RU2390700C2

RU2390700C2 - Turbo-inductive crucible furnace

Info

Publication number: RU2390700C2
Application number: RU2008114940/02A
Authority: RU
Inventors: Владислав Игоревич Лузгин (RU); Владислав Игоревич Лузгин; Александр Юрьевич Петров (RU); Александр Юрьевич Петров; Федор Никитич Сарапулов (RU); Федор Никитич Сарапулов; Сергей Федорович Сарапулов (RU); Сергей Федорович Сарапулов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "РЭЛТЕК"
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2010-05-27
Also published as: RU2008114940A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: furnace is equipped with shunt magnetic conductors with winding. Also a crucible consists of an upper ceramic cup-shaped section and lower cylinder section out of refractory material. A m-phase inductor alternates phases to create draft forces in a melt metal bath. Forces are directed upward along a wall of the cylinder section of the crucible. The vertical magnetic three-fold conductors are of L-shape. The upper cup-shaped section of the crucible rests on these conductors. Under the cup of the crucible there are installed the shunt magnetic conductors with winding connected accordingly to three-phase circuit of electric feed. They generate electro-magnetic field facilitating axial rotation of metal in the upper cup-shaped part of the crucible. A charging platform and heat insulating cover with a mechanism of transfer are installed on the throat of the cup-shaped section of the crucible in plane of furnace turn or in plane perpendicular to furnace turn plane.

EFFECT: raised efficiency of furnaces of axial rotation of metal and developing multi-functional melting installation for processing poly-metallic charge containing oxides in cyclic, continuous and semi-continuous modes of operation.

3 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к металлургии, а именно к комплексному оборудованию для плавки шихты, содержащей как черные, так и цветные металлы.The present invention relates to metallurgy, and in particular to integrated equipment for melting a mixture containing both ferrous and non-ferrous metals.

Индукционные тигельные печи (ИТП) широко используются в качестве плавильных агрегатов благодаря высокому к.п.д. и высокой технологической эффективности, в которых могут проводиться процессы расплавления шихты, рафинирования, приготовления сложных сплавов, переработки металлических отходов, металлолома и оксисодержащей шихты. Наиболее широкое распространение получили ИТП с однофазным цилиндрическим индуктором, внутри которого установлен тигель из огнеупорного материала со сливным носком и термоизолирующей крышкой с механизмом перемещения. Загрузка шихты в таких печах осуществляется через горловину тигля с помощью механизмов, находящихся на загрузочной площадке, а слив металла производится путем поворота тигля вокруг основного вала вращения, размещенного под его носком, с помощью двух гидравлических цилиндров, верхние оси которых установлены на раме тигля между осью симметрии тигля и вала его вращения, а их нижние оси закреплены на корпусе печи (см. Л1. Вайнберг A.M. Индукционные плавильные печи. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Энергия, 1967. - рис.9-4, Приложение 1).Induction crucible furnaces (ITP) are widely used as melting units due to their high efficiency and high technological efficiency, in which the processes of charge melting, refining, preparation of complex alloys, processing of metal waste, scrap metal and an oxide-containing charge can be carried out. The most widespread are ITPs with a single-phase cylindrical inductor, inside of which there is a crucible made of refractory material with a drain toe and a heat-insulating cover with a movement mechanism. The charge is loaded in such furnaces through the neck of the crucible using the mechanisms located on the loading platform, and the metal is drained by turning the crucible around the main shaft of rotation, located under its toe, using two hydraulic cylinders, the upper axes of which are mounted on the frame of the crucible between the axis the symmetry of the crucible and the shaft of its rotation, and their lower axes are fixed on the furnace body (see L1. Weinberg AM Induction melting furnaces. Textbook for high schools. M .: Energy, 1967. - Fig. 9-4, Appendix 1).

