Индукционные плавильные печи

  Однако близкое расположение  обмоток, в особенности при  сгущении витков у краев, увеличивает  их взаимную индуктивность, что  приводит к неравномерной загрузке  фаз питающей сети (эффект переноса  мощности из одной фазы на  другую).

  На практике для  уменьшения взаимной индуктивности  обмоток между ними иногда  помещают полюсы магнитопроводрв. При этом образуется глубокий, но узкий провал мощности р^,₀ в зоне стыка. Равномерность нагрева заготовок достигается правильным выбором соотношения между их длиной и длиной обмоток, чтобы при перемещении загатовок провал мощности не приходился на одну и ту же их часть. Выравнивание температуры происхолит за счет теплопроводности.

Существенные особенности  имеются при проектировании обмоток  индукторов. На промышленной частоте  витковые напряжения значительно выше, чем в среднечастотном диапазоне, и для согласования индуктора  с сетью 380 или 660 В необходимо большое число витков. Часто витки не укладываются в один слой, тогда используются двух- и трехслойные конструкции. Для однослойных обмоток применяют трубчатые проводники с основной токонесущей стенкой толщиной d1 = 10 ÷ 12 мм и смещенным отверстием круглого (рис. 12-12,а) или прямоугольного (рис 12-12б) сечения. Прямоугольное сечение предпочтительно, так как позволяет увеличить площадь канала при малой ширине провода и уменьшить расход меди  и жесткость провода – при большой.

 

 

 

 

 

 

 

4. Преимущество индукционного нагрева.

 

 

1) Передача электрической  энергии непосредственно в нагреваемое  тело позволяет осуществить прямой  нагрев проводниковых материалов. При этом повышается скорость  нагрева по сравнению с установками  косвенного действия, в которых  изделие нагревается только с  поверхности. 

2) Передача электрической  энергии непосредственно в нагреваемое  тело не требует контактных  устройств. Это удобно в условиях  автоматизированного поточного  производства, при использовании  вакуумных и защитных средств. 

3) Благодаря явлению поверхностного  эффекта максимальная мощность, выделяется в поверхностном слое  нагреваемого изделия. Поэтому  индукционный нагрев при закалке  обеспечивает быстрый нагрев  поверхностного слоя изделия.  Это позволяет получить высокую  твердость поверхности детали  при относительно вязкой середине. Процесс поверхностной индукционной  закалки быстрее и экономичнее  других методов поверхностного  упрочнения изделия. 

4) Индукционный нагрев  в большинстве случаев позволяет  повысить производительность и  улучшить условия труда. 

 

 

 

 

 

 

5. Индукционные плавильные печи

 

  Индукционную печь или устройство можно рассматривать как своего рода трансформатор, в котором первичная обмотка (индуктор) подключена к источнику переменного тока, а вторичной обмоткой служит само нагреваемое тело.

  Для рабочего процесса индукционных плавильных печей характерно электродинамическое и тепловое движение жидкого металла в ванне или тигле, способствующее получению однородного по составу металла и его равномерной температуры по всему объему, а также малый угар металла (в несколько раз меньше, чем в дуговых печах).

  Индукционные плавильные печи применяют при производстве литья, в том числе фасонного, из стали, чугуна, цветных металлов и сплавов.

  Индукционные плавильные печи можно разделить на канальные печи промышленной частоты и тигельные печи промышленной, средней и высокой частоты.

  Индукционная канальная печь представляет собой трансформатор, обычно промышленной частоты (50 Гц). Вторичной обмоткой трансформатора служит виток из расплавленного металла. Металл заключен в кольцевом канале из огнеупора. Основной магнитный поток наводит в металле канала ЭДС, ЭДС создает ток, ток нагревает металл, поэтому, индукционная канальная печь подобна трансформатору, работающему в режиме короткого замыкания. Индукторы канальных печей выполняют из продольной медной трубки, он имеет водяное охлаждение, канальная часть подового камня охлаждается от вентилятора или от централизованной воздушной системы.      Индукционные канальные печи предназначены для непрерывной работы с редкими переходами с одной марки металла на другую. Индукционные канальные печи, в основном применяют для плавки алюминия и его сплавов, а также меди и некоторых ее сплавов. Другие серии печей специализированы как миксеры для выдержки и перегрева жидкого чугуна, цветных металлов и сплавов перед разливкой в литейные формы.

  Работа индукционной тигельной печи основана на поглощении электромагнитной энергии проводящей садки. Садка размещена внутри цилиндрической катушки - индуктора. С электрической точки зрения, индукционная тигельная печь представляет собой короткозамкнутый воздушный трансформатор, вторичной обмоткой которого является проводящая садка.

  Индукционные тигельные печи используют преимущественно для плавки металлов на фасонное литье при периодическом режиме работы, а также вне зависимости от режима работы — для плавки некоторых сплавов, например бронз, которые пагубно влияют на футеровку канальных печей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использованная литература:

 

1. Установки индукционного нагрев: Учебное пособие для вузов. А.Е. Слухоцкий, Н.А. Павлов, А.В. Бамунэр; Под ред. А.Е. Слухоцкого.