SU965319A2 - Индукционна канальна печь и способ плавки металла - Google Patents

Abstract

1, Индукционна  канальна  печь по авт. св. № 288183, отличающ а   с   тем, что, с целью повышени  чистоты металла и увеличени  срока службы каналов, она дополнительно снабжена фильтром, установленным в тигле и раздел к цим его на части, кажда  из которых сообщаетс  с боковым канапом.

Description

Ж

fj. к

:.

9ut.l

2.Индукционна  канальна  печь по П.1, отличаюи|а с  тем, что она дополнительно снабжена устройством дл  контрол  разности уровней металла по обе стороны фильтра.

3.Способ плавки металла в индукционной канальной печи, включающий подачу на обмотки индукторов разных по величине и (или) фазе напр жений, обеспечивающих в центральном канале печи, соедин емом с метагшопроводом, ток, необходимый дл  поддержани  температуры разливки металла, и подачу в в период между разливками на обмотку электромагнита напр жени , обеспечивак цего заданную скорость циркул ции в направлении той части тигл , куда подаетс  шихта дл  плавки, и заданный уровень металла в металлопроводе,

о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с

. Изобретение относитс  к области

литейного производства и в частности к плавильно-разливочным устройствам магнитно-динамического типа.

Известна индукционна  канальна  печь дл  плавки и разливки металла по авт. св. № 288183. Печь содержит тигель, сообщанщиес  с ним снизу три вертикальных канала, соединенные между собой горизонтальным каналом, два замкнутых вокруг боковых каналов магнитопровода с обмотками, питаемыми переменным током, разомкнутый магнитопровод с обмотками, расположенньй в месте пересечени  центрального ка нала с горизонтальным, и съемный металлопровод , соединенный с центральнь1м каналом.

Недостатком этой печи  вл етс  то что она не обеспечивает необходимого качества металла, так как вносимые шихтой окислы и другие неметаллические включени , а также продукты рафинировани  металла имеют плотность, близкую к плотности сплава, захватываютс  им при разливке и попадают в отливки.

Кроме того, отложение этих включений в каналах печи в результате

целью совмещени  процессов плавки и разливки, при разливке увеличивают амплитуду напр жени  электромагнита и одновременно уменьшают контролируемьй угол сдвига фаз между этим напр жением и лотком в центральном канале, поддержива  их заданное соотношение, обеспечивающее разливку металла с заданной скоростью, при сохранении направлени  циркул ции металла в печи

4. Способ по п.3, отличающий с   тем, что, с целью повьппени  стабильности циркул ции, непрерьгоно контролируют перепад уровней металла по обе стороны фильтра и при уменьшении этого перепада измен ют амплитуду напр жени  электромагнита и (или) угол сдвига фаз между этим , |Напр жением и током в центральном , уменьша  их соотношение.

действи  электромагнитных сил вызывает интенсивное зарастание их полости и быструю остановку печи на очистку или замену канала.

Известен способ плавки и разливки металла в печи, вьппеуказанной конструкции , включающий подачу на обмотки индукторов разных по йеличине и (или), фазе.напр жений, обеспечивающих вцентральном канале, соединенном с ме- таллопроБОДом, ток, необходимый дл  поддержани  температуры разливки металла , и подачу в период между разливками на обмотку электромагнита напр жени , обеспечивающего заданную скорость циркул ции в направлении той части тигл , куда подаетс  шихта дл  плавки, и заданньй зфовень металла в металлопроводе.

Известньй способ не позвол ет сов местить процессы плавки и разливки металла, что необходимо дл  непрерывной плавки и порционного дозировани  металла в литейные машины.

