Огляд конструкцій індукційних печей. Плавка в печі з основною та кислою футеровкою. Устрій індукційної тигельної печі, трансформаторний принцип передачі енергії індукцією від первинного ланцюга до вторинного. Підбір розмірів, тепловий розрахунок печі.
Аннотация к работе
Індукційна електропіч - це тигель з вогнетривкого матеріалу, який оточений мідною трубчастою спіраллю (індуктором), до якої подається електричний струм високої частоти, що нагріває і розплавляє метал. Падіння електромагнітних хвиль, що створюються індуктором, на поверхню металу викликає появу електродинамічних сил, що є причиною циркуляції рідкого металу і тиску, що стискає метал. Для захисту використовують магнітопровід у вигляді вертикальних пакетів трансформаторної сталі, розташованих навколо індуктора, або електромагнітний екран між індуктором і корпусом у вигляді суцільного кожуха з листового матеріалу з малим питомим опором; втрати в такому екрані невеликі. Великі печі працюють на частоті 50 Гц; зі зменшенням місткості печі частота струму повинна підвищуватися, щоб збереглося співвідношення між глибиною проникнення струму і діаметром завантаження, що забезпечує високий ККД індуктора. У печах першого типу частота живлячого струму зазвичай знижується у міру зростання місткості і діаметру тигля; малі (декілька кілограм і менш) печі живляться струмом з частотою від 50 до 1000 КГЦ, середні і великі (місткістю до десятків тонн) струмами з частотою 0,5-10 КГЦ.Дана піч надає можливість розплавлення металів і приготування сплавів , міксерування металів і сплавів. Технологічний процес здійснюється за рахунок споживання теплоти і тому підвід теплоти є першою необхідною умовою здійснення технологічного процесу в печі , друга необхідна умова - передача теплоти матеріалу, що нагрівається . При підвищенні частоти струму зменшується інтенсивність руху металу в тиглі , що дозволяє збільшити підведену питому потужність і швидкість плавки , але це здорожує електрообладнання і знижує ККД при витримці і перегрів рідкого металу. Індукційні печі мають наступні переваги в порівнянні з дуговими: 1) відсутні високотемпературні дуги, що зменшує поглинання водню і азоту і угар металу при плавленні; Основними недоліками індукційних печей є мала стійкість основної футеровки і низька температура шлаків, які нагріваються від металу; із-за холодних шлаків ускладнено видалення фосфору і сірки при плавці.
Вывод
В результаті виконання даної роботи була розроблена конструкція індукційної тигельної печі ІЧТ -10. Виконано розрахунок основних розмірів печі: V=1,5 м3 , dt =1,9 м, ht =1,9 м. Дана піч надає можливість розплавлення металів і приготування сплавів , міксерування металів і сплавів. Технологічний процес здійснюється за рахунок споживання теплоти і тому підвід теплоти є першою необхідною умовою здійснення технологічного процесу в печі , друга необхідна умова - передача теплоти матеріалу, що нагрівається .
Індукційна піч відноситься до печі-теплогенератору , в якій теплота виділяється всередині зони проведення теплотехнічного процесу , зовнішній теплообмін майже відсутній. При підвищенні частоти струму зменшується інтенсивність руху металу в тиглі , що дозволяє збільшити підведену питому потужність і швидкість плавки , але це здорожує електрообладнання і знижує ККД при витримці і перегрів рідкого металу.
Індукційні печі мають наступні переваги в порівнянні з дуговими: 1) відсутні високотемпературні дуги, що зменшує поглинання водню і азоту і угар металу при плавленні;
2) незначний угар легуючих елементів при переплавці легованих відходів;
3) малі габарити печей, що дозволяють помістити їх в закриті камери і вести плавку і розливання у вакуумі або в атмосфері інертного газу;
4) електродинамічне перемішування, сприяюче отриманню однорідного по складу і температурі металу.
Основними недоліками індукційних печей є мала стійкість основної футеровки і низька температура шлаків, які нагріваються від металу; із-за холодних шлаків ускладнено видалення фосфору і сірки при плавці.
Перелік посилань
1. Долотов Г.П., Кондаков Е.А. Печи и сушила литейного производства - М.: Металлургия, 1984 - 160 с.
2. Воскобойников В.Г. Общая металлургия. Изд.-М.: «Металлургия», 1979 - 487 с.
4. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисциплін “Сучасні методи лиття (обладнання)” і “Спеціальні види лиття (обладнання)” для студентів напряму підготовки 6.050402 “Ливарне виробництво” і 6.050502 “Інженерна механіка” усіх форм навчання / Укладачі: В.В. Кудін, В.Є. Самойлов, Є.М. Парахнєвич. - Запоріжжя: ЗНТУ, 2010. - 48 с.
5. Горский А.И., Геллер Р.Л., Лиокумович Л.Ф. Расчеты машин литейного производства. - М.: Машиностроение, 1966. - 404 с.
6. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук, думка, 1988. - 736 с.