1. Литературный обзор

Индукционные нагревательные установки средней частоты, также как и промышленной частоты, разделяются на установки непрерывного действия и установки периодического действия.

Для индукционных нагревательных установок повышенной частоты характерно разнообразие исполнений, связанное с различными технологическими функциями индукционного нагрева. Производительность, мощность и другие параметры установок должны быть согласованы с соответствующими параметрами технологического оборудования, в комплексе с которым он работает. Этим технологическим оборудованием в основном определяется и конструкция индукционного нагревателя.

Рассмотрим преимущества применения сквозного индукционного нагрева применительно к кузнечному производству:

1. Увеличивается скорость нагрева, так как нагрев носит объемный харак­тер;

2. Снижаются потери до минимума, потери металла на окалину;

3. Вместе с уменьшением окалины при штамповке на механических ковочных прессах получается более качественная поковка, что позволяет уменьшить припуск на механическую обработку. Это ведет к снижению массы заготов­ки, уменьшается объем механической обработки, снижается расход режуще­го инструмента примерно на 20 процентов, увеличивается срок службы штампов;

4. Улучшаются условия труда рабочих кузнечного цеха;

5. Увеличивается производительность кузнечного оборудования;

6. Возможна полная автоматизация процесса ковки;

7.Высокая готовность индукционного нагревателя к работе. Основными недостатками являются высокая стоимость оборудования и большие эксплуатационные расходы. При сквозном индукционном нагреве поверхностный эффект должен быть выражен слабо.

Устройства для сквозного нагрева, в которых индуктор охватывает всю по­верхность детали, подлежащей термообработке, причем нагрев ее во всех точках происходит одновременно, обычно называют нагревателями периодического действия.

Суммарная мощность установок для индукционного нагрева металлов достигает у нас в стране сотен тысяч киловатт и быстро возрастает дальше, так как на многих предприятиях этот вид нагрева принимается в качестве основного. Мощности отдельных установок в особенности для нагрева проката составля­ют десятки тысяч киловатт.

Сквозной индукционный нагрев - это нагрев металлических заготовок перед об­работкой давлением (ковка, штамповка, прокатка, волочение и т.д.), а также нагрев под объемную термообработку. Наиболее широкое применение сквоз­ной нагрев нашел в кузнечном производстве.

Сквозной нагрев в кузнечных цехах осуществляется обычно при малой удельной мощности, передаваемой в заготовку. Большие удельные мощности могут привести к оплавлению поверхности раньше, чем сердцевина достигнет ковочной температуры.

При малой удельной мощности тепловые потери с поверхности заготовки могут значительно снижать К.П.Д. нагрева. Поэтому между поверхностью и медной водоохлаждаемой трубкой, образующей индуктирующий провод, должна быть помещена тепловая изоляция. Для равномерного сквозного нагрева заготовок диаметром 30-100 мм, которые чаще других заготовок нагреваются током частотой 1000-8000 Гц, требуется от одной до пяти минут.

Производительность ковочных агрегатов обычно составляет 3-5 заготовок в минуту. Поэтому для обеспечения непрерывной загрузки ковочных агрегатов, как правило, в индукторе должно находиться несколько заготовок. При этом длина индуктора получается большей, так что на ней легко разместить индукти­рующий провод с числом витков, достаточным для прямого подсоединения его к источнику тока.

Технологии сквозного нагрева металлов характеризуются высокими тре­бованиями к нагреву с точки зрения экономичности процесса и качества про­дукта.