Индукционные канальные печи благодаря своим высо­ким технико-экономическим показателям находят все большее применение. Высокое качество получаемых ме­таллов и сплавов, малые их потери от угара, большая производительность печей при малых затратах электро­энергии выгодно отличают индукционные канальные пе­чи от других. Эти печи особенно эффективны при непрерывной работе на металле или сплаве одного со­става.

Индукционные канальные печи используются для плавки различных цветных металлов (меди, никеля, медных и никелевых сплавов, цинка, алюминия и его сплавов). В зависимости от назначения эти печи марки­руются следующим образом: ИЛК — для плавки спла­вов на медной основе, ИАК — для плавки сплавов на основе алюминия и ИЦК — для плавки цинка. Печи изго­тавливаются одно-, двух- и трехфазными. В печах боль­шой емкости широко используют отдельные однофазные индукционные единицы, подсоединяемые к общей ванне печи. Это позволяет унифицировать их изготовление, легко заменять при выходе из строя и проводить ремонт индукционных единиц отдельно на стороне. Предусмат­ривается выпуск печей ИАК емкостью 16 и 25 т, ИЦК емкостью 100 и ИЛК емкостью 40 и 100 т.

Индукционная печь с вертикальным закрытым каналом для плавки латуниНа рис. 146 показана широко распространенная ин­дукционная однофазная печь для плавки латуни емко­стью 0,6 т. Загружается печь через верхнее отверстие 1, закрываемое легкой металлической крышкой. Разлив металла производится через летку при наклоне печи вокруг оси, расположенной у конца сливного желоба 4. Цилиндрическую вертикальную шахту печи футеруют обычно огнеупорным кирпичом (магнезитовым) с тепло­изоляционной засыпкой.

Подовый камень 2 с индукционным устройством ук­репляют снизу печи, часто в собранном виде. Для футе­ровки подового камня применяют обычно набивные мас­сы. При плавке латуни и бронзы используется кварци­товая масса, содержащая 96% дробленого кварца (< 2 мм), 2% буры в порошке, 1,5% молотого оконного стекла и 0,5% глины. Компоненты шихты тщательно пе­ремешиваются и в сухом виде используются для футе­ровки. При плавке никелевых сплавов футеровка состо­ит из 96,5% плавленого магнезита, 3% буры в порошке и 0,5% оконного стекла. Подовый камень имеет метал­лический литой кожух 3, состоящий из двух частей, соединенных между собой с помощью электроизоляцион­ных прокладок и втулок, во избежание образования во­круг сердечника замкнутого электрического контура. В футеровке сделано два параллельных канала 5, об­щая площадь сечения которых определяется расчетом. Устройство двух каналов позволяет уменьшить магнит­ный поток рассеяния и увеличить естественный COS φ печи.

