Индукционная тигельная печь

Индукционная тигельная печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии,в частности к конструкциям индукционной тигельной печи. Цель изобретения - снижение металлоемкости и увеличение надежности при эксплуатации. Печь содержит индуктор 1, тигель 2, подвижный каркас, состоящий из верхнего и нижнего горизонтальных колец, соединенных вертикальными стойками 10, имеющими двутавровое поперечное сечение. При наклоне подвижного каркаса вертикальные стойки 10 находятся в сложном напряженном состоянии и загружены неравномерно в зависимости от их расположения в плане по окружности вокруг тигля, причем предложена формула, по которой можно определить величину поперечного сечения каждой вертикальной стойки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (g1) 4 F 27 П 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ диУ4 фие2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4353983/23-02 (22) 30. 12.87 (46) 15.10.89. Бюл. Р 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) З.Н.Ройтенбурд, А.В.Колушов, В.Г.Ладожский и А.А.Горбунов (53) 621.365.52 (088.8) (56) Брокмайер К. Индукционные плавильные печи. М.; 1972, с. 102.

Патент США Р 4100365, кл. 13-27, 1978 ° (54) ИНДУКЦИОННАЯ ТИГЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкциям

„„Я0„„1515025 А 1

2 индукционной тигельной печи. Цель изобретения — снижение металлоемкости и увеличение надежности при эксплуатации. Печь содержит индуктор 1, тигель 2, подвижной каркас, состоящий из верхнего и нижнего горизонтальныХ колец, соединенных вертикальными стойками 10, имеющими двутавровое поперечное сечение. При наклоне подвижного каркаса вертикальные стойки 10 находятся в сложном напряженном состоянии и загружены неравномерно в зависимости от их расположения в плане по окружности вокруг тигля, причем предложена формула, по которой можно определить величину поперечного сечения каждой вертикальной стойки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1515025

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции индукционной тигельной печи.

Цель изобретения — снижение метал5 лоемкости и увеличение надежности при эксплуатации.

Па фиг ° 1 изображена печь, общий вид, на фиг.2 — вид по стрелке Л на фиг;1, на фиг.3 — подвижной каркас, 10 на фиг.4 — то же, вид в плане, на фиг.5 — графическая схема распределения нагрузок по вертикальным стойкам при наклоне каркаса.

Индукционная тигельная печь содер-15 жит индуктор 1, тигель 2 со сливным носком 3, вставленный в подвижной каркас 4, подвешенньп на раме 5 к основанию 6 через ось 7 и опирающийся на нлунжер 8 механизма наклона. Подвижной каркас 4 выполнен в виде верхнего горизонтального кольца 9, соединенного вертикального стойками 10 с нижним горизонтальным кольцом 11. Вертикальные стойки 10 подвижного карка- 5 са 4 снабжены упорньпа винтами 12 для радиального обжима индуктора 1 и тигля 2 ..

Верхнее 9 и нижнее 11 горизонтальные кольца выполняют обычно коробча — 30 того поперечного сечения, а вертикальные стойки 10 — двутаврового поперечного сечения

Печь работает следующим образом. 35

Расплав находится в тигле 2. Для слива расплава приводятся в действие плунжеры 8 механизма наклона. Рама 5, на которой подвешен подвижной каркас

4, поворачивается вокруг ос» 7 »а ос- 40 новании 6, и через сливной носок 3 происходит слив расплава в технологическую емкость.

При наклоне подвижного каркаса 4 с тиглем 2 вертикальные, стойки 10 нахо-45 дятся в сложном напряженном состоянии и загружены неравномерно в зависимости от нх расположения в плане по окружности вокруг тигля 2.

Упорные винты 12 в вертикальных стойках 10 обеспечивают радиальный обжим индуктора 1 и тигля 2 в подвижном каркасе 4 для компенсации электродинамических усил|ш в индукторе 1 и тепловых расип рений тигля 2.

Упорные винты 12 обусловливает наличие перерезынаюпшх сил в вертикальнык стойках 10. и, Р.=о, ! и

Р, К coso(,= 1; (2) (Р -Р, ) =t R (cosd,.-cosd,), (.3) где i = 2 - n (для уравнения (3));

n — число вертикальных стоек;

К вЂ” срединньп радиус вертикальных стоек;

d, — угол расположения стойки в плане (фнг.5);

1с — тангенс угла наклона (фиг.5).

Решение системы линейных уравнений позволяет получить распределение нагрузок на вертикальные стойки 10 подвижного каркаса 4, а следовательно, вывести закономерность для определения площади поперечного сечения каждой вертикальной стойки 10 в зависимости от расположения ее по отношению к оси, проходящей через сливной носок 3 и центр тигля 2.

