Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
трухов полн.docx
Скачиваний:
549
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
3.89 Mб
Скачать

Электромагнитное перемешивание металла в тигле

Взаимодействие тока в индукторе с током, индуцированным в поверхностном слое жидкого металла в тигле, приводит к воз­никновению электродинамических сил F, действующих на жид­кий металл и направленных к оси тигля (рис. 12.3).

Под действием электродинамических сил /'возникает двухкон- турная циркуляция металла, интенсивность которой можно визу­ально оценить по высоте выпуклого мениска Нт на свободной поверхности ванны металла.

Выводы теории индукционного нагрева, подтверждаемые прак­тикой, показывают, что высота мениска прямо пропорциональна удельной мощности, передаваемой в садку, и обратно пропорцио­нальна корню квадратному из частоты тока:

Рис. 12.3. Схема электроди­намической циркуляции металла в тигле индукци­онной печи

Нт=к(12.3)

где Нт высота мениска; к — коэффициент пропорциональности; Рул — Удельная мощность, передаваемая в садку; / — частота тока.

В результате электромагнитного перемешивания происходит вы­равнивание температуры и химического состава металла в объеме ванны. Быстрее проходят процессы растворения легирующих эле­ментов и науглероживания. Однако чрезмерная интенсивность перемешивания приводит к нарушению сплошности шлакового покрова, так как шлак стекает к стенкам тигля. В результате этого увеличивается угар металла, усиливается растворение в нем газов и, кроме того, возможны газометаллические выбросы.

На практике допустимая интенсив­ность перемешивания металла в печах промышленной частоты обеспечивает­ся при величине удельной мощности, не превышающей 230... 300 кВт/т. Скорость движения металла в этом случае дости­гает 2,5 м/с в центре и 4 м/с у стенки тигля. Учитывая, что расход энергии на плавку чугуна в крупных электропечах составляет около 500 кВт-ч/т, произ­водительность ИЧТ промышленной частоты не превосходит половины ее емкости в час.

Из формулы (12.3) следует, что уве­личение частоты тока в индукторе по­зволяет увеличивать удельную мощ­ность печи и ее производительность.

12.4. Основные элементы конструкции печей промышленной частоты

Каркас индукционной тигельной печи 5 (рис. 12.4) может по­ворачиваться вокруг оси 1 для слива металла под действием гид­равлических цилиндров. Индуктор 3 опирается на магнитопрово- ды 4, представляющие собой пакеты трансформаторной стали. Маг- нитопроводы служат для замыкания внешнего магнитного поля индуктора и позволяют, таким образом, избежать нагрева метал­локонструкций, расположенных рядом с индуктором. Кроме того, они обеспечивают жесткость индуктору. Набивной из спекаемых огнеупорных масс тигель 7 закрывается крышкой 2. Подводы воды и тока к индуктору осуществляются гибкими водоохлаждаемыми кабелями и шлангами 6. При замерах температуры, отборе проб и вводе присадок плавильщик находится на рабочей площадке печи 8.

Индуктор печи промышленной частоты выполняется из мед­ной неравностенной трубки (рис. 12.5), утолщенная часть которой обращена к оси индуктора.

Охлаждение индуктора обычно секционное. Каждая секция имеет свой вход и выход охлаждающей воды. Это обеспечивает необходимую пропускную способность при небольшом давлении охлаждающей воды.

8

ленной частоты

Рис. 12.4. Общий вид индукци- Рис. 12.5. Сечение неравностенных онной тигельной печи промыш- трубок для индукторов печей про-

мышленной частоты (размер А = = 16...36 мм)