帶陶瓷襯套的溝槽式感應(yīng)器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種有芯感應(yīng)爐的溝槽式感應(yīng)器。所述溝槽式感應(yīng)器包括熔溝襯套，所述熔溝襯套限定了熔融金屬流過所述溝槽式感應(yīng)器的熔溝。所述熔溝襯套包括所述熔融金屬的入口和出口以及法蘭，所述法蘭用于將所述熔溝襯套安裝至所述有芯感應(yīng)爐的坩堝的耐火材料襯里。所述熔溝襯套是由耐熔溝中的所述熔融金屬的化學(xué)侵蝕的陶瓷材料形成的，從而使得在所述有芯感應(yīng)爐的使用中，所述熔融金屬與所述溝槽式感應(yīng)器之間的直接接觸限于僅與包括所述法蘭在內(nèi)的所述熔溝襯套接觸，并且所述熔融金屬不與所述溝槽式感應(yīng)器的其它部分接觸。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及有芯感應(yīng)爐(channel induction furnace)的溝槽式感應(yīng)器(channelinductor)。特別地,本專利技術(shù)涉及溝槽式感應(yīng)器的熔溝襯套(channel liner)。本專利技術(shù)還涉及有芯感應(yīng)爐。
技術(shù)介紹
有芯感應(yīng)爐在エ業(yè)被上被用于熔化金屬(包括金屬合金)并且使該金屬保持在熔融狀態(tài)。例如，在電鍍和鋳造等行業(yè)中有芯感應(yīng)爐被用于熔化含鋅合金和含鋁合金(包括含Al/Zn的合金)，并且將這些合金保持在熔融狀態(tài)。已知的有芯感應(yīng)爐包括(a)鋼制外売；(b)外殼內(nèi)由諸如硅酸鋁系(aluminosilicate)耐火材料制成的襯里(lining) ； (c)由帶耐火材料襯里的外殼限定的用于容納熔融金屬池的坩堝(pot);以及(d)用于加熱金屬的ー個(gè)以上的溝槽式感應(yīng)器，該溝槽式感應(yīng)器與所述外殼連接，并且通過喉部(throat)與所述坩堝流體連通，所述喉部經(jīng)過所述帶耐火材料村里的外殼延伸至所述溝槽式感應(yīng)器中的入口。溝槽式感應(yīng)器包括(i)鋼制外売；(ii)諸如硅酸鋁系耐火材料(耐火澆注料(castable refractory)或者干式振動料(dry-vibratable refractory))制成的襯里；(iii)由帶耐火材料村里的外殼限定的熔溝，所述熔溝形成使熔融金屬從坩堝通過熔溝流回到坩堝中的路徑；以及(iv)產(chǎn)生電磁場的電磁線圏。在任意給定時(shí)間，熔溝中的熔融金屬成為變壓器的次級電路，并且被電磁場的感生電流加熱并保持在熔融狀態(tài)。溝槽式感應(yīng)器是外殼上的鎖銷式組裝件(bolt-on assembly)。選擇形成上述襯里的耐火材料使其適應(yīng)具體的機(jī)械要求、隔熱要求和耐鋁和/或鋅的化學(xué)侵蝕的要求的范圍。從需要不同的材料特性的意義上而言，這些要求在一定程度上是相互矛盾的要求，并且因此上述耐火材料的選擇往往是折衷方案。溝槽式感應(yīng)器在含鋅和含鋁合金中的壽命是有限的，并且通常在以下狀況下失效 在加熱、干燥或工作時(shí)耐火材料的開裂，特別是沿著溝槽式感應(yīng)器的中心面的開裂，以及隨后鋅和/或鋁金屬或者鋅蒸汽滲透到上述裂縫中使得裂縫延展，最終導(dǎo)致金屬從溝槽式感應(yīng)器漏出。 另外，在含鋁的合金的情況下，通過鋁對耐火材料中的SiO2的還原，形成了Al2O3和Si，這伴隨著耐火材料的體積的減少以及耐火材料的穿透和/或剝落。典型地，在含鋁合金中的溝槽式感應(yīng)器的壽命是6-24個(gè)月，并且這是金屬涂鍍生產(chǎn)線停エ的主要原因之一。上述論述并不g在作為在澳大利亞和其它地方的一般常識的聲明