Известны конструкции ИТП, в которых для облегчения удаления шлака предусмотрен обратный наклон тигля, который обеспечивается путем установки дополнительно двух гидравлических цилиндров к главным наклоняющим цилиндрам печи (см. Л2. Информационные каталоги "Индукционные плавильные печи" фирмы INDUCTOTHERM, Приложение 2). В задней части горловины печи имеется люк для удаления шлака. Цилиндры обратного наклона обеспечивают наклон тигля в противоположную сторону вокруг дополнительного вала. По шлаковому желобу тяжелый шлак легко удаляется по наклону вниз. Однако установка дополнительных гидравлических цилиндров обратного наклона усложняет и удорожает конструкцию ИТП и требует установки дополнительного комплекта гидравлической аппаратуры управления. Поэтому целесообразно применение механизмов, обеспечивающих двусторонний наклон тигля печи, имеющих только одну пару гидравлических цилиндров.There are known ITP designs in which, to facilitate slag removal, a reverse crucible tilt is provided, which is ensured by installing two additional hydraulic cylinders to the main tilt cylinders of the furnace (see L2. INDUCTOTHERM Induction Melting Furnaces Information Catalogs, Appendix 2). At the back of the furnace neck there is a hatch for removing slag. Reverse tilt cylinders tilt the crucible in the opposite direction around the additional shaft. On the slag trench, heavy slag is easily removed by tilting down. However, the installation of additional hydraulic cylinders of the reverse tilt complicates and increases the cost of the ITP design and requires the installation of an additional set of hydraulic control equipment. Therefore, it is advisable to use mechanisms that provide two-sided tilt of the crucible furnace, having only one pair of hydraulic cylinders.

При традиционном однофазном питании индуктора ИТП расплав циркулирует по двум (верхнему и нижнему) тороидальным контурам, обусловленным наличием нормального сжимающего электродинамического давления, которое вследствие неравномерности магнитного поля по высоте имеет в центре максимальное значение. Такое силовое давление на металл приводит также к образованию положительного мениска (выпуклости) на поверхности расплава. Эти процессы негативно влияют на процессы плавки, в частности, плохо смешиваемые контуры циркуляции расплава приводят к неоднородности химического состава сплава, а положительный мениск приводит к переохлаждению поверхности и к необходимости использования большого количества защитного шлака.With the traditional single-phase power supply of the ITP inductor, the melt circulates along two (upper and lower) toroidal circuits, due to the presence of normal compressive electrodynamic pressure, which, due to the unevenness of the magnetic field in height, has a maximum value in the center. Such force pressure on the metal also leads to the formation of a positive meniscus (bulge) on the surface of the melt. These processes negatively affect the melting processes, in particular, poorly mixed circuits of the melt circulation lead to heterogeneous chemical composition of the alloy, and a positive meniscus leads to supercooling of the surface and the need to use a large amount of protective slag.

Для достижения полного перемешивания металла в рабочем объеме печи необходимо обеспечить одноконтурную циркуляцию металла по всему рабочему объему тигля, при которой мениск имеет почти плоскую форму. Такую форму циркуляции можно получить при помощи бегущего магнитного поля, создаваемого m-фазным индуктором при питании от многофазного источника питания (Л1, стр.213, рис.11-4, Приложение 3).To achieve complete mixing of the metal in the working volume of the furnace, it is necessary to provide a single-circuit metal circulation throughout the entire working volume of the crucible, in which the meniscus has an almost flat shape. This form of circulation can be obtained using a traveling magnetic field created by the m-phase inductor when powered by a multiphase power source (L1, p. 213, Fig. 11-4, Appendix 3).

Одноконтурная циркуляция металла не в полной мере решает проблемы ведения плавки шихты, содержащей большое количество оксидов, так как для быстрого протекания реакций восстановления необходимо создавать высокие скорости циркуляции расплава. Повышение скорости движения металла достигается в индукционной тигельной печи, выполненной по патенту №JP2004108666 (публикация от 2004-04-08), взятой в качестве прототипа, в которой имеется греющий индуктор, цилиндрический тигель, электромагнитное устройство (статор), создающее вращающееся магнитное поле и установленное в нижней части тигля (Л3, Приложение 4). Такая конструкция обеспечивает интенсивное вращательное движение (турбодвижение) металла во всем объеме вокруг оси тигля. Возникающие при этом центробежные силы создают дополнительное давление металла на стенки тигля, а поверхность ванны расплава становится вогнутой (отрицательный мениск). В образовавшуюся лунку скатывается шлак и отсекается от стенок тигля, что предотвращает его разъедающее действие на стенки тигля. Интенсивное движение металла в подшлаковом слое позволяет увеличить температуру шлака и активизировать химические реакции при скольжении металла под шлаком. Кроме этого, вращательное движение обеспечивает интенсивное взаимодействие металла с загружаемой сверху мелкой шихтой или порошкообразными материалами и ускоряет протекание металлургического процесса.Single-circuit metal circulation does not fully solve the problems of melting a mixture containing a large amount of oxides, since for the rapid occurrence of reduction reactions it is necessary to create high melt circulation rates. Increasing the speed of movement of the metal is achieved in an induction crucible furnace, made according to patent No. JP2004108666 (publication from 2004-04-08), taken as a prototype, in which there is a heating inductor, a cylindrical crucible, an electromagnetic device (stator) that creates a rotating magnetic field and installed at the bottom of the crucible (L3, Appendix 4). This design provides intensive rotational motion (turbo movement) of the metal in the entire volume around the axis of the crucible. The resulting centrifugal forces create additional metal pressure on the crucible walls, and the surface of the molten bath becomes concave (negative meniscus). Slag slides into the hole and is cut off from the walls of the crucible, which prevents its corrosive effect on the walls of the crucible. The intense movement of the metal in the sub-slag layer allows you to increase the temperature of the slag and activate chemical reactions when the metal glides under the slag. In addition, the rotational movement provides intensive interaction of the metal with a fine charge or powder materials loaded from above and accelerates the course of the metallurgical process.

