Индукционная тигельная печь

Индукционная тигельная печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНДУКЦИОННАЯ ТИГЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ по авт. св. 685894, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения работы печи в прерывистом цикле и расширения области ее использования , нижний электрод снабжен приводом вертикального перемещения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

gyxx F 27 В 14/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

4ь

С4

«М

Сл

Сл (61) 685894 (21) 3422527/22-02 (22) 15. 04.82 (46) 23. 09.83. Бюл. № 35 (72) П. А. Быков. Н. В. Нестеров, A. П. Бычков, В. А. Новиков, В. С. Бабушкин, Н. A. Козлов, И. В. Докучаев, В. А. Колкатин и А. А. Швецова (71) Пермский ордена Трудового Красного Знамени государственный универ- ситет им. А. М. Горького и Пермский завод горношахтного машиностроения

53) 621. 365. 52 (088.8)

56) 1. Авторское свидетельство " p:,.

М 685894 в кл. Р 27 В 14/00,. 1978.

„„SU „„1 043455 А (54) (57) ИНДУКЦИОННАЯ ТИГЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ по авт.св. 685894, о т л ич а ю ш а я с я тем, что, с целью обеспечения работы печи в прерывистом .. цикле и расширения области ее использования, нижний: электрод снабжен приводом вертикального перемещения.

1043455

35. Эта цель достигается тем, что в индукционнрй тигельной печи нижний электрод снабжен приводом вертикально, го перемещения. Ha фиг. 1 дана схема индукционной тигельной печи на этапе, когда полость спирального канала отделена от полости тигля; на фиг. 2 - то же, когда полость спирального канала индуктора сообщена с полостью тигля.

Печь состоит из диэлектрического тит ля 1 со спиральным каналом 2. Тигель 1 например, из ингрида бора помещен в металлический кожух 3. Между кожухом 3 и тиглем 1 помещен теплоизоляционный материал 4 с малым коэффициентом теплопроводности, например, из окиси кремния или окиси,циркония. К спиральному каналу подведены верхний неподвижный 5 и нижний подвижный 6 электроды. Нижний электрод 6 снабжен приводом перемещения, например пневмоцилиндром, на чертеже показан только

50

Изобретение. относится к металлургии, в частности к конструкциям индус пионных тигельных йечей.

По основному авт. св. № 685894 известна индукционная тигельная печь 5 для .выплавки металлов и сплавов, содержащая тигель из огнеупорного материала, охватывающий его индуктор и

ысточник питания, причем индуктор выполнен в виде закрытого винтового кана- 10

) ла в стенке тигля, сообщаюшегося.с полостью тигля в нижней части, при этом источник питания подключен к индуктору при помощи верхнего и нижнего электродов, установленных в начале и конце t5 винтового канала 1 ) .

Недостатком известной печи является то, что из нее нельзя вырабатывать жидкий металл ниже верхнего уровня индуктора, т.е. можно вырабатывать не 20 более 10% расплавленного металла, остальные 90% держат в виде балласта..

Кроме того, применение печи в производстве с прерывистым циклом непримени-i мо и=-ь-за необходимости расплавления 90%25 емкости тигля за счет постороннего источ ника плавления. Для многих цветных металлов посторонним источником может быть газовая горелка. Для тугоплавкнх металлов (стали и чугуна) такие источни- 30 ки отсутствуют и для них данная плфвиль.» ная печь непригодна.

Целью изобретения является обеспечение работы печи в прерывистом цикле и расширение области ее использования. конец штока 7 пневмоцилиндра, на которомустановлена асбестовая прокладка 8 и закреплен электрод 6. К-электродам 5 и 6 подключен источник 9 питания. В печи показан жидкий металл 10, Печь изготавливают следующим обра. Зоме

Из пруткового сплошного металла прямоугольного профиля навивают индук-. тор, налример из меди, который заформо < вывают в диэлектрический тугоплавкий материал, например в нитрид бора с добавками связующего, и получают тигель 1 со спиральным. каналом 2, полость которого заполнена твердым металлом. Дан« ,ный тигель 1 устанавливают в кожухе 3.

Между кожухом 3 и тиглем 1 помещают теплоизоляционный материал 4. К концам заформованного индуктора подводят электр роды 5 и 6, верхний из которых закрепляют неподвижно, а нижний - с возможностью вертикального перемещения.

Включают источник 9 питания и по индуктору пропускают ток, при этом происходит разогрев индуктора, а поскольку индуктор выполнен не водоохлаждаемым, то происходит его расплавление. При расплавлении металла индуктора происходит увеличение объема жидкого металла по сравнению с объемом твердого металла, и в полости спирального канала создаетcs избыточное давление, большее того, с которым нижний электрод 6 поджимает ся.,,к индуктору.

Избыточным давлением, развиваемым расплавляемым металлом, электрод 6

Ътжимается вниз и часть металла из йо— лости спирального канала 2 индуктора. сливается в полость тигля 1. Наличие подвижного электрода 6, поджимаемого к индуктору необходимым давлением, предотвращает создание в -стенках тигля черезмерно большого давления и разрушение этим давлением тигля. За счет постоянного давления, поддерживаемого на штоке 7, между жидким металлом ин- дуктора и электродами 5 и 6 поддерживается надежный контакт. Верхний элекч род 5 должен быть выполнен из металла более тугоплавкого по сравнению с металлом индуктора, или выполнен водоохлаж даемым, а нижний электрод 6 - из металла более тугоплавкого по сравнению с металлом, расплавляемым в тигле печи.

Для печи, предназначенной для плавления стали, электроды могут быть выполнены из молибденового сплава, а часть электрода, соприкасающаяся с расплавленной

Составитель М. Вилкова

Редактор A. Шишкина Техред В.Далекорей

КорректорА, Ферейй

Заказ 7319/42 Тираж. 615

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

3 1043 сталью, покрыта пленкой из кремния, предотвращающей разрушение электрода расплавленной сталью, После расплавления металла индуктора и слива иэ тиг::, ля 1 той части металла, которая выдавилась из полости спирального канала 2, печь готова для расплавления основного металла. После этого в печь загружают шихтовые материалы и проводят их плавление. Плавление металла в печи проиоходит эа счет наведения в нем вихревых токов и т4ала, выделяющегося в индук- торе при пропускании по нему тока. Перыъретый металл индуктора отдает тепло стенкам тигля. Поскольку материал 4 имеет малую теплопроводность, а его толшина может быть-большой, то йебольЪая часть тепла проходит через материал 4, и излучает наружу, Основная же часть тепла передается металлу, загруженному 0 в тигель, так как теплопроводность материала тигля 1 много больше, чем материала 4.

455 4

B течение всего периода работы печи металл индуктора находится в жидком состоянии. Если .печь необходимо выключить, то опускают вниз нижний электрод, демонтируют верхний электрод, и жидкий металл из полости спирального канала сливают в полость очищенного тигля, а затем иэ полости тигля сли вают в изложницу. После перерыва 8 работе металл индукФора-рйсплавляюч йоа- тор синим источником нагрева, подогре: вают тигель 1, нижний элекчрод 6 цоднимают в верхнее положение и в спиральный канал 2 заливают жидкий металл, после чего устанавливают верхний элем род, и печь вновь готова к работе.Если перед остановкой печи не сливать 1 4 жидкий металл иэ полости спирального канала индуктора, то при кристаллизации данного металла происходит его усадка, за счет которой на стенки тигля передаются значительные напряжения, что приводит к снижению стойкости тигля 1,