Индукционная печь ИЛК-16Для переплавки катодной меди в вайербарсы исполь­зуется установка, состоящая из индукционной каналь­ной печи емкостью 16 т (ИЛК-16), индукционного ка­нального миксера, емкостью 2,5 т (ИЛКМ-2,5), закры­того обогреваемого желоба и машины непрерывного литья. Производительность агрегата 5,5 т/ч бескисло­родных вайербарсов. На рис. 147 показаны продольный и поперечный разрезы индукционной печи ИЛК-16. Печь имеет шесть индукционных единиц, расположен­ных в два ряда по три штуки в ряд. Плавка проводится под слоем древесного угля толщиной 300—400 мм, что обеспечивает снижение концентрации кислорода в меди, большую ее электропроводность и пластичность. Печь имеет металлический кожух, асбестовую изоляцию, слой теплоизоляционного кирпича и футеровку высокоглино­земистым кирпичом. Общая толщина футеровки стен 440 мм. Печь может поворачиваться в ту и другую сторону на 50°. Съемная индукционная единица имеет мощ­ность 256 кВт при напряжении 500 В. Подовый камень футеруется высокоглиноземистой набивной массой.Круглый канал сечением 120X30 мм образуется в пе­риод набивки с помощью деревянного шаблона, кото­рый затем выжигается. Сушка длится 7—10 дней в ва­кууме при 100° С, а затем в течение 1 мес с помощью нихромовых нагревателей при температуре 200—300° С. Перед установкой на место футеровку нагревают газо­вой горелкой до 1200° С. Срок службы футеровки индук­ционной единицы не менее 4—6 мес, футеровки ванны около 5 лет. Смена индукционных единиц осуществляет­ся без остановки печи. С помощью мостового крана ра­зогретую запасную индукционную единицу устанавлива­ют за 3—4 ч. Печь загружают катодными листами, что обеспечивает непрерывный слив металла через желоб, обогреваемый силитовыми стержнями, в миксер емко­стью 2,5 т. Миксер имеет одну аналогичную индукцион­ную единицу мощностью 157 кВт при напряжении 250 В. Уровень металла в миксере поддерживается автомати­чески воздействием на привод загрузочной машины, ко­торая прекращает или возобновляет загрузку катодных листов в плавильную печь.

Индукционные канальные печи нашли применение для плавки алюминия и его сплавов. Они обеспечивают меньшее газонасыщение металла и потери от окисления. Однако при плавке алюминия происходит постепенное зарастание канала более тяжелой и неэлектропровод­ной окисью алюминия, что вызывает нарушение элек­трического режима работы печи.

Однофазная индукционная канальная печь для плавки алюминия Однофазная индукционная канальная печь для плавки алюминияНа рис. 148 показана однофазная индукционная ка­нальная печь для алюминия емкостью 0,5 т. Особенно­стью конструкции такой печи является прямоугольная форма канала в отличие от круглого канала в печах ИЛК и увеличенное его сечение. При расчетах рекомен­дуется плотность тока в канале брать менее 5 А/мм2. В нижней части канала имеется отверстие, закрытое ке­рамической пробкой. Через это отверстие периодически канал очищают от накопившихся окислов. Малая плот­ность тока в канале, высокая ванна металла над кана­лом уменьшают перемешивание алюминия и возмож­ность попадания окислов в канал. Подовый камень футеруют шамотно-кварцитовой набивкой или жаро­прочным бетоном. При этом футеровка выдерживает до 3000 плавок.

Печь для плавления катодного цинкаВ печах большой емкости используют съемные ин­дукционные единицы, как и в печах ИЛК. Емкость таких печей достигает 40 т. Стандартные индукционные единицы рассчитаны на мощность 400 кВт. Для переплава листов катодного цинка в чушки ис­пользуются печи большой емкости (до 100 т). На рис. 149 показана печь для плавления листов катодного цин­ка емкостью 40 т (ИЦК-40). Печь имеет плавильную и раздаточную камеры, размещенные в одном металличес­ком кожухе. По периметру кожуха расположено 6 индукционных единиц с горизонтальными каналами. В от­личие от предыдущих печей катушка индуктора выпол­нена не из трубки с водяным охлаждением, а из медной шины. Индуктор и футеровка канала охлаждаются воз­духом от вентилятора. Загрузка пакетов листов катод­ного цинка осуществляется специальным механизмом через отверстие в своде печи. Разлив цинка производит­ся из раздаточной камеры.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ ИЛО-0,6В табл. 10 приведен тепловой баланс индукционной канальной печи емкостью 0,6 т при плавке латуни в те­чение 1,1 ч. Тепловой к. п. д. при этом составляет 82,6%.При плавке алюминия в однофазной печи описанной конструкции тепловой к.п.д. составляет около 60%, а при плавке цинка — около 84%.

Удельный расход электроэнергии при плавке алюми­ния 450—475, латуни 200, цинка 100 кВт-ч/т, на пере­грев меди в миксере от 1100 до 1200°С 40 кВт-ч/т.