SU930757A1

SU930757A1 - Индукционна канальна печь

Info

Publication number: SU930757A1
Application number: SU802956939A
Authority: SU
Inventors: Имант Эдуардович Буцениекс; Маргарита Яковлевна Левина; Михаил Яковлевич Столов; Эдуард Васильевич Щербинин
Original assignee: Институт Физики Ан Латвсср
Priority date: 1980-07-15
Filing date: 1980-07-15
Publication date: 1982-05-23

Description

(54) ИНДУКЦИОННАЯ КАНАЛЬНАЯ ПЕЧЬ

i

Изобретение относитс к электротехнике, а конкретнее к индукционным канальным печам.

Интенсификаци тепломассообмена меаду ванной и индукционной единицей за счет создани транзитного течени через каналы позвол ет снизить перегрев металла в каналах, а также улучшить возможности канальной печи как металлургического агрегата . В результате этого возможно существен-; ное повЬ1шение мощности индукционных единиц, увеличение срока службы их футеровки и повышение производительности канальной печи.

Известна индз щгонна канальна печь со сдвоенной индукционной единицей, в которой осуществл етс способ плавки, обеспечиваю- . щий создание сквозного течени металла через каналы 1 .

Однако интенсивность движени металла недостаточна: дл обеспечени высокой степени тепломассообмена.

Наиболее близкой к предлагаемой вл етс 1пздукционна канальна печь, содержаща

ванну и расположенную под ней сдвое1гаую индукционную единицу,выполненную в виде системы каналов, состо щей из донного, боковых и центрального каналов, соединенных с ванной, охваченных нндукторами с магнитопроводамн , причем в донной части центрального канала установлена диэлектрическа перегородка 2.

/ Однако известной канальной печи присущи

10 недостаточна интенсивность тепломассообмена и дл р да технологических процессов не .оптимальное направление течени металла. Например , при обработке расплава каким-либо активным поверзсностным флюсом во избежа15 ние разъедани футеровки печи флюс можно поместить на поверхность расплава над устьем центрального канала, ограниченную заглубленным в расплав огнеупорным стаканом. Тогда, если металл будет выбрасыватьс из

Claims

20 центрального канала, т.е. если сквозное течение расплава будет иметь противоположное /направление, эффективность обработки резко возрастет. 39 Цель изобретени - тпгенсификада тепломассообмена . Поставле1ша цель достигаетс тем, что уч&сток центрального канала выше горизонтал ной оси индукторов выполнен длиной в 1,2-2 раза превышающей длину тех же участ ков боковых каналов, а указанна перегородка вьтолнен„ ишриной, равной ширине канала. На фиг. 1 представлена конструквд печи; на фиг. 2 - график изменени перегрева металла по длине печи. Печь состоит из ваннь I и присоединенной к ней сдвоенной индукционной единицы 2, в подовом камне 3 которой выполнены центральный 4, боковые 5 к соедин ющий их донньш 6 каналы. Дизлектри еска перего родка 7 размещена по оси симметрии единицы . Причем, нижний торец перегородки непосредственно примыкает к донной части нижнего канала и полностью перекрывает его. Участок центрального канала, расположенный выше горизонатльной оси индукторов , в 1,2-2 раза длшшее аналогичных участ ков боковых каналов. Печь работает следующим образом. При подключении индукторов со сдвигом фаз магнитных потоков индукторов, равным; нулю, токи, индуцируемые в центральном ка нале, противоположно направлены, и суммарный ток в нем также равен нулю. Однако наличие . перегородки, перекрывающей полностью нижний канал, заставл ет ток огибать ее, заход в центральный канал. В месте изгиба тока от его взаимодействи с его собственным магнитным полем возникают элект ромагнитные силы, направленные по внешней нормали к лини м тока и имеющие составл ющие вдоль центрального канала в направлении ванны печи. Такие же силы возникают и в верхней части центрального канала. Удлинение центрального канала по сравнению с боковыми также создает благопри тную геометрию дл вихрей гидродинамических, образующихс над устьем центрального канала . Оно- преп тствует затеканию возвратных потоков металла в центральный канал, ЗТМ1еиьшает неравномерность распределени плот ности тока в усть х боковых каналов и уменьшает тем самым, интенсивность возникающих там вихрей, противодействующих основному направлению транзитного течени способствует интенсификации движени металла во всем объеме ванны. Таким образом , возникает интенсивное движение меуалла через каналы с выбросом перегреваемого металла из центрального канала в ванну и затекаюгем относительно холодного металла в боковые каналы. На фиг. 2 показано изменение перегрева металла (относительно температуры ванны печи) по длине канала дл печи без удлинени центрального канала (крива 1) и дл печи с удл№{ением центрального какала (крива 2). Начало координаты соответствует срезу-усть бокового канала. Как следует из кривых, в обоих случа х существует хорошее транзитное течение металла. Однако в первом на входе в боковой канал уже имеетс перегрев, равный 16°С. Это означает, что гор ча стру из центрального канала не распростран етс глубоко в ванну, а непосредственно разворачиваетс к усть м боковых каналов. При этом максимальный перегрев металла в канале составл ет 33 -- 35°С, расчетна скорость транзитного течени из уравнени теплового баланса - 2 см/с. Во вторюм случае при удлинешюм центральном канале стру из него распростран етс далеко в ванну (фиг. 1) и на выходе в боковой канал температура металла даже на 2--3°С ниже, чем в ванне, при той же активной мощности печн. Скорость транзитного течени в этом случае равн етс 2,65 см/с, а максимальный перегрев металла в канале уменьшаетс до 12°С, т.е. почти в три раза. TaKHJsl образом, осуществление известного способа плавки в ивдукционной печи предлагаемой конструкции позвол ет получить транзитное течение металла противоположного направлени . При этом при одинаковом токе в канале скорость транзитного течени возрастает примерно в четыре раза. Улучшение тепломассообмена между металлом в ванне печи и индукционной единицей позвол ет увеличить срок службы футеровки за счет уменьшени температуры металла в каналах, повысить производательность печи на 20-40%. Наличие интенсивного транзитного течени с выходом из центрального канала позвол ет использовать предлагаемую конструкцию дл эффективного проведени различных технологических операций, св занных с осуществлением реакций, проход щих на границе раздела жидкой и твердой фаз. Формула изобретени Индукционна канальна печь, содержаща ванну и расположенную под ней сдвоенную индукционную единицу, выполненную в виде системы каналов, состо щей из донного, боковых и центрального, соединенных с ванной, охваченных индукторами с мапштопроводами , причем в донной части центрального канала установлена диэлектрическа перегородка , отличающа с тем, что, с целью интенсификаши тепломассообмена.