專利名稱：節(jié)能感應(yīng)熔化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于鑄造和冶金熔煉行業(yè)的感應(yīng)熔化爐。
背景技術(shù)：
感應(yīng)熔化爐，包括工頻熔鋅、鋁銅、鐵、鋼電爐，中頻熔鋅、鋁銅、鐵、鋼電爐等，其結(jié)構(gòu)包括感應(yīng)圈和爐襯?？紤]金屬熔化成金屬液后比重以及高度的壓力，加之金屬液無孔不入的鉆透性和液體高溫散熱因素，通常將爐襯(又稱坩堝)的安裝位置、高度及壁厚、坩堝口與底的尺寸差、坩堝壁材料等都設(shè)定在一個(gè)規(guī)定的尺寸和范圍內(nèi)?，F(xiàn)有的感應(yīng)熔化爐都是按這種規(guī)范而設(shè)計(jì)的。以容量為300公斤熔鋁工頻爐為例(見圖1)，在坩堝外直接裝有感應(yīng)圈，坩堝內(nèi)腔底面高于感應(yīng)圈下端面50毫米以上，坩堝上口面高出感應(yīng)圈上端面150毫米，坩堝壁厚85毫米(單邊)，坩堝內(nèi)徑與其高度的比為1∶1.3～1.5，存在的不足是被熔金屬體離感應(yīng)圈距離變遠(yuǎn)，脫離了磁通密集區(qū)，僅靠漏磁渦流化鋁，有功功率熔化率都不高；坩堝上口大底面小容易棚料；從上口大到周壁散熱面積大，熱能損失嚴(yán)重，單位電耗居高不下；由于坩堝外直接裝感應(yīng)圈，使用時(shí)的熱脹冷縮，坩堝的體積伸縮沒有補(bǔ)償，易造成坩堝脹裂，縮短了坩堝的使用壽命，也增加了坩堝的熱量損失。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能有效地增大有功功率和坩堝容量、大幅度提高熔化率、降低單位電耗的節(jié)能感應(yīng)熔化爐。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由坩堝、感應(yīng)圈、補(bǔ)償填料組成感應(yīng)熔化爐。在坩堝與感應(yīng)圈之間裝配伸縮補(bǔ)償填料；坩堝上口內(nèi)徑尺寸小于坩堝體內(nèi)徑尺寸。坩堝口部可加有保溫堝蓋，阻止散熱損失，使電熱能最大限度地作用于被熔金屬體。
坩堝體內(nèi)徑尺寸與坩堝上口內(nèi)徑比為1∶0.6～4.7。
所說的伸縮補(bǔ)償填料為耐熱保溫的材料如硅酸鋁纖維棉、耐高溫保溫澆注料、高鋁纖維棉。
本實(shí)用新型的特征還在于坩堝內(nèi)腔底面低于感應(yīng)圈下端水平面50～200毫米；坩堝內(nèi)徑與其高度的比為1∶1.5～2.5，不僅增加了容量而且靠升高的金屬液面，壓住磁力攪拌駝峰；感應(yīng)圈內(nèi)表面到坩堝內(nèi)表面距離為45～240毫米，使被熔金屬體更貼近感應(yīng)圈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型改變了坩堝的尺寸、形狀及安裝位置，實(shí)現(xiàn)了大堝加小蓋，改變了爐襯材料、形狀尺寸和安裝位置，從而擴(kuò)大了可利用的磁通密集區(qū)；在不改變原有電器設(shè)施情況下，增大了有功功率和容量、大幅度提高了熔化速度，單位電耗(熔化每噸鋁水耗電)明顯下降外，具有不增加新的設(shè)備投入而大幅度擴(kuò)大熔化能力、大比例降低電能消耗成本的顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
本實(shí)用新型不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)中因熔化爐結(jié)構(gòu)而造成的被熔金屬體離感圈距離較遠(yuǎn)，脫離了磁通密集區(qū)而導(dǎo)致的有功功率、熔化率都不高的技術(shù)問題，在原有電器系統(tǒng)、感應(yīng)圈尺寸不改變情況下，使用本實(shí)用新型的有功功率有所增加、熔化率比現(xiàn)有技術(shù)提高44％～110％；由于上口小，內(nèi)腔大，消除了因坩堝上口大而導(dǎo)致的棚料現(xiàn)象；縮小爐口面積，減少爐口的散熱，采用了耐高溫、伸縮補(bǔ)償、保溫填料，減少了感應(yīng)圈冷卻水帶走的熱能，單位電耗下降15％～30％，大大提高了坩堝的使用壽命。經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)環(huán)?？冃С蔀轱@著。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的感應(yīng)熔化爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖提供的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述圖1中現(xiàn)有技術(shù)中容量為300公斤工頻熔鋁爐，其坩堝2外套有感應(yīng)圈1，感應(yīng)圈1內(nèi)徑尺寸Φ內(nèi)690毫米。坩堝2外徑尺寸為Φ外690毫米，內(nèi)徑尺寸為Φ內(nèi)510毫米，坩堝2厚度為單邊80毫米，感應(yīng)圈1總高為720毫米，坩堝2上部端面4高出感應(yīng)圈1的上端面150毫米，坩堝腔底面3與感應(yīng)圈1至下向上數(shù)三匝位置平齊，該熔鋁工頻爐出水鋁溫780℃，有功功率80kw，熔化率103kg/h，熔化每噸鋁水單位電耗888.8KW/t。
