SU998839A1 - Индукционна печь - Google Patents

Description

.(54) ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относитс  к литейному производству, в частности, к кон струкци м индукционных печей дл  не прерывной плавки. Известна индукционна  печь, соде жаща  корпус, шахту с подиной, запа ненную электропроводной огнеупорной насадкой и имеющую шлаковую летку. В верхней зауженной части шахты, снабженной индукторст, работающим на токе средней или высокой частоты осуществл етс  подогрев шихты до температуры ее плавлени .. Нижн   расширенна  часть шахты, снабженна  индуктором, работающим на токе низкой частоты, разделена вертикальной перегородкой с отверсти ми в ее верхней части на зону плавлени  . и зону перегрева. Дл  расплава из сливного отверсти  миксера служит желоб C lОднако известна  печь сложна по устройству и в обслуживании. Затруд нителен ремонт футеровки, стойкость футеровки перегородки в нижней расш ренной части шахты не может быть высокой, так как перегородка с двух сторон омываетс  жидким металлом, имеющим разную температуру, при наличии нерасплавившейс  шихты в шахТе печи, особенно в аварийных ситуаци х , невозможно выпускать твердожидкий металл из зоны плавлени  через летку. Кроме того, не решена проблема выпуска ишака, который постепенно будет накапливатьс  в зоне плавлени  на уровне отверстий в перегородку перекрыва  эти отверсти  и затрудн   сход шихты из зоны подогрева в зону плавлени , не оптимизированы конструктивные параметры печи. Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности, надежности, эффективности работы и увеличение производительности печи. Цель достигаетс  за счет того, что в индукционной печи, содержащей шахту с подиной, заполненную электропроводной огнеупорной насадкой и имеющую основьой плавильный индуктор в нижней ее части и шлаковую летку, миксер с подиной и. сливным отверстием, соединенный с шахтой переходной леткой, миксер выполнен раздельно с шахтой и снабжен дополнительным индуктором, переходна  летка выполнена на уровне подин шахты и миксера, а сливное отверстие миксера и шлакова  летка расположеы от нижнего торца основного плаильного индуктора соответственно а уровне 0,3-0,4 и 0,33-0,48 его ысоты, причем электропроводна  огеупорна  насадка выполнена на высоу , равную 0,36-0,56 высоты основого плавильного и,ндуктора. .

На чертеже изображена предлагаема  индукционна  печь, разрез.

Индукционна  печь содержит шахту 1 с подиной 2 и основным плавильным индуктором 3 в нижней ее части, миксер 4 с подиной 5 и сливным отверстием 6, соединенный с шахтой 1 переходной леткой 7. Миксер 4 выполнен раздельно с шахтой 1 и снабжен дополнительным индуктором 8, предназначенным дл  перегрева жидкого металла. Переходна  летка 7 выполнена на уровне подины шахты и миксера , что позвол ет жидкому металлу

поступать из нижней части Шахты 1 в нижнюю часть миксера 4 и поддерживать одинаковый уровень жидкого металла в шахте 1 и миксере 4 по способу сообщающихс  сосудов.

Сливное отверстие 6 миксера 4. расположено от нижнего торца основного плавильного индуктора 3 на уровне h 0,3-0,4 его высоты h, в результате чего обеспечиваетс  оптимальное расположение уровн  жидкого металла в плавильной части шахты 1 и достигаютс  оптимальные величины производительности печи и температуры перегрева металла на выпуске.. .

Между витками основного индуктора 3 в шахте 1 выполнена шлакова  Летка 9, расположенна  на уровне h 0,33-0,48h от нижнего торца основного плавильного индуктора 3, а шахта от подины 2 до уровн  на высоте h 0,36-0,56 h заполнена электропроводной углеродосодержащей огнеупорной насадкой 10, например, боем угольных электродов. Такое размещение шлаковой летки 9 между уровн ми жидкого металла и электропроводной углеродосодержащей огнеупорной насадки 10 в шахте 1 позвол ет перегревать образующийс  при плавке шихты шлак и свободно его выпускать через шлаковую летку, так как насадка 10 нагреваетс  до более высокой .температуры, чем поступающий в нижнюю часть шахты 1 жидкий металл..

