专利名称：节能感应熔化炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于铸造和冶金熔炼行业的感应熔化炉。
背景技术：
感应熔化炉，包括工频熔锌、铝铜、铁、钢电炉，中频熔锌、铝铜、铁、钢电炉等，其结构包括感应圈和炉衬。考虑金属熔化成金属液后比重以及高度的压力，加之金属液无孔不入的钻透性和液体高温散热因素，通常将炉衬(又称坩埚)的安装位置、高度及壁厚、坩埚口与底的尺寸差、坩埚壁材料等都设定在一个规定的尺寸和范围内。现有的感应熔化炉都是按这种规范而设计的。以容量为300公斤熔铝工频炉为例(见图1)，在坩埚外直接装有感应圈，坩埚内腔底面高于感应圈下端面50毫米以上，坩埚上口面高出感应圈上端面150毫米，坩埚壁厚85毫米(单边)，坩埚内径与其高度的比为1∶1.3～1.5，存在的不足是被熔金属体离感应圈距离变远，脱离了磁通密集区，仅靠漏磁涡流化铝，有功功率熔化率都不高；坩埚上口大底面小容易棚料；从上口大到周壁散热面积大，热能损失严重，单位电耗居高不下；由于坩埚外直接装感应圈，使用时的热胀冷缩，坩埚的体积伸缩没有补偿，易造成坩埚胀裂，缩短了坩埚的使用寿命，也增加了坩埚的热量损失。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能有效地增大有功功率和坩埚容量、大幅度提高熔化率、降低单位电耗的节能感应熔化炉。
本实用新型的发明目的是这样实现的由坩埚、感应圈、补偿填料组成感应熔化炉。在坩埚与感应圈之间装配伸缩补偿填料；坩埚上口内径尺寸小于坩埚体内径尺寸。坩埚口部可加有保温埚盖，阻止散热损失，使电热能最大限度地作用于被熔金属体。
坩埚体内径尺寸与坩埚上口内径比为1∶0.6～4.7。
所说的伸缩补偿填料为耐热保温的材料如硅酸铝纤维棉、耐高温保温浇注料、高铝纤维棉。
本实用新型的特征还在于坩埚内腔底面低于感应圈下端水平面50～200毫米；坩埚内径与其高度的比为1∶1.5～2.5，不仅增加了容量而且靠升高的金属液面，压住磁力搅拌驼峰；感应圈内表面到坩埚内表面距离为45～240毫米，使被熔金属体更贴近感应圈。
与现有技术相比，本实用新型改变了坩埚的尺寸、形状及安装位置，实现了大埚加小盖，改变了炉衬材料、形状尺寸和安装位置，从而扩大了可利用的磁通密集区；在不改变原有电器设施情况下，增大了有功功率和容量、大幅度提高了熔化速度，单位电耗(熔化每吨铝水耗电)明显下降外，具有不增加新的设备投入而大幅度扩大熔化能力、大比例降低电能消耗成本的显著经济效益和社会效益。
本实用新型不仅解决了现有技术中因熔化炉结构而造成的被熔金属体离感圈距离较远，脱离了磁通密集区而导致的有功功率、熔化率都不高的技术问题，在原有电器系统、感应圈尺寸不改变情况下，使用本实用新型的有功功率有所增加、熔化率比现有技术提高44％～110％；由于上口小，内腔大，消除了因坩埚上口大而导致的棚料现象；缩小炉口面积，减少炉口的散热，采用了耐高温、伸缩补偿、保温填料，减少了感应圈冷却水带走的热能，单位电耗下降15％～30％，大大提高了坩埚的使用寿命。经济效益、社会环保绩效成为显著。
图1为现有技术的感应熔化炉结构示意图；图2为本实用新型一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图提供的实施例对本实用新型进一步详述图1中现有技术中容量为300公斤工频熔铝炉，其坩埚2外套有感应圈1，感应圈1内径尺寸Φ内690毫米。坩埚2外径尺寸为Φ外690毫米，内径尺寸为Φ内510毫米，坩埚2厚度为单边80毫米，感应圈1总高为720毫米，坩埚2上部端面4高出感应圈1的上端面150毫米，坩埚腔底面3与感应圈1至下向上数三匝位置平齐，该熔铝工频炉出水铝温780℃，有功功率80kw，熔化率103kg/h，熔化每吨铝水单位电耗888.8KW/t。