Однако при классической форме тигля (отношение высоты к диаметру 1,5-2,0) в нижней его части создается высокое давление металла на стенки, складывающееся из гидростатического давления столба металла и давления центробежных сил вращения металла. Это приводит к ускоренному вымыванию футеровки в нижней части тигля при быстром движении металла и к снижению срока службы тигля. К тому же в цилиндрическом высоком тигле площадь зеркала металла остается небольшой, следовательно, и площадь соприкосновения металла и шлака недостаточна для интенсивного проведения химических реакций, что снижает эффективность ИТП с осевым вращением металла.However, with the classical form of the crucible (the ratio of height to diameter 1.5-2.0) in its lower part, high metal pressure is created on the walls, which consists of the hydrostatic pressure of the metal column and the pressure of the centrifugal forces of metal rotation. This leads to accelerated leaching of the lining in the lower part of the crucible with the rapid movement of the metal and to reduce the life of the crucible. In addition, in a cylindrical tall crucible, the area of the metal mirror remains small, therefore, the contact area of the metal and slag is insufficient for intensive chemical reactions, which reduces the efficiency of ITP with axial rotation of the metal.

Данная конструкция печи позволяет вести плавку только в циклическом режиме, когда загружается порция шихты, а после расплавления и перегрева производится полный слив металла путем поворота тигля. В современных литейных производствах требуются адаптивные многофункциональные плавильные агрегаты, способные работать в различных режимах (циклическом, непрерывном, полупрерывном) и с различным составом и качеством шихты.This furnace design allows melting only in cyclic mode, when a portion of the charge is loaded, and after melting and overheating, the metal is completely drained by turning the crucible. In modern foundries, adaptive multifunctional melting units are required that can operate in various modes (cyclic, continuous, semi-continuous) and with different composition and quality of the charge.

Предлагаемое изобретение - турбоиндукционная тигельная печь - позволяет повысить технико-экономическую эффективность индукционных тигельных печей с осевым вращением металла и решить задачу создания многофункционального плавильного агрегата, способного перерабатывать полиметаллическую шихту, содержащую оксиды в циклическом, непрерывном и полунепрерывном режимах работы.The present invention - a turbo-induction crucible furnace - allows to increase the technical and economic efficiency of induction crucible furnaces with axial metal rotation and to solve the problem of creating a multifunctional melting unit capable of processing a polymetallic charge containing oxides in cyclic, continuous and semi-continuous modes of operation.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что турбоиндукционная тигельная печь, содержащая корпус, тигель со сливным носком, загрузочную площадку и теплоизолирующую крышку с механизмом перемещения, m-фазный индуктор, по внешней окружности которого вертикально вдоль оси установлены магнитопроводы, механизм поворота тигля вокруг основного вала вращения, размещенного под его носком, с двумя гидравлическими цилиндрами, причем она снабжена шунтирующими магнитопроводами с обмотками, при этом тигель состоит из верхней керамической чашеобразной части и нижней цилиндрической части из огнеупорного материала, m-фазный индуктор выполнен с возможностью чередования фаз для создания тяговых усилий в ванне расплава металла, направленных вверх вдоль стенок цилиндрической части тигля, вертикальные магнитопроводы выполнены Г-образной формы в количестве, кратном трем, на которые оперта верхняя часть тигля, под чашей тигля установлены шунтирующие магнитопроводы с обмотками, включенными по трехфазной схеме электропитания и создающими электромагнитное поле, обеспечивающее осевое вращение металла в верхней чашеобразной части тигля, а загрузочная площадка и теплоизолирующая крышка с механизмом перемещения установлены на горловине чашеобразной части тигля в плоскости поворота печи или в плоскости, перпендикулярной к плоскости поворота печи. Кроме этого, она содержит дополнительное устройство управляемого слива металла с дополнительным валом вращения печи, размещенным в нижней части боковой стенки верхней чашеобразной части тигля напротив сливного носка в плоскости поворота печи, а также снабжена платформой с двумя вертикальными стойками, в торцевой части которых установлены полуцилиндрические подшипники скольжения для дополнительного вала вращения печи и полуцилиндрические защелки, причем корпус печи размещен на платформе так, что основной и дополнительный валы вращения печи расположены на одном уровне с верхними осями гидравлических цилиндров, которые установлены в плоскости, проходящей через ось симметрии тигля перпендикулярно плоскости вращения печи, причем нижние оси гидравлических цилиндров закреплены на раме платформы.The essence of the invention lies in the fact that a turbo-induction crucible furnace comprising a housing, a crucible with a drain toe, a loading pad and a heat-insulating cover with a movement mechanism, an m-phase inductor with magnetic circuits installed vertically along its axis, a crucible rotation mechanism around the main shaft rotation, placed under his toe, with two hydraulic cylinders, and it is equipped with shunt magnetic circuits with windings, while the crucible consists of upper ceramic of the cup-shaped part and the lower cylindrical part of refractory material, the m-phase inductor is arranged to alternate phases to create traction forces in the molten metal bath, directed upward along the walls of the cylindrical part of the crucible, the vertical magnetic cores are made in the form of a multiple of three, on which the upper part of the crucible is supported, shunt magnetic cores with windings connected according to a three-phase power supply circuit and creating an electromagnetic field are installed under the crucible cup, providing e axial rotation of the metal in the upper cup portion of the crucible, and the loading platform and the insulating cap with the moving mechanism mounted on the neck of the bowl portion of the crucible in a furnace rotation plane or in a plane perpendicular to the plane of rotation of the furnace. In addition, it contains an additional device for controlled discharge of metal with an additional shaft of rotation of the furnace, located in the lower part of the side wall of the upper cup-shaped part of the crucible opposite the drain toe in the plane of rotation of the furnace, and is also equipped with a platform with two vertical posts, in the end of which semi-cylindrical bearings are installed sliding for the additional shaft of rotation of the furnace and semi-cylindrical latches, and the body of the furnace is placed on the platform so that the main and additional shaft rotate Ia furnace at the same level with the upper axes of the hydraulic cylinders which are mounted in a plane passing through the crucible axis of symmetry perpendicular to the plane of rotation of the furnace, the lower hydraulic cylinder secured to the frame axis platform.

Таким образом, заявляемый технический результат - создание высокоэффективной многофункциональной турбоиндукционной тигельной печи - достигается с использованием чашеобразной части тигля с большой поверхностью металла и размещенного под ней электромагнитного вращателя, обеспечивающего осевое вращение металла в верхней части тигля, а также с применением устройства управляемого слива металла для реализации непрерывной работы печи и устройства двунаправленного поворота тигля для обеспечения циклического и полунепрерывного режима работы печи.Thus, the claimed technical result - the creation of a highly efficient multifunctional turbo-induction crucible furnace - is achieved using the cup-shaped part of the crucible with a large metal surface and an electromagnetic rotator located under it, providing axial rotation of the metal in the upper part of the crucible, as well as using a controlled metal discharge device for implementation continuous operation of the furnace and the device for bidirectional rotation of the crucible to ensure cyclic and semi-continuous operation oven bots.

