double arrow

Индукционные электрические печи

Индукционный нагрев проводящих тел основан на поглощении ими электромагнитной энергии, возникновении наведенных вихревых токов, на­гревающих тело по закону Джоуля-Ленца.

Принципиальная схема индукционного нагрева включает: индуктор, за­зор и нагреваемое тело.

Индуктор создает переменный во времени магнитный поток, дейст­вующий на нагреваемое тело.

Формы индукторов различны — цилиндрическая, плоская и др.

Индукторы изготавливают обычно из меди — немагнитного материала, охлаждаемого водой.

Он имеет много витков и может быть снаружи и внутри нагреваемого тела.

Достоинствами электроустановок индукционного нагрева являются:

- высокая скорость нагрева и неограниченный уровень температур,

- простота автоматизации технологического процесса,

- возможность регулирования зоны действия вихревых токов в про­странстве (ширина и глубина прогрева),

- хорошие санитарно-гигиенические условия труда.

Но, вместе с этим, требуются более сложные источники питания и по­вышенный удельный расход электрической энергии на технологические операции.

Ток индукторов составляет от сотен до нескольких тысяч «А» при сред­ней плотности тока 20 А/мм2.

Индукционный способ нагрева применяется для:

- плавки металлов и неметаллов,

- поверхностной закалки,

- нагрева изделий для пластической деформации и т.п.

Индукционные электротермические установки разделяются на плавильные, нагревательные и за­калочные.

Они могут работать от источников на частотах:

50 Гц — промышленная; 0,5-10 кГц — средняя; сотни и тысячи кГц— высокая.

Плавильные установки (печи) разделяются по конструкции на индукци­онные канальные печи (ИКП) и индукционные тигельные печи (ИТП). Для рабочего процесса печей характерно:

- электродинамическое и тепловое движение жидкого металла в ванне или тигле, что способствует получению однородного по составу ме­талла и равномерному прогреву по всему объему;

- малый угар металла (в несколько раз меньше, чем в дуговых печах). Применяются для производства фасонного литья из черных и цветных металлов.

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.

Возникающий в короткозамкнутом витке (канал с металлом) ток, про­ходя по металлу, выделяет теплоту согласно закону Джоуля-Ленца.

Индукторы канальных печей выполняют из продольной медной трубки, он имеет водяное охлаждение, канальная часть подового камня охлаждается от вентилятора или от централизованной воздушной системы.

Подъем крышки производится гидро- или электроприводом.

Электроснабжение к индуктору подводится по гибким кабелям.

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.

Индукционные тигельные печи работают на промышленных, средних и высоких частота. Работа индукционной тигельной печи основана на поглощении электромагнитной энергии проводящей садки. Садка размещена внутри цилиндрической катушки - индуктора. Нагрев и расплавление садки происходит за счет вихревых токов, наво­димых в ней. Кроме того, индукционные тигельные печи имеют механизмы подъема крышки, наклона печи, загрузки (подвесные тележки, мостовые краны и т. п.).

Для компенсации реактивной мощности требуется установка конденса­торных батарей.

Индукторы изготавливают из медной трубки (круглого или квадратного сечения), охлаждаемой водой, накладываемой в один слой. Обмотка состоит из нескольких катушек, имеющих раздельное охлаждение.

Индукционные тигельные печи используют преимущественно для плавки металлов на фасонное литье при периодическом режиме работы.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: