Индукционная плавильная печь

Индукционная плавильная печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургии, и в частности к индукционным плавильным печам. Цель изобретения - повышение стойкости и долговечности сливного носка. Сливной носок 4 индукционной плавильной печи подогревают за счет тепла, отдаваемого парами высокотемпературного теплоносителя при его конденсации, который частично заполняет рабочее пространство герметичного сосуда 5, расположенного внутри футеровки верхней части тигля и сливного носка 4, Конструкция печи позволяет ослабить термические напряжения в сливном носке и тем самым предотвратить образование в нем трещин и разрушений, исключить настылеобразование в сливном носке и подстывание металла. 2 ил. i (Л

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (ю 4 Р 27 В 14 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

K ASTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21).,3904361/22-02 (22) 05.06.85 (46) 23.01.87. Бюл. ((3 (71) Донецкий политехнический институт (72) О.В.Дудник, А.П.Карасев, Г.А.Кудря и И.А.Пахомов (53) 621.365.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 122852, кл. В 22 D 27/00, 1959.

Патент США 1 4138096, кл. 266-240, опублик. 1979. (54) ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к области металлургии, и в частности к индукционным плавильным печам. Цель изобретения — повышение стойкости и долговечности сливного носка. Сливной носок 4 индукционной плавильной печи подогревают sa счет тепла, отдаваемого парами высокотемпературного теплоносителя при его конденсации, который частично заполняет рабочее пространство герметичного сосуда 5, расположенного внутри футеровки верхней части тигля и сливного носка 4 ° Конструкция печи позволяет ослабить термические напряжения в сливном носке и тем самым предотвратить образование в нем тре((ин и разрушений, исключить настылеобраэование в сливном носке и

C подстывание металла. 2 ил.

12852

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкциям индукционных плавильных печей.

Цель изобретения — повышение стойкости и долговечности сливного носка.

На фиг.1 изображена предлагаемая индукционная плавильная печь, общий вид, на фиг.2 — разрез А-Л на фиг.1.

Печь содержит футерованный корпус

1, индуктор 2, тигель 3, сливной носок 4, в нижней части которого размещен взаимосвязанный теплопередающий элемент 5, частично заполненный жидким теплоносителем с температурой кипения ненамного ниже наружной температуры нижней части тигля на уровне заполнения его расплавом. Теплопередающий элемент работает по принципу тепловой трубы, способен передавать большие тепловые мощности при изменении агрегатного состояния рабочего вещества (процесс испарения и конден-. сации) при наличии температурного напора по обе стороны элемента. Конструктивно теплопередающий элемент 5 выполнен в форме герметичной оболочки, частично заполненной рабочим веществом. B качестве последнего используются химические соединения и элементы, которые могут находиться в парообразном и жидком состоянии при рабочей разности температур. Форма оболочки элемента зависит от конструктивного оформления сливного устройства и условий его применения. В на- 35 греваемой части теплопередающего элемента жидкий теплоноситель испаряется с поглощением теплоты, а в охлаждаемой части элемента пар, перетекающий из эоны испарения, конденсируется с выделением теплоты.

Печь работает следующим образом.

В рабочем положении печи каждая сторона теплопередающего элемента 5 омывается потоками, имеющими различную температуру. Одна сторона потоком с высокой температурой образует зону подвода тепла, которое передается через стенку оболочки к заполняющему элемент веществу и обусловливает протекание процесса испарения рабочего вещества. Образовавшиеся пары накапливаются в центральной зоне элемента и перемещаются в осевом направлении в сторону меньшего давления. Другая сторона теплопередающего элемента находится в зоне с более низкой температурой и образует зону отвода тепла, 91 г которое передается от конденсирующего рабочего заполнителя через разделяющую оболочку элемента сливному устройству. Сконденсировавшееся рабочее вещество в виде жесткости перемещается из зоны конденсации в зону испарения, где превращается в пар ° Движение пара от зоны испарения в зоне конденсации происходит за счет разности температур в зонах испарения и конденсации, Возвращение жидкости в зону испарения осуществляется за счет силы тяжести, либо под действием капилярной разности давлений по капилярной структуре (фитилю), расположенной внутри на стенках теплопередающего элемента (не показано). В герметичной оболочке теплопередающего элемента осуществляется замкнутый цикл циркуляции рабочего вещества.

Высокотемпературный теплоноситель для заполнения теплопередающего элемента 5 выбирается так, чтобы его температура кипения была ненамного ниже наружной температуры стенки тигля 3 на уровне его заполнения расплавом.

В связи с тем, что температура конденсации пара равна температуре кипения высокотемпературного теплоносителя, по всей высоте элемента 5 ус-. танавливается практически одинаковая температура. При этом сливной носок

4 подогревается за счет тепла, отдаваемого парами высокотемпературного теплоносителя при его конденсации.

Эффективная теплопроводность теплопередающего элемента 5 (отношение плотности теплового потока через теплопередающий элемент к падению температуры на единицу длины эле4 мента) в десятки тысяч раз больше, чем теплопроводность, например, Си

Ад или А1 и достигает " 10 Вт (м к )

Поэтому при сливе расплава термические напряжения в сливном узле резко уменьшаются.

Конструкция теплопередаюпщго элемента мала по габаритам, компактна и легка по весу, почти полностью воспроизводится температура входа за счет аномально высокой теплопроводи— мости и обеспечивает эффективный теплосброс.

Предлагаемая конструкция индукционной плавильной печи позволяет за счет использования тепла расплава для нагрева сливного узла ослабить

Пар

Жидкость

Зоиа иагрИа (ис арения) Зоиа охлаждения нонденсацый 1

Фиг.2

Составитель М.Вилкова

Техред Н. Глущенко Корректор М.Пожо

Редак тор В. Иванов а

Заказ 7633/42 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1285291 4 термические напряжения в сливном узле со сливным носком, имеющим подогреваи тем самым предотвратить образова- тель, отличающаяся тем, ния в нем трещин и разрушений и ис- что, с целью повышения стойкости и ключить настылеобразование в сливном долговечности сливного носка, подоузле и подстывание металла, а следо- 5 греватель выполнен в виде герметичвательно, достигнуть наилучших эк- ного сосуда, расположеннопо внутри сплуатационных качеств и производст- футеровки верхней части тигля и сливвенных результатов. ного носка, подогреватель выполнен в виде герметичного сосуда, расположенФ о р м у л а и з о б р е т е н и я 10 ного внутри футеровки верхней части тигля и сливного носка, частично заИндукционная плавильная печь, полненного жидким теплоносителем, включающая футерованный корпус с во- имеющим температуру кипения ниже темдоохлаждаемым индуктором, внутри ко- пературы нагрева наружной стенки торого расположен плавильный тигель 15 верхней части тигля.