ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ

Индукционная печь.
Предлагаемое техническое решение относится к области металлургии и может использоваться в индукционных печах при плавке преимущественно цветных металлов, в частности, меди.
Известны индукционные печи для плавки металлов, содержащие емкость , внутри армированную высокотемпературной кладкой, преимущественно огнеупорным кирпичом, а снаружи расположена электрическая спираль для нагрева емкости. Поверх спирали расположена водяная рубашка , в виде трубчатого змеевика , соединенного с баком, в котором установлен привод для циркуляции жидкости в виде электрического насоса. Печи имеют электрические приборы регистрации и управления работой печей , которые также нагреваются и требуется их охлаждение в процессе работы. Для этого все блоки управления сведены в замкнутый шкаф , а охлаждающие контура каждого из блоков отделены друг от друга и их выходные полости соединены между собой общей емкостью, которая соединена с баком и приводом циркуляции жидкости для индуктора. ( см. например Индукционный плавильный комплекс , УПИ -Резонанс , 1994 г.)
Также известны индукционные печи равнозначные выше описанным печам, у которых охлаждающие контура блоков управления снабжены устройствами контроля за расходом охлаждающей жидкости. Выходные отверстия каждого из устройств соединены общей емкостью и постоянно находятся внутри жидкости перед сливом ее в бак . ( см. Индукционный плавильный комплекс с тиристорным преобразователем типа ТПЧ-100-8У4/2,4 ).
Недостатком этих индукционных печей является частая остановка и срабатывание защитных систем в процессе работы из-за того, что выходы каждого из блоков расположены ниже уровня охлаждающей жидкости, которая является несжимаемой и создает противодавления, величина которого
превышает величину настройки устройств контроля за расходом охлаждающей жидкости и приводит к подаче сигнала о неработоспособности той или иной системы и остановка печи в целом . Поэтому при эксплуатации таких печей требуется постоянный визуальный контроль за работоспособностью всех систем и принудительного вмешательства оператора в системы защиты и контроля за работоспособностью индукционных печей.
Технической задачей предлагаемого технического решения является устранение указанных выше недостатков и повышение надежности работы индукционных печей при плавке цветных металлов.
Указанная техническая задача достигается тем, что в предложенной индукционной печи содержащая металлическую емкость , внутренняя полость которой снабжена огнеупорной кладкой , а на периферии установлен индуктор с электрической спиралью и охлаждающей рубашкой , автоматическое многоконтурное устройство для поддержания работы всех узлов печи , содержащее электрические приборы с охлаждением, каждый контур устройства снабжен охлаждающей системой с устройством контроля за расходом охлаждающей жидкости с последующим ее сливом в бак, в котором установлен привод для подачи жидкости в индуктор и системы охлаждения всех узлов многоконтурного устройства, при этом сливы каждого из устройств контроля за расходом охлаждающей среды соединены с баком непосредственно, а между торцами сливов и уровнем жидкости в баке выполнен гарантированный воздушный зазор, давление в котором равно атмосферному .
На фиг. 1 - изображена схема охлаждения и конструкция индукционной печи, выполненной в соответствии с предлагаемым решением.
На фиг.2 - разрез узла контроля за расходом жидкости .
Как показано на фиг 1, предлагаемая печь содержит металлическую емкость 1, индуктор с огнеупорной кладкой 2, на наружной поверхности которого расположена электрическая спираль 3 с охлаждающей рубашкой 4, расположенной внутри спирали и соединенной через насос 5 с баком 6. Одновременно имеется автоматическое устройство 7 для контроля всех систем
печи в виде нескольких тиристоров с охлаждаемыми элементами ( не показаны), каждый из которых соединен с контрольным расходометром 8, выход 9 каждого из которых расположен в баке 6 . Расходомер содержит корпус 10 с поворотной регулировочной осью 11, упругой диафрагмой 12 и электрическим выключателем 13. В корпусе 10 выполнены входное 14 и выходное 15 отверстия для прохода жидкости. При этом в баке 6 между торцем выхода 9 каждого расходометра 8 имеется гарантированный зазор 16, преимущественно воздушный.
Работа предлагаемой печи осуществляется следующим образом. Через силовую электрическую цепь к спирали 3 индуктора подводится электрический ток, под воздействием магнитного поля которого нагревается металлический корпус тигля 1 вместе расположенным в нем металлом через кладку 2. Одновременно включается насос 5, с помощью которого в водяную рубашку 4 подается охлаждающая жидкость , преимущественно вода и предотвращает кладку 2 от перегрева. Нагретая жидкость отводится из рубашки 4 обратно в бак 6 или теплообменник. Одновременно жидкость из насоса 5 подается в системы автоматического устройства 7. Охладив тиристоры жидкость через отверстие 14 попадает в корпус 10 расходометров 8, создает там определенное давление и давит на упругую мембрану 12, а та в свою очередь контачит с выключателем 14. После этого за счет поворота оси 11 открывается такое проходное сечение отверстия 15 , чтобы давление было постоянным и не деформировало мембрану 12 . Жидкость из отверстия 15 через выход 9 сливается в бак 6 через зазор 16. Любое изменение давления в корпусе 10 влечет к изменению осевого смещения мембраны 12 и сигналиирует о неисправности в той или иной системе . Этот процесс повторяется постоянно пока работает печь. После прекращения работы печи выключается питание и насос циркуляции жидкости. Для возобновления работы процесс повторяется по выше описанному порядку.
в каждой системе не взаимодействуя на остальные . Кроме того раздельное истечение жидкости способствует легко определить систему в которой имеют место отклонения от нормального режима работы. Наличие гарантированного зазора в баке позволяет исключить созданию противодавления в обратной системе и не изменять условия работу расходомеров.
Использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность работы индукционных печей, облегчить условия обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации и создать лучшие условия на работу следящих устройств по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения