- •Введение
- •1. Индукционные тигельные печи
- •1.1. Сущность индукционного нагрева и плавления шихты
- •1.2. Принцип действия индукционной тигельной печи с неэлектропроводным тиглем
- •1.3. Выбор частоты тока и размеров кусков шихты
- •1.4. Электромагнитное перемешивание жидкого металла в тигле
- •1.5. Классификация индукционных тигельных печей
- •1.6. Открытые индукционные тигельные печи
- •1.7. Вакуумные индукционные тигельные печи
- •1.8. Конструкция основных узлов индукционных тигельных печей
- •1.8.1. Тигель
- •1.8.2. Подина
- •1.8.3. Лёточная керамика
- •1.8.4. Индуктор
- •1.8.5. Корпус печи
- •1.8.6. Свод
- •1.8.7. Механизм наклона печи
- •1.9. Достоинства, недостатки и области применения индукционных тигельных печей
- •1.10. Плавильные установки с индукционными тигельными печами
- •1.11. Энергетический баланс индукционной плавильной установки
- •2.2. Движение жидкого металла в подовом канале
- •2.3. Конструкция основных частей плавильного узла
- •2.3.1. Состав плавильного узла
- •2.3.2. Плавильная ванна
- •2.3.3. Индукционная канальная единица
- •2.4. Плавильные установки с индукционными канальными печами
- •2.5. Особенности процесса плавки металла в индукционных канальных печах
- •2.6. Индукционные канальные миксеры
- •2.7. Индукционные канальные раздаточные миксеры
- •2.8. Преимущества и недостатки индукционных канальных печей и миксеров
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный
технический университет»
А.А. Щетинин А.Т. Кучер
ПЛАВИЛЬНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ
ПЕЧИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2012
УДК 621.365.5 (07)
Щетинин А.А. Плавильные индукционные печи литейного производства: учеб. пособие / А.А. Щетинин, А.Т. Кучер. – Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2012. 114 с.
В 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 чёрных 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.
Табл. 4. Ил. 32. Библиогр.: 12 назв.
Рецензенты: ООО «Автолитмаш» (нач. производства
С.Б. Воронин);
канд. техн. наук, доц. Л.С. Печёнкина
© Щетинин А.А., Кучер А.Т., 2012
© Оформление. ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный
т ехнический университет», 2012
Введение
Получение жидкого металла (ЖМ) является одной из основных технологических операций в литейном производстве. Технико-экономические показатели выплавки ЖМ зависят от многих факторов, основными из которых являются: возможность использования дешёвых шихтовых материалов; требования к точности химического состава компонентов шихты и к подготовке её к плавке; угар химических элементов при плавке; удобство ведения плавки и доводки ЖМ; удельный расход электроэнергии ( ) на плавку.
Реализация перечисленных и других показателей в значительной степени зависит от типа плавильной печи.
В настоящее время для плавки чугунов, сталей и сплавов цветных металлов часто применяются электрические печи: дуговые, индукционные и сопротивления. Из них большой универсальностью отличаются индукционные плавильные печи (ИПП). Однако учебники по этим печам изданы в ограниченном количестве, а вопросы индукционного нагрева и плавления шихты, особенно в индукционных канальных печах (ИКП), изложены упрощёно и не соответствуют требованиям высшего технического образования. В связи с этим представляется необходимым издание учебного пособия, в котором обобщены сведения об ИПП: устройстве, принципе работы, разновидностей конструкций и т.п.
Актуальность изучения ИПП заключается в их преимуществах по сравнению с другими плавильными печами: минимальный угар дорогостоящих легирующих элементов (Cr, Ni, Mo, Ti), хорошая возможность науглероживания ЖМ, простой переход на плавку сплава другого химического состава в индукционных тигельных печах (ИТП); возможность миксирования ЖМ с минимальным удельным расходом электрической энергии ( ), незначительный шум при работе печей, возможность ведения плавки в вакууме, широкое использование индукционных тигельных и канальных печей в дуплекс-процессах при плавке, например, высококачественного серого чугуна.
Основанием для изучения ИПП являются учебный план специальности 150104 «Литейное производство чёрных и цветных металлов» и требования Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 150100 «Металлургия», рабочая программа дисциплины «Технологическое оборудование литейных цехов». Целью данного учебного пособия является изучение основ индукционной плавки металлов и применяемых ИПП.
В пособии рассмотрены следующие основные задачи:
– сущность индукционного нагрева и плавления шихты;
– принцип действия индукционных тигельных и канальных печей;
– взаимосвязь частоты тока в индукторе с размерами и температурой кусков шихты;
– влияние электромагнитного поля индуктора на перемешивание ЖМ в тигле и в подовом канале;
– разновидности индукционных тигельных и канальных печей и миксеров, а также конструкции их основных узлов;
– индукционные плавильные установки (ИПУ) с тигельными и канальными печами и их энергетический баланс;
– области применения, преимущества и недостатки индукционных тигельных и канальных печей и миксеров.
Материал, посвященный теоретическим и технологическим вопросам процесса индукционной плавки металлов, написан доктором физ.-мат. наук, профессором А.А. Щетининым; материал, касающийся устройства и эксплуатации плавильных индукционных тигельных и канальных печей и миксеров, написан кандидатом техн. наук, доцентом А.Т. Кучером.