圖2為本實(shí)用新型的一種工頻熔鋁爐，其電器系統(tǒng)、感應(yīng)圈尺寸功率、爐襯外徑尺寸與圖1所示的工頻熔鋁爐相同。坩堝2外徑尺寸為Φ外610毫米，內(nèi)徑尺寸為Φ內(nèi)550毫米，口部尺寸為Φ內(nèi)450毫米，加保溫堝蓋7，在感應(yīng)圈1內(nèi)徑與坩堝2外徑之間安裝保溫補(bǔ)償填料硅酸鋁纖維棉6，單邊厚度為40毫米，感應(yīng)圈1內(nèi)徑尺寸Φ內(nèi)690毫米，總高為720毫米，坩堝2上部端面4高出感應(yīng)圈1的上端面300毫米，坩堝內(nèi)腔底面3與感應(yīng)圈1下端水平面下降80毫米。
經(jīng)過數(shù)月連續(xù)工作隨機(jī)采集的本實(shí)用新型的工頻熔鋁爐原始記錄數(shù)據(jù)驗(yàn)證；本實(shí)用新型的所示工頻熔鋁爐熔化鋁合金出爐溫度780℃，有功功率增加到90～120kw，熔化率為176～226kg/h，熔化每噸鋁水單位電耗665～599KW/t。
1、本實(shí)用新型帶來的感應(yīng)熔化爐技術(shù)性能指標(biāo)提升；①本實(shí)用新型的熔化速度，較現(xiàn)有技術(shù)提高45％～110％；②本實(shí)用新型的熔化電能消耗，較現(xiàn)有技術(shù)下降15～30％；③本實(shí)用新型的非金屬坩堝爐襯使用壽命長，較現(xiàn)有技術(shù)延長2～5倍。
2、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效益①有功功率有所增加、容量增大，從而提高熔化速度，實(shí)現(xiàn)了不新增設(shè)備以及電器配置，而成倍擴(kuò)大熔化生產(chǎn)能力，大幅度降低生產(chǎn)電爐制造成本、節(jié)約了用戶的設(shè)備購置費(fèi)用。
②集成、優(yōu)化的高齡爐襯技術(shù)，爐襯可使用達(dá)到1000爐次以上。
③采用的耐熱保溫、伸縮補(bǔ)償填料刷新了節(jié)能工藝技術(shù)，大幅度降低熔化電耗成本。
④節(jié)約資源減少熱量排放，改善工作環(huán)境，人類自然環(huán)?？冃э@著。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能感應(yīng)熔化爐，包括坩堝(2)、感應(yīng)圈(1)，感應(yīng)圈(1)套裝在坩堝(2)外，其特征在于在坩堝(2)與感應(yīng)圈(1)之間有伸縮補(bǔ)償填料(6)；坩堝(2)上口內(nèi)徑尺寸小于坩堝體內(nèi)徑尺寸，坩堝內(nèi)徑與爐口直徑比為1∶0.6-0.7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能感應(yīng)熔化爐，其特征在于坩堝體內(nèi)徑尺寸與坩堝(2)上口內(nèi)徑比為1∶0.6～0.7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能感應(yīng)熔化爐，其特征在于坩堝(2)口部可加有保溫堝蓋(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能感應(yīng)熔化爐，其特征在于坩堝(2)內(nèi)腔底面低于感應(yīng)圈(1)下端水平面50～200毫米，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能感應(yīng)熔化爐，其特征在于感應(yīng)圈(1)內(nèi)表面到坩堝(2)內(nèi)表面距離為45～240毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能感應(yīng)熔化爐，其特征在于坩堝(2)內(nèi)徑與其高度的比為1∶1.5～2.5。
專利摘要一種節(jié)能感應(yīng)熔化爐，其主要特征是坩堝與感應(yīng)圈之間安裝伸縮補(bǔ)償填料，坩堝內(nèi)腔底面低于感應(yīng)圈下端面水平位置，坩堝內(nèi)徑與其高度的比為1∶1.5～2.5，感應(yīng)圈內(nèi)徑至坩堝內(nèi)腔之間的厚度為45～240毫米，坩堝上口內(nèi)徑尺寸小于坩堝體內(nèi)徑尺寸，爐口加蓋。本實(shí)用新型不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)中有功功率熔化率不高、坩堝的體積伸縮沒有補(bǔ)償，縮短了坩堝的使用壽命，且使坩堝散熱嚴(yán)重等技術(shù)問題，熔化率比現(xiàn)有技術(shù)提高44％～110％；消除了因坩堝上口大而導(dǎo)致的棚料現(xiàn)象，縮小爐口面積，減少爐口的散熱，單位電耗下降15％～30％，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)環(huán)保績效成為顯著。
文檔編號F27B14/06GK2625826SQ0325406
公開日2004年7月14日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者邱遠(yuǎn)忠 申請人:邱遠(yuǎn)忠