图2为本实用新型的一种工频熔铝炉，其电器系统、感应圈尺寸功率、炉衬外径尺寸与图1所示的工频熔铝炉相同。坩埚2外径尺寸为Φ外610毫米，内径尺寸为Φ内550毫米，口部尺寸为Φ内450毫米，加保温埚盖7，在感应圈1内径与坩埚2外径之间安装保温补偿填料硅酸铝纤维棉6，单边厚度为40毫米，感应圈1内径尺寸Φ内690毫米，总高为720毫米，坩埚2上部端面4高出感应圈1的上端面300毫米，坩埚内腔底面3与感应圈1下端水平面下降80毫米。
经过数月连续工作随机采集的本实用新型的工频熔铝炉原始记录数据验证；本实用新型的所示工频熔铝炉熔化铝合金出炉温度780℃，有功功率增加到90～120kw，熔化率为176～226kg/h，熔化每吨铝水单位电耗665～599KW/t。
1、本实用新型带来的感应熔化炉技术性能指标提升；①本实用新型的熔化速度，较现有技术提高45％～110％；②本实用新型的熔化电能消耗，较现有技术下降15～30％；③本实用新型的非金属坩埚炉衬使用寿命长，较现有技术延长2～5倍。
2、经济效果、社会效益①有功功率有所增加、容量增大，从而提高熔化速度，实现了不新增设备以及电器配置，而成倍扩大熔化生产能力，大幅度降低生产电炉制造成本、节约了用户的设备购置费用。
②集成、优化的高龄炉衬技术，炉衬可使用达到1000炉次以上。
③采用的耐热保温、伸缩补偿填料刷新了节能工艺技术，大幅度降低熔化电耗成本。
④节约资源减少热量排放，改善工作环境，人类自然环保绩效显著。
权利要求1.一种节能感应熔化炉，包括坩埚(2)、感应圈(1)，感应圈(1)套装在坩埚(2)外，其特征在于在坩埚(2)与感应圈(1)之间有伸缩补偿填料(6)；坩埚(2)上口内径尺寸小于坩埚体内径尺寸，坩埚内径与炉口直径比为1∶0.6-0.7。
2.根据权利要求1所述的节能感应熔化炉，其特征在于坩埚体内径尺寸与坩埚(2)上口内径比为1∶0.6～0.7。
3.根据权利要求1所述的节能感应熔化炉，其特征在于坩埚(2)口部可加有保温埚盖(7)。
4.根据权利要求1所述的节能感应熔化炉，其特征在于坩埚(2)内腔底面低于感应圈(1)下端水平面50～200毫米，
5.根据权利要求1所述的节能感应熔化炉，其特征在于感应圈(1)内表面到坩埚(2)内表面距离为45～240毫米。
6.根据权利要求1所述的节能感应熔化炉，其特征在于坩埚(2)内径与其高度的比为1∶1.5～2.5。
专利摘要一种节能感应熔化炉，其主要特征是坩埚与感应圈之间安装伸缩补偿填料，坩埚内腔底面低于感应圈下端面水平位置，坩埚内径与其高度的比为1∶1.5～2.5，感应圈内径至坩埚内腔之间的厚度为45～240毫米，坩埚上口内径尺寸小于坩埚体内径尺寸，炉口加盖。本实用新型不仅解决了现有技术中有功功率熔化率不高、坩埚的体积伸缩没有补偿，缩短了坩埚的使用寿命，且使坩埚散热严重等技术问题，熔化率比现有技术提高44％～110％；消除了因坩埚上口大而导致的棚料现象，缩小炉口面积，减少炉口的散热，单位电耗下降15％～30％，经济效益、社会环保绩效成为显著。
文档编号F27B14/06GK2625826SQ0325406
公开日2004年7月14日 申请日期2003年5月15日 优先权日2003年5月15日
发明者邱远忠 申请人:邱远忠