RU1722121C - Submerged-resistor induction furnace - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: furnace has two closed annular channels which are connected by lateral channel at their lower part. Mouths of channels are brought into bath from down side. Protrusion is made on the wall of one channel, at the place which is disposed lower than inductor level. Protrusion provides reduction in cross-section of the channel 2-3 times. EFFECT: improved intensity of melting; prolonged service life of the furnace. 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к индукционным канальным печам для плавки металлов и сплавов. The invention relates to metallurgy, in particular to induction channel furnaces for melting metals and alloys.

Известна индукционная канальная печь, содержащая ванну для расплавляемого металла и размещенную под ней сдвоенную индукционную единицу, выполненную в виде соединенных с ванной двух боковых вертикальных каналов и центрального вертикального канала, обхваченных индукционной катушкой с магнитопроводом. Недостатком известной печи является значительное снижение коэффициента мощности (cos φ ) из-за увеличения осевой длины каналов по сравнению с концентричными каналами. Known induction channel furnace containing a bath for molten metal and placed underneath a double induction unit, made in the form of two lateral vertical channels and a central vertical channel connected to the bathtub, encircled by an induction coil with a magnetic circuit. A disadvantage of the known furnace is a significant reduction in power factor (cos φ) due to the increase in the axial length of the channels compared to concentric channels.

Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому результату является индукционная канальная печь, содержащая ванну, индуктор с магнитопроводом и два закрытых кольцевых канала, обхватывающих индуктор и соединенных в нижней части поперечным каналом. Недостатками известной печи являются малая интенсивность плавки вследствие низкой степени циркуляции металла в каналах, низкий срок службы огнеупоров в каналах, а также пониженная величина cos φ . The closest to the described by the technical essence and the achieved result is an induction channel furnace containing a bath, an inductor with a magnetic circuit and two closed annular channels encircling the inductor and connected at the bottom by a transverse channel. The disadvantages of the known furnace are the low melting intensity due to the low degree of metal circulation in the channels, the low service life of the refractories in the channels, as well as the reduced value of cos φ.

Цель изобретения - интенсификация плавки без снижения cosφ , и повышение срока службы печи. The purpose of the invention is the intensification of smelting without reducing cosφ, and increasing the life of the furnace.

Поставленная цель достигается тем, что в известной индукционной канальной печи, содержащей ванну, индуктор с магнитопроводом и два закрытых кольцевых канала, обхватывающих индуктор и соединенных в нижней части поперечным каналом, на стенке одного из кольцевых каналов на участке, расположенном ниже уровня индуктора, выполнен выступ, обеспечивающий местное сужение сечения канала в 2-3 раза. This goal is achieved by the fact that in the known induction channel furnace containing a bath, an inductor with a magnetic circuit and two closed annular channels encircling the inductor and connected at the bottom by a transverse channel, a protrusion is made on the wall of one of the annular channels in a section below the level of the inductor providing local narrowing of the channel section by 2-3 times.

На фиг. 1 показана индукционная канальная печь, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1. In FIG. 1 shows an induction channel furnace, a top view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1.

Индукционная канальная печь состоит из двух индукционных каналов 1 и 2, имеющих кольцевую форму, прямоугольное сечение и концентрично расположенных вокруг индуктора 3 с магнитопроводом 4. Каналы 1 и 2 в нижней части соединяются друг с другом через соединительный канал 5, а верхними частями (устьями) выходят в ванну 6. Один из каналов, например канал 2, на участке, расположенном ниже уровня индуктора 3, выполнен с местным сужением, уменьшающим сечение канала 2 в 2-3 раза за счет выполнения в стенке канала 2 выступа 7. Induction channel furnace consists of two induction channels 1 and 2, having a circular shape, rectangular cross section and concentrically arranged around the inductor 3 with the magnetic circuit 4. Channels 1 and 2 in the lower part are connected to each other through the connecting channel 5, and the upper parts (mouths) go to bath 6. One of the channels, for example channel 2, in a section located below the level of inductor 3, is made with local narrowing, which reduces the cross section of channel 2 by 2-3 times due to the protrusion 7 in the wall of channel 2.

Работа индукционной канальной печи осуществляется следующим образом. The operation of the induction channel furnace is as follows.

При включении индуктора 3 в обоих каналах 1 и 2 протекает электрический ток. Вследствие наличия местного сужения канала 2 плотность тока в зоне превышает критическую. Это приводит к пережиму металла - пинч-эффекту. В результате происходит разрыв замкнутого кольца металла и появление зоны, свободной от расплава. При этом металл под действием моторного эффекта и гидростатических сил из канала 1 по каналу 5 перемещается в канал 2, имеющий местное сужение. Возникает циркуляция металла, под действием которой происходит постепенное заполнение канала 1, и образование в нем замкнутого кольца металла. Вновь в данном канале возникает электрический ток, значение которого в зоне сужения превышает критическое, что приводит к созданию условий для возникновения пинч-эффекта и разрыв сплошного кольца металла; в образовавшуюся свободную от металла зону вновь устремляется расплав из канала 1 и т.д. Описанный процесс повторяется многократно и приводит к периодически возникающей циркуляции металла в каналах, что вызывает циркуляцию металла в ванне 6. When the inductor 3 is turned on, an electric current flows in both channels 1 and 2. Due to the local narrowing of channel 2, the current density in the zone exceeds the critical density. This leads to a pinch of the metal - a pinch effect. As a result, a closed metal ring breaks and a melt free zone appears. In this case, the metal under the influence of the motor effect and hydrostatic forces from channel 1 through channel 5 moves to channel 2, which has a local narrowing. There is a circulation of the metal, under the action of which a gradual filling of channel 1 occurs, and the formation of a closed metal ring in it. Again, an electric current arises in this channel, the value of which in the narrowing zone exceeds the critical one, which leads to the creation of conditions for the appearance of the pinch effect and rupture of the solid metal ring; the melt from channel 1 again rushes into the formed metal-free zone The described process is repeated many times and leads to periodically occurring circulation of the metal in the channels, which causes the circulation of the metal in the bath 6.

Claims (1)

ИНДУКЦИОННАЯ КАНАЛЬНАЯ ПЕЧЬ, содержащая ванну, индуктор с магнитопроводом и два закрытых кольцевых канала, обхватывающих индуктор и соединенных в нижней части поперечным каналом, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации плавки без снижения cos φ и повышения срока службы печи, на стенке одного из кольцевых каналов на участке, расположенном ниже уровня индуктора, выполнен выступ, обеспечивающий местное сужение сечения канала в 2 - 3 раза. INDUCTION CHANNEL FURNACE containing a bathtub, an inductor with a magnetic circuit and two closed ring channels encircling the inductor and connected at the bottom by a transverse channel, characterized in that, in order to intensify the smelting without reducing cos φ and increase the life of the furnace, on the wall of one of the ring channels in the area located below the level of the inductor, made a protrusion, providing local narrowing of the channel section by 2 to 3 times.

Images