футеровка индукционной единицы печи для плавки цинка

Формула изобретения

Футеровка индукционной единицы печи для плавки цинка, содержащая внутренний слой, контактирующий с жидким металлом и последующий слой, отличающаяся тем, что внутренний слой выполнен из графитового канала, состоящего из отдельных частей, а последующий слой из набивной огнеупорной кварцитовой массы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, в частности к плавке и выдержке цинка в индукционных печах.

Известна футеровка индукционной единицы, содержащая слой набивной огнеупорной массы, состоящей из отмеренных в определенных пропорциях шамота, глины и каолина [1]

Недостатками известной футеровки являются ее пористость и низкая стойкость на вымывание потоком жидкого металла.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является футеровка индукционной единицы печи для плавки цинка, содержащая внутренний слой, контактирующий с жидким металлом, и последующий слой [2] Слои отличаются друг от друга физическими свойствами, причем внутренний слой выполнен в виде отдельного литого неэлектропроводного канала, а последующий слой из теплоизоляционного волокнистого материала.

Недостатком известного решения является необходимость выполнения отдельного неэлектропроводного канала, контактирующего с жидким металлом, в виде целостной отливки, что представляет собой технически сложную и трудоемкую технологическую операцию, практически невыполнимую для каналов больших размеров и сложной формы, в частности для сдвоенных индукционных единиц плавильных печей. Кроме того, в случае образования небольших трещин в канале индукционная единица выходит из строя, так как слой теплоизоляции не препятствует прохождению жидкого металла, в частности, это относится к жидкому цинку, так как он обладает высокой жидкотекучестью.

Проанализировав недостатки известных технических решений, можно сделать вывод, что возникла необходимость в создании футеровки индукционной единицы печи для плавки цинка, подготовка которой упрощена. Кроме того, она должна обладать высокой надежностью и, соответственно, длительным сроком службы.

Изобретение позволяет решить задачу повышения надежности футеровки индукционных единиц и, соответственно, увеличения срока службы самих индукционных единиц печей для цинка.

Футеровка индукционной единицы печи для плавки цинка содержит внутренний слой, контактирующий с жидким металлом, и последующий слой, причем внутренний слой выполнен из графитового канала, состоящего из отдельных частей, а последующий слой из набивной огнеупорной кварцитовой массы.

По сравнению с известными техническими решениями заявляемое решение позволяет упростить подготовку футеровки, а также повысить ее надежность и срок службы.

На фиг.1 представлена индукционная единица и ее футеровка, а также распределение электрического тока и сил, действующих на жидкий металл в месте сочленения графитовых частей канала; на фиг. 2 разрез А А. На фиг. 1.

Индукционная единица печи для плавки цинка с футеровкой содержит индуктор 1, магнитопровод 2, стальной кожух 3, в котором расположена футеровка, внутренний слой который, контактирующий с жидким металлом, выполнен из графитового канала 4, состоящего из отельных частей 5, 6, 7, а последующий слой 8 выполнен из набивной огнеупорной кварцитовой массы.

Футеровка индукционной единицы печи в условиях плавки цинка работает следующим образом.

В каналы печи заливается жидкий цинк и включается индуктор 1. По металлу и графитовым частям 5, 6, 7, канала 4 протекает наведенный ток J. В местах сочленения каналов, из за более высокого электросопротивления, ток перемещается в жидкий металл. Токовые линии в этом месте концентрируется и изгибаются. В зоне сочленения появляются электромагнитные силы , направленные в сторону металла в канале 4 и препятствующие проходу жидкого металла в месте сочленения отдельных частей 5, 6, 7, канала 4. Так как графит не взаимодействует с расплавленным цинком и не подвержен истиранию его жидкометаллическими потоками, то он надежно держит цинк в канале 4, не давая ему входить через слой наружу. Кварцитовая набивка 8 служит дополнительным гарантом надежности, так как при нагреве она расширяется и закрепляет части графитового канала 4, прижимая их друг к другу и не допуская образования зазоров не только между графитовыми частями канала 4, но и графитом и самой кварцитовой набивкой. Это практически исключает проникновение цинка в стыки графитовых частей 5, 6, 7, канала 4. В случае проникновения цинка через графитовый канал 4 набивная футеровка 8 из кварцита является дополнительной преградой для расплавленного цинка. Это обуславливает высокую надежность, а соответственно, и длительный срок службы предлагаемой футеровки.