На фиг.1 и 2 показано конструктивное исполнение предлагаемой турбоиндукционной печи. Разрез печи в вертикальной плоскости представлен на фиг.1, на которой обозначено: 1 - подина; 2 - цилиндрическая часть тигля; 3 - m-фазный индуктор; 4 - Г-образные магнитопроводы; 5 - устройство управляемого слива металла; 6 - шиберная заслонка; 7 - чашеобразная часть тигля; 8 - теплоизолирующая крышка; 9 - механизм перемещения крышки; 10 - шлак; 11 - расплав металла; 12 - сливной носок; 13 - основной вал вращения тигля; 14 - корпус печи; 15 - гидравлические цилиндры; 16 - обмотки электромагнитного вращателя; 17 - шунтирующие магнитопроводы; 18 - загрузочная площадка; 19 - верхние оси гидравлических цилиндров; 20 - вертикальные стойки; 21 - дополнительный вал вращения печи; 22 - полуцилиндрические защелки; 23 - полуцилиндрические подшипники скольжения; 24 - положение тигля при повороте вокруг дополнительного вала; 25 - положение тигля при повороте вокруг основного вала; 26 - колесные пары; 27 - нижние оси гидравлических цилиндров; 28 - платформа.Figure 1 and 2 shows the design of the proposed turbo-induction furnace. A section of the furnace in a vertical plane is shown in figure 1, which indicates: 1 - bottom; 2 - the cylindrical part of the crucible; 3 - m-phase inductor; 4 - L-shaped magnetic cores; 5 - device controlled discharge of metal; 6 - slide gate; 7 - cup-shaped part of the crucible; 8 - heat insulating cover; 9 - mechanism for moving the cover; 10 - slag; 11 - molten metal; 12 - drain sock; 13 - the main shaft of rotation of the crucible; 14 - furnace body; 15 - hydraulic cylinders; 16 - windings of an electromagnetic rotator; 17 - shunting magnetic cores; 18 - loading area; 19 - the upper axis of the hydraulic cylinders; 20 - vertical racks; 21 - an additional shaft of rotation of the furnace; 22 - semi-cylindrical latches; 23 - semi-cylindrical plain bearings; 24 - the position of the crucible when turning around an additional shaft; 25 - position of the crucible when turning around the main shaft; 26 - wheelsets; 27 - lower axis of the hydraulic cylinders; 28 - platform.

Предлагаемая турбоиндукционная печь может работать в циклическом непрерывном и полунепрерывном режимах. В циклическом режиме печь работает аналогично ИТП классического исполнения. Вначале через горловину печи при открытой крышке (8) производится завал шихты. После этого подается питание на m-фазный индуктор (3) и шихта расплавляется. По мере наплавления жидкого металла в цилиндрической части тигля (2) создается одноконтурное движение металла, так как при многофазном питании индуктора создаются тяговые усилия, направленные вверх вдоль стенок тигля. Когда металл наполняет чашеобразную часть тигля, включается электромагнитное вращающее устройство, образованное Г-образными магнитопроводами (4) и шунтирующими магнитопроводами (17) с обмотками (16). При этом верхние слои ванны расплава начинают вращаться в чаше тигля большого диаметра и поверхность расплава приобретает вогнутую форму (отрицательный мениск). В образовавшуюся лунку скатывается шлак и загружается мелкая шихта, а также подаются мелкая шихта и легирующие добавки. За счет вращательного движения в верхней части ванны расплава создаются высокие скорости движения металла в чаше тигля при относительно низком гидростатическом давлении на его стенки, что позволяет уменьшить размывание футеровки и увеличить срок ее службы. Высокая скорость движения металла под шлаком на большой поверхности в тигля способствует ускорению химических реакций и активизации металлургического процесса. Под действием центростремительных сил жидкий металл втягивается в цилиндрическую часть тигля и попадает в циркулирующий там поток металла. Таким образом, создается общая циркуляция металла в paбочем объеме тигля: в чашеобразной части - вращающийся поток; в центре цилиндрической части - ниспадающий поток; вдоль стенок цилиндрической части - восходящий поток. При этом скорость движения металла вдоль стенок в части тигля оказывается невысокой, следовательно, и размывание футеровки становится значительно меньше. Интенсивная циркуляция металла по объему тигля обеспечивает высокую равномерность распределения температуры и химического состава. В конце плавки производится полный поворот печи вокруг основного вала (26) под действием гидравлических цилиндров (15) при открытых полуцилиндрических защелках (22) и металл сливается в промежуточный ковш.The proposed turbo-induction furnace can operate in continuous cyclic and semi-continuous modes. In cyclic mode, the furnace works similarly to the ITP of a classic design. First, through the neck of the furnace with the lid (8) open, the charge is blocked. After that, power is supplied to the m-phase inductor (3) and the charge is melted. As the liquid metal is deposited in the cylindrical part of the crucible (2), a single-circuit metal movement is created, since with multiphase feeding of the inductor, traction forces are created, directed upward along the walls of the crucible. When the metal fills the cup-shaped part of the crucible, an electromagnetic rotating device is formed, formed by L-shaped magnetic circuits (4) and shunting magnetic circuits (17) with windings (16). In this case, the upper layers of the melt bath begin to rotate in a bowl of a large diameter crucible and the surface of the melt acquires a concave shape (negative meniscus). Slag slides into the formed hole and a fine charge is loaded, and a fine charge and alloying additives are also fed. Due to the rotational motion in the upper part of the molten bath, high speeds of metal movement are created in the crucible bowl with relatively low hydrostatic pressure on its walls, which allows to reduce erosion of the lining and increase its service life. The high speed of the metal under the slag on a large surface in the crucible contributes to the acceleration of chemical reactions and the activation of the metallurgical process. Under the action of centripetal forces, the liquid metal is drawn into the cylindrical part of the crucible and enters the metal flow circulating there. Thus, a general metal circulation is created in the working volume of the crucible: in the cup-shaped part - a rotating flow; in the center of the cylindrical part, a downward flow; along the walls of the cylindrical part - upward flow. In this case, the velocity of the metal along the walls in the part of the crucible is low, therefore, the erosion of the lining becomes much less. Intensive metal circulation over the volume of the crucible provides a high uniformity in the distribution of temperature and chemical composition. At the end of the smelting, the furnace is completely rotated around the main shaft (26) under the action of hydraulic cylinders (15) with open semi-cylindrical latches (22) and the metal is drained into the intermediate ladle.

