Турбоиндукционный плавильный агрегат

В нынешнее время наблюдается полноценное число публикаций, предлагающих плавильные комплексы и агрегаты на основанию индукционных тигельных печей, способности тот или иной значительно расширены за счет совмещения пары функций многосекционного индуктора печи либо пары преобразователей энергии в одной сборки при питании от многоэнергоканального полупроводникового преобразователя.

К примеру, в [1] предлагается агрегат ИТП, нижняя число боковой поверхности тот или другой занята электромагнитным вращателем расплава, а верхняя — нагревающим сплав средним индуктором печи. Приводятся плюсы такового плавильного агрегата, поступает его площадь в разработках плавки металлов.

В [2] описывается агрегат агрегата, в тот или другой совмещены индукционные тигельная (сверху) и канальная (снизу) печи с корпоративной ванной сплава.

В [3] предлагается агрегат плавильного агрегата, дозволяющего проводить жидкофазное возобновление оксидов на вертящейся железной подложке. Вращение жидко-железной подложки исполняется с поддержкой электромагнитного вращателя (ЭМВ).

В [4, 5] отмечается положительное воздействие на скорость металлургических реакций при управляемом, в частности вращательном, движении сплава в плавильном агрегате как в действиях жидкофазного возрождения металлов из оксидов, так и в процессе чистки встали от неметаллических включений. Препровождает определенный энтузиазм процесс центробежной сепарации включений в промежном ковше машин постоянного и полунепрерывного литья железных заготовок. При вращении встали в цилиндрической камере промежного ковша со скоростью 40-50 о/мин содержание включений миниатюризируется до 26% от их начального содержания в промежном ковше, содержание кислорода, связанного во включениях, в водянистой встали миниатюризируется ориентировочно в 2 однажды [5].

Индуктор электромагнитного вращателя (ЭМВ) (рис. 1) может размещаться под дном печи (вариант 1) либо вокруг боковой поверхности (вариант 2). Форма тигля быть может различной в зависимости от принятой схемы расположения индуктора ЭМВ.

Создателями предоставленной статьи на протяжении шеренги лет проводились службы по увольнения и разработке новейших металлургических агрегатов на основанию индукционных тигельных печей. Главным определяющим вопросцем при разработке был вопросец организации управляемого движения сплава в печи, в отличие от индукционных печей классической компоновки. В процессе разработки и исследовательских занятий рассматривались самые многообразные варианты расположения и схем включения обмоток как греющего индуктора, так и индуктора ЭМВ. Басистее, на рис. 2 и 3, приведены некие результаты этих исследований.

На рис. 2 приведено распределение скорости в поперечном разделении тигля при расположении индуктора ЭМВ под тиглем (представлен прямоугольниками).

Предусматривается многофазное кормленье многосекционного греющего индуктора печи. При всем этом бегающее вдоль осевой координаты магнитное поле обусловливает осевое усилие, действующее ввысь в пристеночных оболочках сплава, и связанное с сиим одноконтурное движение сплава в осевом направлении (рис. 3), что содействует интенсивному перемешиванию расплава, а также образованию воронки.

Басистее, на рис. 4, приведена одна из предлагаемых установок «турбо-индукционного плавильного агрегата», дозволяющей в один-одинешенек агрегате объединить немного функций обрисовываемых в литературе агрегатов с организацией вращения расплава.

Предлагаемый агрегат в нижней количества бережёт общепринятую компоновку греющего индуктора.

Все же тигель обладает наиболее высочайшее соотношение поперечника и вышины. В высшей части агрегата склонна пространная ванна с определенным под ней вращателем. При этом конструктивные зоны вращателя размещены как в торцевой плоскости, так и по окружности высшей части тигля, что благотворно влияет на образовании воронки водянистого сплава. В изначальном варианте греющий индуктор зарабатывает однофазное кормленье средней частоты, но предполагается также использовать двухчастотное кормленье для организации направленного осевого движения сплава в донной количества агрегата.

Для исследования действий в рассматриваемых плавильных агрегатах и управления режимами их службы создателями сотворен комплекс компьютерных программ на основанию детализированных электрических, магнитных и тепловых схем замещения (ДСЗ), детализированных структурных схем; способа окончательных разностей (МКР), а также с внедрением естественно-элементного кулька Femlab [6, 7].

Литература

1. Uemura Heroshi, Kano Toshiyuki. Crucible-Shaped Induction Furnace / Publication JP2004108666.
2. Bamji Pervez  J. F. , Fitzpatrick Nigel  P. Recovery of aluminium scrap / Publication US4571258.
3. Плавильный агрегат / Е. А. Коршунов, С. П. Буркин, Ф. Н. Сарапулов и др. Патент на изобретение в„– 2207476. Опубл. в БИ в„– 18 от 27.06.2003 грам. 
4. Евгений Коршунов. Плавка с вращением и жидкофазным возобновленьем. Уральский рынок металлов в„– 1-2, 2008 грам. С. 58-60.
5. Inclusion separation from molten steel in tundish with rotation electromagnetic field/ Miki Yuji, Kitaoka Hidenary, Bessho Nagayasu et al. // Tetsu-to-hagane = Journal Iron and Steel Institute Japan. 1996. 82. в„– 6. P. 40-45. На русс. яз. опубл. в журнальчике «Анонсы темной металлургии Рф и зарубежных стран» в„– 1, 1997 грам. С. 64-67.
6. Плавильные комплексы на основанию индукционных тигельных печей и их математическое моделирование: учебное пособие / В. И. Лузгин, С. Ф. Сарапулов, Ф. Н. Сарапулов, Б. А. Сокунов, Д. Н. То-машевский, В. Э. Фризен, И. В. Темных, В. В. Шипицын. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. 459 с. 
7. Структурное моделирование электротехнологических порядков и устройств / В. А. Иванушкин, Ф. Н. Сарапулов, В. Н. Кожеуров, Д. В.Исаков. Н-Тагил: НТИ (ф) УГТУ-УПИ, 2007. 397 с. 

B. И. ЛУЗГИН,

A. Ю. ПЕТРОВ,

C. А. РАЧКОВ, ЗАО «Рэлтек».

Ф. Н. САРАПУЛОВ, С. Ф. САРАПУЛОВ,

B. Э. ФРИЗЕН, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, грам. Екатеринбург