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種有芯感應(yīng)爐的溝槽式感應(yīng)器，所述溝槽式感應(yīng)器包括熔溝襯套，所述熔溝襯套限定了熔融金屬流過溝槽式感應(yīng)器的熔溝，所述熔溝襯套包括針對熔融金屬的入口和出口以及用于將所述熔溝襯套安裝至所述有芯感應(yīng)爐的坩堝的耐火材料襯里的法蘭，并且所述熔溝襯套是由耐所述熔溝中的所述熔融金屬的化學(xué)侵蝕的陶瓷材料形成的，從而使得在所述有芯感應(yīng)爐的使用中，所述熔融金屬與所述溝槽式感應(yīng)器之間的直接接觸限于僅與所述熔溝襯套(包括所述法蘭)接觸，并且所述熔融金屬不與所述溝槽式感應(yīng)器的其它部分接觸。術(shù)語“化學(xué)侵蝕(chemical attack)”在這里被理解為指耐火氧化物的(在此情況下，通過與爐中的諸如招等熔融金屬的接觸)熱カ學(xué)還原(thermodynamic reduction)或者熔融金屬(諸如鋅或招或Zn-Al合金)或蒸汽(諸如鋅)對耐火材料的滲透。所述熔溝襯套的上述結(jié)構(gòu)使得所述溝槽式感應(yīng)器的不同部分能夠由不同的材料制成，使得所述不同的材料中的各者在所述溝槽式感應(yīng)器的該部分所需的特性的方面是最佳選擇。具體地 所述熔溝襯套可以是由耐坩堝中的熔融金屬(諸如含鋁和/或鋅的合金)的化學(xué)腐蝕的材料形成的。因此，在所述熔融金屬是含有鋅和含有鋁的合金的形式的情況下，降低了鋅蒸汽或者含有鋅或含有鋁的熔融合金滲透過襯套進(jìn)入形成所述熔溝襯套的支撐體的耐火材料中的風(fēng)險(xiǎn)。這種效果在所述襯套被制成單體單元的情況下尤其明顯。 形成所述溝槽式感應(yīng)器的熔溝襯套支撐體的耐火材料(可能是澆注料和干式振動料)能夠?qū)Ω魺岵牧咸匦院蜋C(jī)械強(qiáng)度特性進(jìn)行優(yōu)化，從而使得所述熔溝襯套的完整性在有芯感應(yīng)爐加熱、干燥或工作期間不受損害。所述熔溝襯套可以形成為單體単元。所述熔溝襯套可以是任何合適的形狀。所述熔溝襯套可以由任何合適的材料制成。所述熔溝襯套可以是具有單個(gè)U形的熔溝的細(xì)長單元(單環(huán)感應(yīng)器(single loopinductor))。更加具體地，所述熔溝可以包括從所述熔溝的基底延伸出的兩個(gè)臂，其中在所述熔溝的一個(gè)臂的端部中具有熔融金屬入口，在所述熔溝的另一臂的端部中具有熔融金屬出口，從而使得所述熔融金屬能夠通過所述ー個(gè)臂流向所述基底，并且通過所述基底流向所述另一臂，并且沿著所述另一臂流動。所述熔溝襯套可以是具有雙U形的熔溝的細(xì)長單元。更加具體地，所述熔溝可以包括從所述熔溝的基底延伸出的三個(gè)臂(所述基底與所述臂互連)，其中在所述熔溝的中間臂的端部中具有熔融材料入口，在所述熔溝的外側(cè)臂的端部中具有熔融材料出口，從而使得所述熔融金屬能夠通過所述中間臂流向所述基底，并且通過所述基底向外流向所述外部臂，并且沿著所述外側(cè)臂流動。所述熔溝襯套可以具有頂壁，所述入口和所述出口形成在所述頂壁中，并且安裝用的所述法蘭從所述頂壁向外延伸。所述熔溝襯套可以包括側(cè)壁，所述側(cè)壁從所述頂壁的周邊延伸，安裝用法蘭從所述側(cè)壁的上邊緣向外延伸。這樣的布置限定出了前室(vestibule)或前池(forebay)。所述熔溝襯套可以由對于所述熔融金屬有耐化學(xué)性的任意合適的陶瓷材料制成。所述溝槽式感應(yīng)器可以包括針對所述熔溝襯套的支撐體，所述支撐體包括耐火材料。所述熔溝襯套支撐體的耐火材料可被選擇為具有對于所述溝槽式感應(yīng)器最佳的隔熱材料特性和機(jī)械強(qiáng)度特性。所述熔溝襯套支撐體還可以包括外部鋼制外売。