Индукционная ванна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ИНДУКЦИОННАЯ ВАННА, содержащая металлический корпус, керамическую оболочку, футерованную внут ,ри порошком и изолированную огнеупорным кирпичом, и индуктор, одна из обмоток которого соединена с источником тока, а другая вьтолнена в виде металлопровода, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения надежности, металлопровод выполнен в виде части витка спирали с раструбками, поперечное сечение которых уменьшается к середине витка металлопровода. 2.Ванна по п. 1, отлич ающ а я с я тем, что раструб выполнен с поперечным сечением, равным 9-10 площадям середины витка металлопровода . 3.Ванна по п. 1, отличающаяся тем, что продольная ось раструба расположена под углом 15-20° к горизонтали.

,„SU„„3 109469

А рш С 23 С 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ GCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О П РЫТИЙ

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3634165/22-02 (22) 14.06.83 (46) 23 . 08 .84 . Бюл . N - 3 1 (72) А.А.Брок, В.Л.Ушаков, М.И.Брунов и А.В.Корсаков (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро компрессорного и холодильного машиностроения (53) 621,793(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 737496, кл. С 23 С 1/14, 1977.

2. Индукционные ванны для горячего цинкования стальных изделий. Информационный листок, к- 049-75, сер.10-09, ЦНИИТЭИчермет,,1975. (54) (57) 1. ИНДУКЦИОННАЯ ВАННА, содержащая металлический корпус, керамическую оболочку, футерованную внут. ри шамощЬ м порошком и изолированную огнеупорным кирпичом, и индуктор, одна из обмоток которого соединена с источником тока, а другая выполнена в виде металлопровода, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, металлопровод выполнен в виде части витка спирали с раструбками, поперечное сечение которых уменьшается к середине витка металлопровода.

2. Ванна по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что раструб выполнен с поперечным сечением, равным 9-10 площадям середины витка металлопровода.

И

3. Ваннапоп. 1, отличаю— щ а я с я тем, что продольная ось раструба расположена под углом 15-20 ( к горизонтали.

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытия, в частности цинка, на металлы и может быть использовано, например, для цинкования различных деталей, в частности в холодильном машиностроении при производстве воздухоохладителей.

Известна ванна для горячего цинкования, выполненная в виде металличес10 кого корпуса, покрытого изоляцией, в котором находится расплав свинца„ установлен раструб с расплавом цинка и электронагреватели, введенные в свинец, выполненные L-образными и установленные так, что образуют

15 в объеме свинца под раструбом с цинком пространственную решетку, а их верхние концы закреплены шарнирно 11 1.

Г

Однако электронагреватели занимают. объем ванны, не исключают корот20 кого замыкания между ними и расплавом и на них осаждаются частицы гартцйнка.

Наиболее близкой к изобретению

25 по технической сущности и достигаемому результату является ванна для горячего цинкования, содержащая металлический корпус, керамическую оболочку, футерованную внутри шамотным порошком и изолированную огнеупорным кирпичом, и индуктор, одна из обмоток которого соединена с источником тока, а другая выполнена в виде металлопровода $2).

Однако в известной ванне происхо- ЗБ дит слабая конвекция цинка, так как входной и выходной концы канала металлопровода расположены на одном уровне, в результате чего:в них образуются два ""..å÷åíèÿ — нижнее 40 в кольцо и верхнее иэ кольца.

Образованный гартцинк начинает осаждаться на дно ванны. Поскольку скорость его падения соизмерима со скоростью движения металла в металлопроводе, а удельный вес ненамного больше, гартцинк вовлекается нижним течением B горизонтальные каналы металлопровода и осаждается на их внутреннюю нижнюю поверхность,. Регулярное осаждение гартцинка приводит к забиванию входного отверстия и выходу данного металлопровода и индуктора трансформатора из строя. Ремонт такого индуктора производят только после остановки ванны, удаления из нее цинка.

Выход ва)) не)1, на режим (с учетом плавки цинка в специальной ванне плавки и перекачки его пнековым насо сом) занимает около 6 суT непрерывной работы, т.е. около 144 рабочих часов. Ремонт индуктора занимает

3 сут, воздушная сушка по технологии фуТеровки ванны 15-20 сут. Следовательно, ремонт ванны обходится в 24 29 сут простоя.

Таким образом, известная ванна недостаточно надежна, что связано с возможностью забивания гартцинком металлопровода, Возможная мощность индуктора при таком расположении каналов используется чуть ли не наполовину (в канале имеется два течения — холодное внизу и горячее вверху) .

Целью изобретения является повыпение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в индукционной ванне, содержащей металлический корпус, керамическую оболочку, футерованную внутри шамотным порошком и изолированную огнеупорным кирпичом, и индуктор, од на из обмоток которого соединена с источником тока, а другая выполнена в виде металлопровода, металлопровод выполнен в виде части витка спирали с раструбами, поперечное сечение которых уменьшается к середине витка металлопровода.