Целью изобретени   вл етс  повьшхение чистоты металла, совмещение процессов плавки и разливки металла и повьш1ение стабильности циркул ции металла в печи. Указанна  цель достигаетс  за сче того, что печь известной конструкции дополнительно снабжена фильтром, установленным в тигле и раздел ющим ег ;на две части, кажда  из которых сооб щаетс  с боковым каналом, и устройством дл  контрол  разности уровней металла по обе стороны фильтра. При разливке увеличивают амплитуду напр  женин электромагнита и одновременно уменьшают контролируемьй угол сдвиг фаз между этим напр жением и током в центральном канале, поддержива  их соотношение, обеспечивающее разливку с заданной скоростью при сохранении направлени  циркул ции металла в печи . Дл  повьшени  стабильности цирку л ции непрерывно контролируют перепад уровней металла по обе стороны фильтра и при уменьшении этого перепада измен ют амплитуду напр жени  электромагнита и (или) угол сдвига фаз между этим напр жением и током в центральном канале, уменьша  их со отношение. На фиг.1 представлена схема предложенного устройства; на фиг.2 и 3 схема распределени  токовj на фиг,4 блок-схема управлени  печью, Печь дл  плавки и разливки имеет тигель 1, соединенные с ним снизу бо ковые вертикальнЗые кдналы 2 и .3 и центральный канал 4, Все три канала соединены одним горизонтальным каналом 5, На боковых каналах установлены замкнутые магнитопроводы 6 и 7 с обмотками 8 и 9, которые питаютс  от отдельных источников питани  пере менного тока, В месте пересечени  центрального канала 4 с горизонтальным 5 установлен разомкнутый магнито провод 10 с обмоткой 11, котора  сое динена через фазорегул тор 12 и регул тор напр жени  13с источником питани  переменного тока. Центральный канал соединен со съемным металлопроводом 14. В тигле печи установлен фильтр 15 в виде перегородки, раздел ющей тигель на две части, кажда  из которых соединена с боковым каналом. Способ плавки и разливки осуществл ют следунтр1м образом. Исходное состо ние и плавление ме талла. Тигель 1 печи и каналы 2, 3, 4 и 5 заполнены жидким металлом. Обмотки 8 и 9 через отдельные источник питани  питаютс  различными по величине и фазе напр жени ми U, и Uj,. При этом в каналах протекают токи I,, 1 и Ij (фиг,2), где 1 I - Ij,, Величина токов I, и Ij определ етс  мощностью , которую необходимо подвести к к металлу дл  компенсации тепловых потерь и-плавки металла, а величина тока Ig мощностью, необходимой дл  компенсации тепловых потерь в центральном канале, , Обмотка 11 включена через фазорегул тор 12 и регул тор напр жени  13 так, что при взаимодействии.созданного электромагнитного пол  с током на участке пересечени  каналов в металле возникает давление Р , направленное поперек центрального канала 4 (фиг.2). Под действием этого давле,ни  металл из левой части тигл  1 через каналы 2 и 3 поступает в правую часть тигл , а оттуда через фильтр 15 обратно в левую часть тигл . Плавление Р„ обеспечивает требуемую технологией скорость циркул ции металла и перепад высот между обеими част ми ванны, необходимый дл  преодолевани .гидравлического сопротивлени  фильтра. Тверда  шихта по мере надобности вводитс  в правую часть тигл . Процесс разливки осущестрл ют следующим образом. Величину и фазу напр жени  элек-; тромагнита измен ют так, чтобы соз- данный им магнитный поток при взаимодействии с током в канале создавал направленное вдоль центрального канала 4 давление Р, йеличина которого обеспечивала бы необходимзпо скорость заливки металла, и перпе1щикул рное ему давление Р„ (фиг.2), обеспечивающее посто нство направлени  течени  металла по боковым каналам. При этом металл на заливку поступает только из канала 2, т.е. после того, как он прощел через фильтр 15, При разливке увеличивают амплитуду напр жени  электромагнита и одновременно уменьшают угол сдвига фаз и между этим напр жением и током в центральном канале, поддержива  их соотношение таким, чтобы оно обеспечивало разливку металла с заданной скоростью при сохранении направлени  циркул ции металла в печи-,i Закон взаимного изменени  величины и фазы питающего электромагнит напр жени  устанавливают заранее по расходным характеристикам печи или

предварительным тарированием, которое может быть осуществлено следующим образом .

