльный каналы в ванну печи, а затем в интервале 0-90 эл. град., создава  при этом обратное направление движени  металла. Обеспечением в системе .электропитани  печи различных углов (1) сдай гэ фаз между магнитными потоками .пи тпюи.1ими напр жени ми} в диапазоне 0-180 эл.град. можно существенным образом вли ть на распределение электродинамических усилий в каналах , что при определенных геометрических формах канальной части печисоздаст необходимое направление и достаточную интенсивность движени  металла в каналах. Так, при Ч 0в центральном ка нале токи, индуцируемые каждым и°ндук тором, компенсируютс . -При этом ток, охватывающий оба индуктора, максимал ный. При 4 180°ток в среднем канале достигает наибольших значеПри . О о Ч 180° часть общего тока протекает о среднем канале , а часть охватывает оба канала Отсюда пон тно, что при электродинамические усили  в централ ном канале отсутствуют, а в диапазоне они невелики. Это способствует свободному движению металла ИЗ ванны в центральный канал, откуда металл по боковым каналам снова поступает в ванну. „ При 120 4 Ч 180 по вл ющиес  в среднем канале токи растекаютс  в устье в виде буквы Т, создава  при этом усили , направленные из централ ного канала в ванну. При этом чем больше угол Ч , тем выше эти усили . Металл в этом случае из ванны поступает в боковые каналы и через центральный в ванну. Способ реализуетс  в двухфазной о канальной единице, в которой индукторы наход тс  на сердечниках отдель ных магнитопроводов и присоединены к питающей сети через фазосдвигающий узел с помощью коммутирующих устройств . Такое исполнение позвол ет осуществл ть сдвиг фаз между питающими напр жени ми в широком диапазоне от О до 180 эл.град. При необходимости регулировани  процесса плавки металла в ванне печи путем изменени  направлени  движени  металла в каналах подключение единицы к печи производитс  через фазосдвигащий узел, обеспечивающий в данном случае угол сдвига фаз между питающими напр жени ми от 120 до 180 эл.град. В двухфазных канальных плавильных печах, например типа ИЛК-1,2, а в любой канальной печи с одной, двум  или несколькими двухфазными единицами (два отдельных магнитопровода ), в процессе плавки шихта загружаетс  в ванну и плавитс  неравномерно . В практике часто наблюдают случаи, когда основна  масса .холодной шихты располагаетс  у входа в центральное устье каналов, что приводит-к захолажйванию а иногда ,и замерзанию металла, что, в свою очередь, нарушает циркул цию метал- ла в каналах, увеличивает врем  расплавлени  шихты, а следовательно, снижает производительность печи. Изменение направлени  движени  металла в каналах на обратное,т.е. когда металл поступает из боковых каналов в центральный и выходит через его устье в ванну, приводит к интенсивному расплавлению застывшего металла . Таким С1бразом, использование предлагаемого способа плавки в канальной печи позвол ет по сравнению с известными не только увеличить интенсивность однонаправленного движени  металла и регулировать скорость его движени , но и регулировать процесс плавхи металла в ванне печи путем изменени  направлени  движени  металла в каналах, тем самым интенсифициру  процесс плавлени  шихты на различных стади х ее плавки, повыша  производительность печи. Применение единиц, оснащенных устройством и технологией дл  реверсировани  движени  в каналах индукционных печей, выплавл ющих медные сплавы на заводах ОЦМ, позволит за счет увеличени  КПД печи, ее производительности повысить суточный съем ; металла с печи в среднем на 15 592301 Формула изобретени  Способ, плавки металлов в индукционной канальной печи, при котором металлическую шихту размещают ь ван- 5 не печи, соединенной с системой кэ налов, заполненных расплавленным металлом , состо щей из центрального, донного и боковых каналбв, охвачен ных не менее, чем двум  индукторны- Ю ми системами, в которых возбуждают переменные магнитные потоки с рёгулируемым углом сдвига фаз в интервале 0-180 эл.град., создава  сквозное движение металла в каналах, о т л и- 15 ч а ю |д и и с   тем; что, с целью 76 повышени  интенсификации процесса плавки в период до полного расплавлени  шихты угол сдвига фаз регулируют в интервале . 120-130 эл. град.,, создава  при этом движение металла из боковых каналов через донный и центральный каналы в ванну печи, а затем в интервале 0-90 эл.град., создава  при этом обратное напрев ление движени  металла, Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff 589695, к . Н.05 В 5/10, 1977.
2. 2. Патент Австрии fT 332658, UOC 18/01, 1976.