本專利技術(shù)還提供了用于溝槽式感應(yīng)器的熔溝襯套，所述熔溝襯套限定了熔融金屬流過所述溝槽式感應(yīng)的熔溝，并且所述熔溝襯套包括針對熔融金屬的入口和出ロ以及用于將所述熔溝襯套安裝至所述有芯感應(yīng)爐的坩堝的耐火材料村里的法蘭，并且所述熔溝襯套是由耐所述熔溝中的所述熔融金屬的化學(xué)侵蝕的陶瓷材料形成的，從而使得在所述有芯感應(yīng)爐的使用中，所述熔融金屬與所述溝槽式感應(yīng)器之間的直接接觸限于僅與所述熔溝襯套(包括所述法蘭)接觸，并且所述熔融金屬不與所述溝槽式感應(yīng)器的其它部分接觸。所述熔溝襯套可以形成為單體単元。 所述熔溝襯套可以是任何合適的形狀。所述熔溝襯套可以由任何合適的材料制成。所述熔溝襯套可以是具有單個(gè)U形的熔溝的細(xì)長單元(單環(huán)感應(yīng)器)，所述熔溝包括從所述熔溝的基底延伸出的兩個(gè)臂，其中在所述熔溝的一個(gè)臂的端部中具有熔融金屬入ロ，在所述熔溝的另一臂的端部中具有熔融金屬出口，從而使得所述熔融金屬能夠通過所述ー個(gè)臂流向所述基底，并且通過所述基底流向所述另一臂，并且沿著所述另一臂流動。所述熔溝襯套可以是具有雙U形的熔溝的細(xì)長單元,所述熔溝包括從所述熔溝的基底延伸出的三個(gè)臂(所述基底與所述臂互連)，其中在所述熔溝的中間臂的端部中具有熔融材料入口，在所述熔溝的外側(cè)臂的端部中具有熔融材料出口，從而使得所述熔融金屬能夠通過所述中間臂流向所述基底，并且通過所述基底向外流向所述外側(cè)臂，并本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.03.29 AU 20109013281.一種有芯感應(yīng)爐的溝槽式感應(yīng)器，所述溝槽式感應(yīng)器包括熔溝襯套，所述熔溝襯套限定了熔融金屬流過所述溝槽式感應(yīng)器的熔溝，所述熔溝襯套包括針對所述熔融金屬的入口和出口并且包括法蘭，所述法蘭用于將所述熔溝襯套安裝至所述有芯感應(yīng)爐的坩堝的耐火材料村里，并且所述熔溝襯套是由耐所述熔溝中的所述熔融金屬的化學(xué)侵蝕的陶瓷材料形成的，從而使得在所述有芯感應(yīng)爐的使用中，所述熔融金屬與所述溝槽式感應(yīng)器之間的直接接觸限于僅與包括所述法蘭在內(nèi)的所述熔溝襯套接觸，并且所述熔融金屬不與所述溝槽式感應(yīng)器的其它部分接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溝槽式感應(yīng)器，其中所述熔溝襯套是具有單個(gè)U形熔溝的細(xì)長單元。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溝槽式感應(yīng)器，其中所述熔溝襯套是具有雙U形熔溝的細(xì)長單元。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的溝槽式感應(yīng)器，其中所述熔溝襯套包括頂壁，所述入ロ和所述出ロ形成在所述頂壁中，并且安裝用的所述法蘭從所述頂壁向外延伸。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溝槽式感應(yīng)器，其中所述熔溝襯套包括側(cè)壁，所述側(cè)壁從所述頂壁的周邊延伸，安裝用的所述法蘭從所述側(cè)壁...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：達(dá)恩·肯尼思·湯普森，內(nèi)加·塞塔吉烏，威廉·約瑟夫·格利森，格里·卡多佐，約翰·安東尼·斯平克，克雷格·魯爾斯頓，
申請(專利權(quán))人：藍(lán)野鋼鐵有限公司，
類型：
國別省市：