Принцип действия индукционной тигельной печи с неэлектропроводным тиглем. Сущность индукционного нагрева и плавления шихты. Электромагнитное перемешивание жидкого металла в тигле. Энергетический баланс индукционной плавильной установки на производстве.
Аннотация к работе
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособияВ учебном пособии рассмотрены сущности индукционного нагрева и плавления шихты, принципы работы и разновидности плавильных индукционных тигельных и канальных печей и миксеров, взаимосвязь частоты тока в индукторе и параметров шихты, электромагнитное перемешивание жидкого металла в тигле и в подовом канале, конструкции основных узлов печей и миксеров, индукционные плавильные установки с тигельными и канальными печами, достоинства и недостатки указанных печей и миксеров. Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 150104 «Литейное производство черных и цветных металлов», дисциплине «Технологическое оборудование литейных цехов». Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержится в файле Пособ. инд. печи.doc.Принципиальная схема ИКП: 1 - ванна печи; 2 - ЖМ; 3 - стенка канала в подовом камне (подовый канал); 4 - ЖМ в подовом канале; 5 - магнитопровод; 6 - индуктор; 7 - переменный магнитный поток, создаваемый индуктором; 8 - электрический ток, наведенный магнитным потоком индуктора Во время работы печи наблюдается непрерывное движение ЖМ из подового канала в ванну и обратно, в результате чего тепло от ЖМ постоянно передается твердой шихте, загружаемой сверху в ванну, и шихта в итоге расплавляется. Но так как магнитный поток магнитопровода создает (индуцирует) переменный ток в ЖМ подового канала, то и направление этого тока также одновременно (синхронно) изменяется с частотой 50 Гц, т. е. каждому новому направлению магнитного потока в магнитопроводе соответствует новое направление тока в ЖМ подового канала. В общем можно считать, что плавильный узел ИКП состоит из двух конструктивных (и функциональных) частей - ванны 2 со сливным носком 1 и индукционной канальной единицы (ИКЕ), в которую входят магнитопровод 4, индуктор 5, и подовый ка- Индукционная канальная единица: 1 - подовый камень; 2 - подовый канал для ЖМ; 3 - магнитопровод; 4 - индуктор; 5 - центробежный вентилятор для воздушного охлаждения индуктора; 6 - фланец для присоединения подового камня (и всей ИКЕ) к дну ванны печи; 7 - водоохлаждаемый экран; 8 - выводы для подключения индуктора к трансформатору;При выборе индукционной печи от разных изготовителей следует прежде всего обращать внимание на то, какие существенные параметры одних печей лучше других, чтобы правильно сориентироваться в вопросе цена - качество. Если необходимо выбрать ИПУ, то следует иметь в виду, что в состав установки входит не только индукционная тигельная или канальная печь, но также источник питания, конденсаторная батарея, вспомогательная аппаратура. В пособии невозможно однозначно указать оптимальный тип и, тем более, модель индукционной тигельной или канальной печи, так как для этого нужно знать (кроме вида или марки сплава) конкретные условия ее эксплуатации: требуемую производительность и режим работы печи, металлоемкость литейных форм, возможность использования тех или иных шихтовых материалов и т.д., а в случае замены одних печей на другие необходимо учитывать размеры имеющихся площадей.
Вывод
В учебном пособии описаны наиболее распространенные типовые представители индукционных тигельных и канальных печей и миксеров. В различных источниках информации представлено много других, более современных моделей печей отечественного и зарубежного производства. При выборе индукционной печи от разных изготовителей следует прежде всего обращать внимание на то, какие существенные параметры одних печей лучше других, чтобы правильно сориентироваться в вопросе цена - качество.
Если необходимо выбрать ИПУ, то следует иметь в виду, что в состав установки входит не только индукционная тигельная или канальная печь, но также источник питания, конденсаторная батарея, вспомогательная аппаратура. Чаще всего совершенствуются источники питания. Они могут быть другого типа (например тиристорными преобразователями частоты вместо машинных), иметь иную мощность, частоту тока, КПД. Их технические параметры должны, естественно, соответствовать параметрам печей, входящих в ИПУ.
В пособии невозможно однозначно указать оптимальный тип и, тем более, модель индукционной тигельной или канальной печи, так как для этого нужно знать (кроме вида или марки сплава) конкретные условия ее эксплуатации: требуемую производительность и режим работы печи, металлоемкость литейных форм, возможность использования тех или иных шихтовых материалов и т.д., а в случае замены одних печей на другие необходимо учитывать размеры имеющихся площадей.
Правильно ориентироваться в этих вопросах помогут теоретические сведения, рассмотренные в учебном пособии: особенности индукционного нагрева и плавления шихты токами различной частоты, действие электромагнитного поля на движение ЖМ в тигле и в подовом канале и др. В пособии также указаны технические характеристики многих печей, их достоинства и недостатки, рекомендуемые области применения.