При этом раструб выполнен с поперечным сечением, равным 9-10 площадям середины витка металлопровода.

Продольная ось раструба расположена под углом 15-20 к горизонтали.

В результате разнесения по высоте раструбов получается однонаправленный поток цинка (из нижнего в )зерхний1 из более холодной зоны, за счет чего увеличивается теплоотдача в ванну

Гартцинк в верхний раструб вообще не попадае", так как относится в сторону выходящим потоком металла, поэтому надежность индуктора наполовину повышается.

Выполнение раструбов, в частности нижнего, с поперечным сечением, равным 9-10 площадям сечения кольца, приводит к тому, что скорость осаждения гартцинка становится значительно большей, чем скорость "всасывания" металла, Eëoýòaìó частицы гартцинка

"проскакивают вход в раструб, чт<

1109469

15 приводит к исключению забивания входа и повьш ению надежности индуктора.

Па фиг. 1 изображена ванна для горячего цинкования, вид спереди; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на 5 фиг. 3 — разрез Л-Л на фиг. 2; на фиг. 4 — часть ванны в плане со вскрытым металлопроводом; на фиг. 5 вид Б на фиг. 3; на фиг. 6 — металлопровод.

Выполнение раструбов с площадью, равной 9-10 площадям середины витка металлопровода, позволяет получить на входе в раструб скорость металла значительно меньше, чем скорость осаждения гартцинка, в результате чего гартцинк не всасывается в раструб, а попадает на дно. устройство состоит из металлического корпуса 1, керамической оболочки 2, футерованной шамотным порошком и изолированной огнеупорным кирпичом 3. В корпусе 1 смонтированы индукторы 4, каждый из которых представляет собой трансформатор, выполненный в виде первичной обмотки 5 и вторичной обмотки, состоящей из одного короткозамкнутого витка — кольца, изготовленного иэ специального сплава. Кольцо после включения индуктора в работу плавится, и образуется металлопровод 6..

Металлопровод 6 представляет собой часть витка спирали 7, концы которого выполнены в виде раструбов 8 35 и 9. Раструбы расположены под углом один к другому с поперечным сечением, уменьшающимся к середине витка металлопровода.. Раструб может быть выполнен с поперечным сечением, равным 40

9-10 площадям середины витка. Продольная ось раструба может быть расположена под углом 15-20 к горизонтали.

Ванна работает следующим образом.

На дно ванны укладываются слитки 45 свинца для создания "подушки толщиной 150 мм. Сверху укладываются цинковые чушки для создания "слоя толщиной 200 мм. Затем заливается "слой" жидкого цинка таким образом, что выхопное окно (раструб 8) покрыто жидким цинком. После этого включается индукционный нагрев ванны цинкования.

Кольцо плавится и образуется металлопровод 6.

В жидком металле электромагнитная энергия превращается в электрическую и там же в тепловую. В результате взаимодействия тока вторичной обмотки 6 (металлопровода) с магнитным полем первичной обмотки 5 индуктора 4 происходит непрерывное перемещение жидкого металла из раструба 8 в ванну и из ванны в раструб 9, что выравнивает температуру сплава и ускоряет процесс плавки.

Перегретый металл вследствие тепловой конвекции непрерывно циркулирует, разогревая металл.

Условием, позволяющим правильно функционировать ванне, является получение возможности однонаправленного потока металла в ванне за счет того, что раструбы находятся в относительно разных по температуре зонах, что обеспечивает всасывание холодного металла. При этом нижний раструб должен быть расположен выше уровня свинца, находящегося в ванне, а верхний ниже уровня цинка (с учетом временного понижения его уровня после изъятия порции деталей).

При использовании изобретения уменьшается необходимость в ремонтах, так как индукторы реже выходят из строя, увеличивается срок службы индукторов, за счет чего повышается надежность работы, повышается производительность ванны за счет уменьшения времени на восстановление ее после ремонта.

Выполнение металлопровода в виде спирали создает направленный тепловой поток, при этом увеличивается скорость циркуляции цинка, улучшаются условия работы трансформатора.

Зкономический эффект от внедрения изобретения составляет около

30 000 руб. в год.

/ l

1 (! г

* f т) . ) (,.Г,-, / Ji 1,4, у,, (П ф

l Т -Ы. () 1 Д

I;i 1) фг

1 3

Ь 1 « 1 1 д ,t (л

"ъФ

1 4

) -- ГТ " у (!

1 ., — —

i (!

1

I !

,,-ФЛ (1, У ррах г (i(>i 6C, .7,УР д

/ ф юв

1109469

Составитель В.Ушков

Редактор И.Николайчук Техред М.Кузьма Корректор.Л.Пилипенко

Заказ 6010/20 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4