Индукционных нагревателей

15-1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИНДУКЦИОННЫХ КАНАЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ

Эти свойства обусловливают использование индукционных канальных печей главным образом для плавки цветных металлов <меди, алюминия, цинка и их сплавов), в качестве разливочных

15-2. КОНСТРУКТИВНЫЕ УЗЛЫ ИНДУКЦИОННЫХ КАНАЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ

При большом разнообразии типов индукционных канальных печей основные конструктивные узлы являются общими для них всех. На 15-6 эти узлы показаны на примере трехфазной печи для

15-8. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИНДУКЦИОННЫХ КАНАЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ

15-2. Конструктивные узлы индукционных канальных печей 270 15-3. Особенности канальных печей для плавки различных металлов .........................275

15-8. Эксплуатация индукционных канальных печей......288

З.5. Схемы однофазных индукционных канальных печей с открытым горизонтальным каналом.

Кожух обычно делится на две составные части: кожух ванны и кожух канальной части. Ванна предназначена для размещения основной массы металла, а также несливаемого остатка металла («болота»), а канальная часть — для размещения футерованного канала с расплавленным металлом, окружающим сердечник магни-топровода с индуктором. Кожух изготавливается из листовой стали толщиной 6—10 мм. Для увеличения механической прочности он имеет продольные и поперечные ребра жесткости. В кожухе ванны предусматривают боковые или торцевые дверцы для обслуживания печи во время плавки металла, а также верхние крышки для загрузки шихты. Массивные дверцы и крышки снабжаются механизмами поворота и раздвигания створок. Кожухи печей непрерывного действия (например, печи для плавки цинка) устанавливаются неподвижно на фундаменте или имеют механизмы поворота печи для слива металла при работе печи в периодическом режиме. Сливной носок располагается либо в торце печи, либо вблизи оси наклона печи. Цапфы укрепляются в поперечном поясе жесткости и сочленяются с механизмами, осуществляющими поворот печи на угол 90—100°. Подшипниковые стойки прочно закрепляются в фундаменте печи. В кожухе предусматриваются проемы для присоединения индукционных канальных единиц, а также рабочая площадка, под которой обычно располагают крепление то-коподводов и вентиляторов для продувки полости индуктора ( 3.8).

Индукционные единицы. В последнее время почти все конструкции индукционных канальных печей выполняются с отъемными индукционными единицами, присоединяемыми к кожуху ванны печи с помощью болтов и шпилек. Индукционная единица представляет собой электропечной трансформатор с футерованным каналом

Пары цинка ядовиты, поэтому в печах предусматривается вытяжная вентиляция. Так как цинк активно вступает в химические реакции с футеровкой печи, то для обеспечения наибольших сроков службы футеровка ванны и индукционных канальных единиц делается из особого состава.

Рассмотрим некоторые интегральные методы, хорошо зарекомендовавшие себя при расчете индукционных нагревателей. Пусть индукционная система состоит из немагнитных цилиндрических слитков с произвольным распределением р по длине и радиусу (объекты типа А) и нескольких много-витковых обмоток с известными токами (объекты В) (8-2). Естественными вторичными источниками являются круговые токи проводимости в слитках; плотность этих токов J зависит от R и г.

Разработка комбинированных моделей индукционных нагревателей является наиболее высокой ступенью их математического моделирования. Такие модели могут быть двух- и более компонентными в зависимости от числа процессов, учитываемых при их построении. Практически общими для всех моделей являются электромагнитные и тепловые процессы. Другие процессы определяются назначением устройства и целью моделирования. Это могут быть процессы деформации нагретого металла при прессовании, прокатке, штамповке, процессы структурных превращений при термообработке и зонной плавке, гидродинамические процессы в жидком металле, процессы возникновения напряжений в металле и т. д.

12-14. Принципиальная однолинейная схема централизованного питания индукционных нагревателей от машинных преобразователей

Для мерных заготовок небольшой длины в СССР разработана серия кузнечных индукционных нагревателей мощностью от 500 до 1000 кВт на частоту 50 Гц. Технические параметры таких нагревателей приведены в [6, 18].

19. Слухоцкий А. Е., Павлов Н. А. Расчет индукционных нагревателей методического действия.— Электротермия, 1965, вып. 45, с. 45-49.

41. Слухоцкий А. Е., Павлов Н. А. Тепловые расчеты индукционных нагревателей различных типов для сквозного нагрева цилиндрических заготовок.-— «Труды ВНИИТВЧ», вып. 7. Л., «Машиностроение», 1966, с. 8—30 с ил.

Такое широкое использование высокочастотной электротермии с огромным потреблением электроэнергии настоятельно требует разработки мероприятий по повышению технико-экономических показателей установок для высокочастотного нагрева. Эти мероприятия касаются, в первую очередь, повышения к. п. д. индукционных нагревателей и источников токов высокой частоты.

Широко известно, что применение индукционного нагрева в куз-нечно-прессовом производстве позволяет на 12—15% повысить производительность труда, уменьшает износ штампов, сокращает расход металла при одновременном улучшении культуры производства. В этой области за последние годы имеются значительные изменения. Увеличилось количество типов индукционных нагревателей, конструкция которых позволяет осуществлять нагрев мерных заготовок по всей длине или нагрев только концов или участков, например поясковый индукционный нагрев под резку заготовок на пресс-ножницах.

Мощность работающих в настоящее время индукционных нагревателей достигает уже нескольких тысяч киловатт в каждом. К. п. д. таких индукторов составляет 50—80% при нагреве сталей и 40— 60% — при нагреве цветных металлов. Следовательно, расхо-

Наиболее часто в таких преобразователях используется частотное регулирование, которое позволяет добиться устойчивой работы преобразователя в заданном диапазоне изменения параметров нагрузки, но не дает возможности обеспечить нужный технологический результат при питании нескольких индукционных нагревателей от одного или нескольких параллельно работающих СПЧ.

Возможность параллельной работы инверторов, собранных по схеме с удвоением частоты и обратными диодами, при выполнении всех требований к преобразовательной подстанции в системе централизованного питания индукционных нагревателей (стабильность частоты и напряжения на шинах подстанции) позволила уже сейчас спроектировать преобразовательную подстанцию Псковского завода зубчатых колес мощностью 10 000 кет на частоте 1000 гц. В соответствии с проектом для централизованного питания индукционных нагревателей кузнечного цеха ПЗЗК будут использованы семь преобразователей СЧГ1-2х800/1.