Высота основного плавильного индуктора h от нижнего его торца  вл етс  определ ющей в достижении требующихс  показателей процесса плавки при .указанных оптимальных величинах h , h, , зависимых от h, и прочих оптимальных услови х. Дл  подогрева шихты, удалени  влаги , сжига  масла и других горючих веществ и материалов, поступающих с шихтой, в шахте 1 выше плавильного индуктора 3 установлены Газовые горелки 11. Верхн   часть шахты 1 над индуктором 3 опираетс  на плиту 12 с опорными колоннами 13, а нижн   часть щахты 1 и миксер 4 размещены на плите 14, закрепленной к е К опорным колоннам 15.

Дл  выбивки подины 2 шахты 1 и облегчени  ремонта футеровки предусмотрено открывающеес  днище 16. Шихта загружаетс  в шахту через загруQ зочное окно 17. Дл  ремонта футеровки миксера 4 и разогрева футеровки перед плавкой предусмотрена крышка 18, перекрывающа  миксер 4. Выпуск жидкого металла в процессе плавки производитс  через отверстие 6 по

желобу 19, а в конце плавки чере-з летку 20 по желобу 21.

Индукционна  печь работает следующим образом...

Перед началом плавки включаетс 

0 .подача охлаждающей воды в индукторах 3 и 8, а затем при открытой крышке 18 в миксер 4 вставл етс  переносна  горелка и гор щим факелом прогреваетс  футеровка миксера

5 4, подины 5, переходной летки 7, подины 2, и нижней части шахты 1. После прогрева футеровки переносна  горелка вынимаетс  и миксер. 4 перекрываетс  крышкой 18. В шахту

п 1 на подину 2 загружаютс  кусковые материалы электропроводной уГлеродсодержащей огнеупорной насадки 10 . на оптимальную высоту Ь-,,, котора  контролируетс  мерками. Затем разжигаютс  горелки 11.

Футеровка верхней части шахты 1 нагреваетс . Далее через загрузочное окно 17 в шахту 1 загружают шихту, состо щую из металла и флюсов в соответствии с расчетами на

0 получение требуемой марки металла. После заполнени  шахты 1 шихтой к индукторам 3 и 8 подаетс  требуемое количество охлаждающей воды и электрический ток соответствующей час- .

5 тоты. .Нагрета  продуктами сгорани  газообразного топлива шихта доводитс  до температуры плавлени  и плавитс  в пределах верхней части расположени  индуктора 3, а в нижнюю

Q часть расположени  индуктора 3,

где размещена насадка 10, поступает жидкий металл, который здесь частич-. но перегреваетс  и поступает через переходную летку 7 в миксер 4, где происходит его окончательный перегрев до требуемой температуры.

По мере плавлени  металла и прохода его через переходную летку 7 в миксер 4 при закрытой летке 20 происходит подъем металла в нижней

0 части шахты 1 и в миксере 4 до оптимального уровн  h;j , на котором размещено сливное отверстие 6. При этом одновременно происходит и перегрев металла до требуемой темпера5 туры. Далее через сливное отверстие

6 происходит непрерывный выпуск .металла , а процессы плавлени  и перегрева стабилизируютс  с достижением требуемых производительности печи и температуры получаемого металла.

По мере накоплени  шлака при расположении шлаковой летки 9 на опти-. мальном уровне h происходит непрерывный его перегрев в нагретой насадке 10 и свободный выход через шлаковую летку 9. В конце плавки, когда весь твердый металл расплавитс , о чем может свидетельствовать прекращение поступлени  жидкого металла через сливное отверстие б, и температура металла в миксере 4 и нижней части шахты 1 выровн етс , открывают летку 20 и по желобу 21 сливают весь жидкий металл, который может использоватьс  дл  заливки отливок.