Решение проведено для различных вариантов расположения и числа вертикальных стоек в каркасе.

На основании выявленной закономерности распределения нагрузок по вертикальным стойкам в зависимости от места их расположения по окружности вокруг тигля предлагается выбор площади поперечного сечения вертикальной стойки по формуле

Г. = пах (1,, F, (cos d(), где Г. — площадь поперечного сече1 ния 1-й стойки; — площадь поперечного сечения вертикальной стойки, расположенной на оси плана подвижного каркаса, перпенУсловия прочности каркаса 4 определяются путем подбора площади поперечного сечения вертикальных стоек 10.

Как видно из схемы нагружения (фиг. 5), одна часть вертикальных стоек находится в сжатой зоне, а другая — в растянутой.

Для выбора площади поперечного сечения каждой стойки необходимо решить статически неопределимую задачу (так как число вертикальных стоек

10 более 3).

В общем виде система линейных уравнений, описывающая равновесное состояние, записывается в виде

1515025

1О

15 сок и центр тигля ° где F

55 пах(Р, Г, l cos Ы I) х 59,29 = 246 кг.

1i.D дикуля рной оси, проходящей через сливной носок в центр тигля; г, — площадь поперечного сечения вертикальной стойки, расположенной на оси, проходящей через сливной носок и центр тигля, Ы; — центральньпг угол расположения вертикальной стойки в плане при начале отсчета от точки, противоположной сливному носку на оси, проходяц ей через сливной ноРр P Pq (g) n ) (Ь)п

i=i где Р— суммарное усилие радиального 20

Ц обжатия тигля, воспринимаемое вертикальными стойками каркаса; (6) — допускаемое напряжение на изгиб для материала верти- 25 кальных стоек каркаса, P — суммарное усилие на подвижной каркас от массы тигля с расплавом, n — - число вертикальных стоек подвижного каркаса.

В качестве примера рассмотрим индукционную тигельную печь ИЧТ-10/4,0

-И1.

Вертикальные стойки каркаса выполнены из двутавра Р 20К, ТУ14-2-24-72

"Сталь горячекатаная". Двутавры и тавры с параллельными гранями полок".

Площадь поперечного сечения вер— тикальной стойки F = 46,7 см ; масса

1 м длины q = 36,6 кг/м; длина стойки

1 = 1,62 м, число стоек п = 7;масса одной стойки m = c< 1 = 59,29 кг; масса всех стоек каркаса m, = m ° п

415 кг.

Определяется площадь поперечного сечения вертикальных стоек в соответствии с формулой F;=max(F „ F,i

° Jcose(f) получают массу облегченного каркаса 50

m = Š(— + 1)m=

Р „ (0,3169+0, 3169+0, 0915+0, 21+0, 21 ) 0,3969

Следовательно, можно уменьшить массу каркаса на

Предлагаемая конструкция подвижного каркаса индукционной тигельной печи позволяет снизить металлоемкость, уменьшить нагрузки на привод наклона и увеличить надежность печи.

Формула изобретения

1. Индукционная тигельная печь, включающая тигель со сливным носком, индуктор, опрокидывающий механизм, каркас с вертикальными однопрофильными стойками, расположенными вокруг тигля по окружности, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью металлоемкости и увеличения надежности при эксплуатации, вертикальные стойки выполнены с разновеликой площадью поперечного сечения в зависимости от расположения их по окружности вокруг тигля, причем величина поперечного сечения каждой вертикальной стоики равна

Г, = max (Fo, F, сos с/,.) площадь поперечного сечения вертикальной стойки, распо— ложенной на оси плана подвижного каркаса, перпендикулярной оси, проходящей через сливной носок и центр тигля; площадь поперечного сечения вертикальной стойки, расположенной на оси, проходящей через сливной носок и ось тигля; центральный угол расположения вертикальной стойки в плане при начале отсчета от точки, противоположной сливному носку на оси, проходящей через сливной носок и ось тигля, 2 ° Печьпоп.1,отличающ а я с я тем, что вертикальные стойки выполнены в виде пластин переменной по окружности толщины, которая определяется по формуле где D — - средний диаметр расположения пластин.

1515025 фиГ f

Фие. Я вЂ” — —,,

1 4- — -(1

,", г; И 11

ll lllli

1 l

1 1

С ос та ви тел ь М. Вил к ов а

Редактор А,Orap Техред A.ÊðàB÷óê Корректор М. Васильева

Заказ 62 14/39 Тираж 53 1 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул..Гагарина, 101