Предлагаемая турбоиндукционная печь обеспечивает работу в режиме непрерывной плавки шихты, когда в ее конструкции установлено устройство управляемого слива металла (5). В этом случае при вращении металла создается давление на боковую стенку чаши тигля под действием центробежных сил. Жидкий металл по каналу в боковой стенке тигля поступает в устройство управляемого слива (5) и через шиберную заслонку (6) дозированно сливается в промежуточный ковш или непосредственно в систему литья в формы.The proposed turbo-induction furnace provides operation in the continuous melting of the charge, when a controlled metal discharge device is installed in its design (5). In this case, when the metal rotates, pressure is created on the side wall of the crucible bowl under the action of centrifugal forces. Liquid metal through a channel in the side wall of the crucible enters the controlled discharge device (5) and through the slide gate (6) is metered into the intermediate ladle or directly into the mold casting system.

При непрерывном сливе металла периодически производится дозагрузка шихты через горловину печи с загрузочной площадки (18) при открытой теплоизолирующей крышке (8), которые размещены в плоскости, перпендикулярной плоскости поворота печи (см. фиг.1). Одновременно подаются гранулированные или порошковые материалы, необходимые для приготовления сплава требуемого химического состава. При интенсивном движении металла происходит быстрое расплавление металлической и оксидосодержащей шихты, а в подшлаковом слое ускоренно протекают восстановительные реакции, что позволяет эффективно контролировать химический состав получаемого сплава. Избыточное количество образующегося шлака удаляют путем частичного поворота печи вокруг основного вала (13) и слива шлака через сливной носок (12). Металлургический процесс непрерывного приготовления металла может выполняться с постоянной производительностью в необходимом временном интервале. При завершении работы печи металл, находящийся в тигле, удаляют путем полного поворота печи вокруг основного вала (13) под действием гидравлических цилиндров (15). Металл сливается через сливной носок (12) в промежуточный ковш. При этом печь находится в положении (25) (см. фиг.2).With a continuous discharge of metal, charge is periodically reloaded through the furnace neck from the loading platform (18) with the heat-insulating cover (8) open, which are placed in a plane perpendicular to the rotation plane of the furnace (see Fig. 1). At the same time granular or powder materials necessary for the preparation of an alloy of the required chemical composition are supplied. With intense metal movement, a rapid melting of the metal and oxide-containing mixture occurs, and reduction reactions are accelerated in the sub-slag layer, which makes it possible to effectively control the chemical composition of the resulting alloy. Excessive slag formed is removed by partially turning the furnace around the main shaft (13) and draining the slag through a drain sock (12). The metallurgical process of continuous metal preparation can be performed with constant productivity in the required time interval. Upon completion of the furnace, the metal in the crucible is removed by completely turning the furnace around the main shaft (13) under the action of hydraulic cylinders (15). The metal is drained through the drain sock (12) into the tundish. In this case, the furnace is in position (25) (see figure 2).

