Гнездо для установки индуктора электромагнитного перемешивания на миксерах или печах

Патент 2155918

Авторы

Реферат

Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкциям миксеров или печей для приготовления сплавов. Гнездо содержит врезку в металлическом кожухе миксера или печи, имеющих футеровку и немагнитную плиту. Углубление в футеровке выполнено с наружной стороны миксера или печи. Немагнитная плита состоит из активной части и каркаса с фланцем. Активная часть выполнена из немагнитной нержавеющей стали толщиной 25-40 мм с каналами для протока охлаждающей жидкости и сквозными разрезами для улучшения проникновения электромагнитного поля. Каркас немагнитной плиты выполнен из немагнитной стали и закреплен посредством фланца к кожуху миксера или печи. Гнездо для установки индуктора не нарушает надежность миксера или печи, обеспечивает полную защиту индуктора и способствует максимальному проникновению электромагнитного поля в жидкометаллический расплав. 2 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкциям миксеров и печей для приготовления сплавов.

Известно гнездо для установки индуктора электромагнитного перемешивания, состоящее из врезки в каркасе миксера или печи и графитовой боросилицированной немагнитной плиты, представленное в информационном проспекте "Специального конструкторского бюро магнитной гидродинамики" (Латвия, г. Рига, ул. Антонияс, 14, LV-1248) и описанное в "Техническом описании" МГД-перемешивателя. Однако оно имеет ряд недостатков.

1. Исключена металлическая связующая кожуха миксера или печи в месте расположения гнезда, что нарушает прочность стенки в месте установки индуктора.

2. Графитовая боросилицированная плита находится в области высокой температуры без наличия внешнего охлаждения, что приводит к выходу ее из строя из-за термического воздействия на нее жидкого металла.

3. Плохая вязка плиты с футеровкой и каркасом миксера или печи приводит к нарушению прочности футеровки в местах соединения плиты и к протоку жидкого металла на стыках.

Наиболее близким к заявленному устройству является гнездо, состоящее из врезки в каркасе миксера или печи и плиты, выполненной из немагнитной стали и описанное в кн. Окороков Н.В. "Электромагнитное перемешивание металла в дуговых сталеплавильных печах". - М.: Металлургиздат, 1961, 177 с., с. 27.

Такое гнездо имеет следующие недостатки: 1. Немагнитный зазор, равный толщине футеровки стенки, или подины миксера, или печи, составляет 600 - 1000 миллиметров, что значительно снижает эффективность воздействия электромагнитного поля на расплав и требует повышенной мощности индуктора.

2. Плита не имеет жидкостного охлаждения, что при наличии трещин в футеровке и проникновении через них высокотемпературного расплава, который впоследствии контактирует с плитой, и приводит к выходу ее из строя и к проникновению расплава на поверхность.

3. Плита является цельнометаллической, что затрудняет проникновение электромагнитного поля из-за размагничивания его магнитным полем вихревых токов, наведенных в плите.

В основу изобретения положена задача создания гнезда для установки индуктора электромагнитного перемешивания, не нарушающего надежность миксера или печи, обеспечивающего полную защиту индуктора и способствующего максимальному проникновению электромагнитного поля в жидкометаллический расплав.

Поставленная задача решается тем, что в гнезде для установки индуктора электромагнитного перемешивания на миксерах или печах, содержащем врезку в кожухе миксера или печи, имеющих футеровку и немагнитную плиту, с наружной стороны миксера или печи выполнено углубление в футеровке, немагнитная плита состоит из активной части и каркаса с фланцем, причем активная часть выполнена из немагнитной нержавеющей стали толщиной 25-40 миллиметров с каналами для протока охлаждающей жидкости и сквозными разрезами для улучшения проникновения электромагнитного поля, а каркас немагнитной плиты выполнен из немагнитной стали и закреплен посредством фланца к кожуху.

На фиг. 1 изображено гнездо для установки индуктора электромагнитного перемешивания; на фиг. 2 показана конструкция немагнитной плиты.

Гнездо для установки индуктора электромагнитного перемешивания на миксерах и печах состоит из врезки 1 в кожухе 2 миксера или печи, углубления 3 в футеровке 4, немагнитной плиты с активной частью 5, каркасом 6 и фланцем 7. В активной части 5 немагнитной плиты расположены каналы 8 со штуцерами 9 для протока охлаждающей жидкости. Активная часть 5 имеет сквозные разрезы 10 для улучшения проникновения электромагнитного поля.

Устройство работает следующим образом. В днище или в одной из боковых стенок металлического кожуха 2 миксера или печи выполняется врезка 1. Во врезку 1 устанавливается немагнитная плита, которая крепится к кожуху 2. Так как немагнитная плита имеет каркас 6, то ее активная часть 5 находится в углублении 3 футеровки 4. Для охлаждения активной части 5 и немагнитной плиты в целом в активной части 5 расположены каналы 8 для протока охлаждающей жидкости, которая подается через штуцеры 9. Поскольку активная часть 5 немагнитной плиты может иметь толщину стенки 25-40 миллиметров, то для улучшения проникновения электромагнитного поля в ней выполнены сквозные разрезы 10. Толщина стенки активной части 5 немагнитной плиты выбирается исходя из условий прочности конструкции миксера или печи и эффективности проникновения электромагнитного поля через активную часть 5 немагнитной плиты.

Размеры немагнитной плиты в целом, величина углубления 3, глубина каркаса 6 зависят от толщины футеровки 4 и размеров устанавливаемого в гнездо индуктора электромагнитного перемешивания. Размеры индуктора определяются объемом перемешиваемого расплава в миксере или печи. Например, для миксеров и печей емкостью 30-60 тонн алюминиевого расплава, при общей толщине футеровки миксера, печи 600 миллиметров, в месте установки плиты углубление составляет 250 миллиметров. Размеры немагнитной плиты, при этом, следующие: длина - 2632 миллиметра; ширина - 1340 миллиметров; глубина каркаса - 265 миллиметров. Каналы в плите выполняются с размерами поперечного сечения 5020 миллиметров, что позволяет активно охлаждать плиту и не допускать засорения проточного тракта каналов. Это способствует также защите индуктора от термического излучения и, в то же время, значительно повышает надежность миксера или печи, так как даже при проникновении жидкого металла в микротрещины футеровки он застывает под действием пониженной температуры от охлаждаемой плиты, образуя естественный защитный слой.

Такая конструкция гнезда многократно проверена в производственных условиях и при его использовании не наблюдалось ни разрушений футеровки, ни протоков расплавленного металла.

При нарушении подачи охлаждающей жидкости или прекращении ее подачи гнездо также надежно работает, не вызывая каких-либо нарушений в конструкции миксера или печи и полностью защищает индуктор от перегрева даже в такой аварийной ситуации. Восстановление подачи охлаждающей жидкости после ее отсутствия в каналах плиты необходимо производить плавно увеличивая ее подачу в охлаждающие каналы, в то же время, не вызывая интенсивного испарения.

Формула изобретения

Гнездо для установки индуктора электромагнитного перешивания на миксерах или печах, содержащее врезку в кожухе миксера или печи, имеющих футеровку и немагнитную плиту, отличающееся тем, что с наружной стороны миксера или печи выполнено углубление в футеровке, немагнитная плита состоит из активной части и каркаса с фланцем, причем активная часть выполнена из немагнитной нержавеющей стали толщиной 25 - 40 мм с каналами для протока охлаждающей жидкости и сквозными разрезами для улучшения проникновения электромагнитного поля, а каркас немагнитной плиты выполнен из немагнитной стали и закреплен посредством фланца к кожуху.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2