В печи сохран ют минимальный технологический остаток металла. Включают индуктора на заданном напр жении, На центральный канал устанавливают высокий металлопровод

При Рн О (режим вьщержки), измен   ,Ug и (где % - угол сдвига фазы напр жени  электромагнита Ug относительно какого-то опорного напр жени ), находим их соотношение, при котором над устьем канала 3 наблюдаетс  небольша  вьтуклость на поверх|Ности металла. Затем, повьшга  Uj и измен   э ) поднимаем металл в металлопроводе 14, одновременно сохран   величину деформации поверхности ванны металла над каналом 3 посто нной . Зафиксированный закон Р„ f (Ц,,%) обеспечит требуемое условие, т,е. разливку по заданной программе в услови х однонаправленного движени  металла.

Тарировка может быть проведена и при полном тигле с установленным фильтром, В этом случае при разливке поддерживают заданную разность зфовней металла по обе стороны фипьтра,

Этот же метод можно использовать дл  текущего контрол  процесса, осуществл   управление печью по блоксхеме (фиг,4), на которой обозначено:

9иг. 2

ЗУ - задак цее устройство

РН - регул тор напр жени 

ФР - фазорегул торi

П - печь ,

ИУ - измеритель уровней.

Работа печи по блок-схеме осуществл етс  следующим образом.

На вход задающего устройства ЗУ подают сигнал, обеспечивакиций необходиkyю дл  создани  Гц и Р„ величину и напр жени  регул тора напр жени  РН, фаза которого измен етс  фазорегул тором ФР, С фазорегул тора ФР на электромагнит печи П поступает напр жение необходимой величины и фазы дл  создани  заданного перепада уровней металла по обе стороны от фильтра 4 И, Величина перепада уровней измер етс  измерителем уровней ИУ, Если в процессе работы по различным причинам изменилс  перепад уровней по обе стороны фильтра, схема измерени  ИУ известной конструкции (например, поплавкового типа) подает команду в схемы регулировани  напр жени  РН и фазы ФР, од . новременно измен   их так, чтобы величина асталась посто нной.

Преимуществами предложенного устройства и способа  вл ютс : совмещение процесса плавки, разливки и рафинировани  металла, непрерывность процесса с одной индукционной единицей, компактность агрегата и увеличение срока службы каналов.

РН

9и.

Claims (4)

1. Индукционная канальная печь по авт. св. № 288183, отличающаяся тем, что, с целью повышения чистоты металла и увеличения срока службы каналов, она дополнительно снабжена фильтром, установленным в ' тигле и разделяющим его на части, каждая из которых сообщается с боковым каналом.

,.965319 >

2. Индукционная канальная печь по

п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством для контроля разности уровней металла по обе стороны фильтра.

3. Способ плавки металла в индукционной канальной печи, включающий подачу на обмотки индукторов разных по величине и (или) фазе напряжений, обеспечивающих в центральном канале печи, соединяемом с металлопроводом, ток, необходимый для поддержания температуры разливки металла, и подачу в в период между разливками на обмотку электромагнита напряжения, обеспечивающего заданную скорость циркуляции в направлении той части тигля, куда подается шихта для плавки, и заданный уровень металла в металлопроводе, о тлича’ющий с я тем, что, с целью совмещения процессов плавки и разливки, при разливке увеличивают амплитуду напряжения электромагнита и одновременно уменьшают контролируемый угол сдвига фаз между этим напря-| жением и лотком в центральном канале, поддерживая их заданное соотношение, обеспечивающее разливку металла с заданной скоростью, при сохранении направления циркуляции металла в печи.

4. Способ поп.З, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности циркуляции, непрерывно контролируют перепад уровней металла по обе стороны фильтра и при уменьшении этого перепада изменяют амплитуду напряжения электромагнита и (или) угол сдвига фаз между этим .Напряжением и током в центральном канале, уменьшая их соотношение.