Для обеспечения возможности работы печи в полунепрерывном режиме, когда требуется непрерывная подача металла в течение ограниченного интервала времени, а затем наступает технологический перерыв, механизм поворота выполнен с возможностью двустороннего поворота тигля, в котором используются только два гидравлических цилиндра (см. фиг.2). В этом случае на этапе непрерывной подачи металла печь работает аналогично описанному выше. На этапе технологической паузы производится дозированный слив остатка в тигле через устройство управляемого слива (5). При этом тигель поворачивается вокруг дополнительного вала (21) при замкнутых полуцилиндрических защелках (22) под действием гидравлических цилиндров (15), и печь становится в положение (24). Остаток металла сливается в систему литья в формы, после чего печь становится в исходное состояние и выключается. После перерыва работа печи может быть возобновлена. На время обслуживания печь может выкатываться из зоны непрерывной разливки металла с помощью платформы (28), на которой она установлена, и колесных пар (26), перекатывающихся по рельсам.To enable the furnace to operate in semi-continuous mode, when a continuous supply of metal is required for a limited time interval, and then a technological break occurs, the rotation mechanism is made with the possibility of two-way rotation of the crucible, in which only two hydraulic cylinders are used (see Fig. 2). In this case, at the stage of continuous supply of metal, the furnace operates as described above. At the stage of the technological pause, a metered discharge of the residue in the crucible through a controlled discharge device (5) is performed. In this case, the crucible rotates around the additional shaft (21) with closed semi-cylindrical latches (22) under the action of hydraulic cylinders (15), and the furnace becomes in position (24). The remainder of the metal is poured into the mold casting system, after which the furnace becomes in its original state and turns off. After a break, the operation of the furnace can be resumed. During maintenance, the furnace can be rolled out from the zone of continuous casting of metal using the platform (28) on which it is installed, and wheel pairs (26) rolling on rails.

Claims

1. Turbo-induction crucible furnace comprising a housing, a crucible with a drain toe, a loading pad and a heat-insulating cover with a movement mechanism, an m-phase inductor with magnetic circuits installed vertically along its axis, a rotational mechanism of the crucible around the main shaft of rotation located under its nose , with two hydraulic cylinders, characterized in that it is equipped with shunt magnetic circuits with windings, while the crucible consists of an upper ceramic bowl-shaped part and a lower cylinder part of the refractory material, the m-phase inductor is made with the possibility of phase rotation to create traction in the molten metal bath directed upward along the walls of the cylindrical part of the crucible, the vertical magnetic cores are made in the shape of a multiple of three, on which the upper cup-shaped is supported part of the crucible, under the crucible cup shunting magnetic cores are installed with windings connected according to a three-phase power supply circuit and creating an electromagnetic field that provides axial rotation of the metal in erhney bowl portion of the crucible, and the loading platform and the insulating cap with the moving mechanism mounted on the neck portion chascheobraznoy crucible furnace pivoting plane or in a plane perpendicular to the plane of rotation of the furnace.

2. The turbo-induction crucible furnace according to claim 1, characterized in that it contains an additional device for controlled discharge of metal with an additional shaft of rotation of the furnace located in the lower part of the side wall of the upper cup-shaped part of the crucible opposite the drain toe in the plane of rotation of the furnace.

3. Turbo-induction crucible furnace according to claim 2, characterized in that it is equipped with a platform with two vertical struts, in the end part of which are mounted semi-cylindrical plain bearings for the additional shaft of rotation of the furnace and semi-cylindrical latches, the furnace body being placed on the platform so that the main and additional shaft rotations of the furnace are located symmetrically with respect to the axis of symmetry of the crucible under its bowl at the same level with the upper axes of the hydraulic cylinders, which are installed in a plane passing through h axis of symmetry of the crucible perpendicular to the plane of rotation of the furnace, with the lower axis of the hydraulic cylinders mounted on the frame of the platform.