Без ремонта футеровки в таком сое то нии печь можно многократно использовать дл  возобновлени  процесса плавки. Плавка может быть прекращена и при наличии твердой шихты в шахте 1. В этом случае следует лишь выпустить жидкий металл через летку 20. В дальнейшем плавку можно возобновить. В случае необходимости , когда требуетс  ремонт футеровки , после выпуска жидкого металла летку 20 следует открыть днище 16 и выбить подину 2-, в результате чего нижн   часть шахты 1 освободитс  от насадки 10 и после охлаждени  футеровки можно производить ремонтные работы. Во всех случа х перед окончанием плавки выключаютс  горелки 11 сначала отключаетс , подача газообразного топлива, а затем воздуха.

Установлено, что оптимальными  вл ютс  соотношение

Ъ. 0,3 - 0,4 h ho 0,33 - 0,48 h . h 0,36 - 0,56 h, что объ сгн етс  следующим:

При h 0,3 h в плавильной части печи накапливаетс  недостаточное количество жидкого металла дл  -обеспечени  необходимого перегрева чугуна . .

При Ц 7 О,4 h снижаетс  производительность плавильного агрегата за счет уменьшени  объема шихты, расположенной в зоне индуктора.

При h.2. 0,33 h уменьшаетс  зона нагрева жидкого чугуна, что приводи

к затруднению передачи холодного металла из -плавильного агрегата в миксер.

При 0,48 h резко снижаетс  производительность печи за счет уменьшени  зоны интенсивного индукционного нагрева и расплавлени  ших ты. При этом не происходит достаточный перегрев шлака, и затрудн ет с  его выход через летку, по вл етс  опасность образовани  моста из затвердевшего шлака.

При h 0,36 h нарушаетс  нормальный ход плавки и перегрева чугуна , а также передачи его в миксер за счет уменьшени  зоны перегрева. При этом нарушаетс  соотношение.

При h,7 0/56 h снижаетс  производительность плавильного агрегата за счет уменьшени  объема шихты, наход щейс  в зоне индуктора.

Оптимальные услови  процесса плаки и перегрева металла, повышение стабильности, надежности и эффективности работы, увеличение произва дительности печи достигаетс  при

hj, h ЦФормула изобретени 

Индукционна  печь, содержаща  шахту в подиной, заполненнуюсэлектропроврдной огнеупорной насадкой и имеющую основной плавильный индуктор в нижней ее части и шлаковую летку, миксер с подиной и сливным отверстием, соединенный с шахтой переходной леткой, отличающа с  тем, что, с целью повышени  стабильности, надежности и эффективности работы и увеличени  производительности печи, миксер выполнен раздельно с шахтой и снабжен дополнительным индуктором, переходна  летка выполнена на уровне подин шахты и миксера, а сливное отверстие миксера и шлакова  летка расположены от нижнего торца основного плавильного индуктора соответственно на уровне 0,3-0,4 и 0,330 ,48 его высоты, причем электропроводна  огнеупорна  насадка заполнена на ВЫСОТ, равную 0,36-0,56 высоты основного плавильного индуктора .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 358597, кл. F 27 В 14/04, 1970.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Индукционная печь, содержащая шахту в подиной, заполненную^электропроводной огнеупорной насадкой и имеющую основной плавильный индуктор в нижней ее части и шлаковую летку, миксер с подиной и сливным отверстием, соединенный с шахтой переходной леткой, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности, надежности и эффективности работы и увеличения производительности печи, миксер выполнен раздельно с шахтой и снабжен дополнительным индуктором, переходная летка выполнена на уровнё подин шахты и миксера, а сливное отверстие миксера и шлаковая летка расположены от нижнего торца основного плавильного индуктора соответственно на уровне 0,3-0,4 и 0,330,48 его высоты, причем электропроводная огнеупорная насадка заполнена на высоту, равную 0,36-0,56 высоты основного плавильного индуктора.