[发明专利]槽型感应炉

说明书

技术领域

本发明涉及在熔融或熔炼金属时使用的槽型感应炉，特别涉及熔炼在金属和炉渣的表面上漂浮的颗粒材料时使用的感应炉。

背景技术

装填有在表面上漂浮的颗粒材料的传统的槽型感应炉设计为具有较深的金属熔池。之所以这样是因为在熔融金属的熔池的顶部上的渣层上漂浮的颗粒材料是不良的散热器，这导致较高的金属温度和加热的金属返回到槽型加热器内的再循环。如果炉设计为利用浅的金属熔池工作，这导致熔融金属过热和耐火材料衬里的损坏。浅的熔池还导致较冷的区域，熔化速率在较冷的区域中比在直接位于槽型加热器上方的区域中慢得多。

另一方面，深的金属熔池具有缺点：更多金属必须被保持在炉中，导致相比于使用浅的熔池时热损失更大，以及不必要的高的加工负载。当使用深的金属熔池时，在金属泄漏的情况下，金属损失、对设备的损坏和对人员的危险也不必要地增大。

另外，在具有深的金属熔池的感应炉中，在炉工作过程中在炉中形成强的对流。这导致在一些区域中颗粒材料不稳定的迅速熔化，而在其他区域中没有熔化发生。已经发现，在工作时利用深的金属熔池来熔化颗粒材料导致熔化迁移区域，换句话说，熔化发生的区域在炉中到处运动，导致不稳定的流动和熔化状态。

在南非专利2002/10025中说明的、克服这种问题的之前的尝试是成功的，但成本和启动问题导致这种方案很难在实践中应用。

本发明包括在南非临时专利申请号2010/07936和2010/08674中描述的发明的改进，这些文献的全部说明书通过参考在此被包含并包含在这里所附的附件A和B中，以完整地形成本申请的主题的一部分。

发明目的

本发明的目的是提供槽型感应炉和液态金属流的控制装置，该装置至少部分地克服了上述问题。

发明内容

根据本发明提供了一种双环式槽型感应炉，其包括衬有耐火材料的壳体，并具有炉底和壁，所述壁从炉底延伸以形成炉膛，至少一个感应加热器与炉相连并借助在炉底中的喉管与炉膛连通，所述喉管包括用作通向感应加热器的入口的中央通道和用作感应加热器的出口的在中央通道的相对侧上的两个侧通道，所述喉管的通道互补地成形且配置到在感应加热器中的槽并且每个通道与互补的槽流体连通，炉底具有：在炉膛的第一侧上的基部；和斜面，所述斜面从基部升高以终止在在通道上方的、在远离第一侧的位置处的高台中，斜面和高台至少部分地在炉的相对的端壁之间延伸，高台包括沟道，所述沟道至少部分地在高台的相对的端部之间延伸，沟道与通道流体连通，并且沟道的底部位于一平面中，所述平面高于炉底所处的平面，并且炉底的基部借助炉底通道与中央通道流体连通，炉底通道从炉底的基部经由斜面在沟道下方延伸到中央通道。

还将感应加热器和高台设置成位于与炉的第一侧相对的第二侧。

还将炉膛设置成具有工作深度，所述工作深度与液态金属的弯月液面对应，所述弯月液面可操作地定位成足够高以利用液态金属覆盖高台。

还将炉设置成包括至少一个出渣口，所述至少一个出渣口优选定位在炉的端壁中，并且还优选定位成在高台的高度上方。

根据本发明的其他特征，提供一种操作如上面所限定的容纳液态金属熔池的炉的方法，所述方法包括：邻近炉膛的第一侧将进料装填入炉膛，以使液态金属弯月面升高到高台上方，借助感应加热器加热液态金属熔池，和将熔融的液态金属从炉排出，和将进料装填入炉膛，以大体保持高台被液态金属覆盖。

根据本发明的其他特征，通过提供了一种在如上所限定的炉中控制液态金属熔池的加热的方法，所述方法借助以下步骤：将液态金属的深度控制在高台上方，以控制加热的金属从感应加热器经由沟道的流动距离。

根据本发明的其他特征，提供了一种在如上所限定的炉中控制液态金属熔池的加热的方法，所述方法包括优选通过确保在高台上方距离炉的第二侧约600mm的区域没有进料，而将被液态金属熔池支撑的进料堆的大小控制为小于预定的临界大小。

本发明的这些和其他特征在下面被更详细地描述。

附图说明

只通过实例且参考附图描述本发明的实施例，在附图中：

图1是根据本发明的炉的炉膛的部分剖视的俯视透视图；

图2是图1的炉膛的剖视透视侧视图；和

图3是图2的示出相对于液态金属熔池和被其支撑的进料的工作液面的视图。

具体实施方式