65 Переваги та галузі застосування індукційного нагрівання

Індукційнийнагрів - нагріваннятіл в електромагнітномуполі за рахуноктепловоїдіївихровихелектричнихструмів, щопротікає по нагріваєтьсятілу і збуджується в ньомузавдякиявищуелектромагнітноїіндукції. При цьому струм у нагріваєтьсявиробіназиваютьіндукованимабонаведенимструмом. Індукційними установками називаютьелектротермічніпристрої, призначені дляіндукційногонагрівуабо плавки металів.

66. Плавильні установки індукційного нагрівання. Загальна характеристика, Індукційні канальні печі,переваги й особливості.

Індукційнаканальнапічпризначена для розплавлення і перегрівусталі та чавуну. Можлива плавка кольоровихметалів (бронзи, латуні, алюмінію) і їхсплавів у графітовомутиглі. Застосовується в ливарних цехах металургійнихзаводів, у цехах точноголиття та ремонтних цехах машинобудівнихзаводів для отриманнясталевихвиливківвисокоїякості.

Індукційнапіч, індукційнаплавильнапіч - електротермічне установка для плавки матеріалів з використанняміндукційногонагрівання.

Індукційнапічпрацює за принципом трансформатора, у якогопервинноїобмоткою є водоохолоджуванийіндуктор, вторинної та одночаснонавантаженням - щознаходиться в тиглі метал. Нагрівання і розплавлюванняметалувідбуваються за рахунокпротікають у ньомуструмів, яківиникаютьпіддієюелектромагнітного поля, створюваногоіндуктором.

Електропічскладається з плавильного агрегату і комплекту устаткування. Плавильний агрегат конструктивно виконаний у виглядіопорної рами, щоскладається з двохстійокзварноїконструкції, вузла «встановленняіндуктора» і двохгідравлічнихплунжерів.

Індукційнапічхарчуєтьсявідмережі через тиристорнийперетворюваччастоти ТПЧ, якийпризначений для перетвореннятрифазного струму промисловоїчастоти в змінний струм середньоїчастоти. Основнаперевагатиристорнихперетворювачів перед електромашиннимполягає в тому, що через відсутністьвтрат холостого ходу знижуєтьсяпотреблаемаяпотужність, підвищується ККД, знижуютьсяексплуатаційнівитрати. Напругуживленняперетворювача, надходитьвід трансформатора. Потужністьелектропечірегулюєтьсязміноюнапруги на виходіперетворювача та автоматичногорегулюваннячастоти в процесі плавки. На переднійпанеліперетворювачапоміщаютьсяорганиуправління, захисту, сигналізації та контролю перетворювача.

Контроль за роботоюелектропечіздійснюється за допомогоюприладів і органівуправління, розташованих на лицьовійпанелішафикерування та сигналізації.

67. Індукційні тигельні печі. Загальна характеристика.

Індукційна піч, індукційна плавильна піч - електротермічне установка для плавки матеріалів з використанням індукційного нагрівання.

У промисловості, особливо в металургії, знайшли широке застосування індукційні плавильні печі. За конструкцією вони підрозділяються на канальні й тигельні.

Індукційна тигельні піч призначена для розплавлення і перегріву сталі та чавуну. Можлива плавка кольорових металів (бронзи, латуні, алюмінію) і їх сплавів у графітовому тиглі. Застосовується в ливарних цехах металургійних заводів, у цехах точного лиття та ремонтних цехах машинобудівних заводів для отримання сталевих виливків високої якості.

Тигельні печі складаються з індуктора, який охоплює тигель, виготовлений з вогнетривкого матеріалу. Для зниження втрат енергії на розсіювання магнітного потоку навколо індуктора встановлюються пакети з трансформаторної сталі. На індуктор подається змінна напруга промислової, середньої або високої частоти. Змінна електромагнітна хвиля попадає в метал, що перебуває в тиглі, нагріває, розплавляє й доводить метал до потрібної температури.

У печах середньої частоти звичайно метал зливається повністю. Продуктивність печі суттєво залежить від укладання шихти в тиглі.

Необхідною умовою економічної роботи тигельної печі промислової частоти є неповний злив металу, залишаючи «болото» ‒ не менше ніж 25÷30% рідкого металу. Це пояснюється тим, що при неповному зливі металу при тій самій напрузі потужність, споживана піччю, буде вищою, ніж при початковій стадії плавки лише дрібної шихти. А найбільш раціональним режимом експлуатації таких печей є режим із частими відборами металу невеликими порціями ‒ по 20÷30% від місткості тигля. При цьому після кожного зливу треба додавати відповідну порцію шихти.

68. Індукційні нагрівальні установки. Їх характеристика.

Електричні печі й електротермічні установки по способі перетворення електроенергії в теплоту можна розділити на печі опору; індукційні печі й установки; дугові електричні печі, а також печі зі змішаним нагріванням.

Печі й установки індукційного і діелектричного нагрівання підрозділяють на плавильні печі й установки для загартування і наскрізного нагрівання діелектриків.

Розплавлювання металу в індукційних печах здійснюється за рахунок тепла, що виникає в ньому при проходженні індукційного струму.

Плавильні печі виготовляють зі сталевим сердечником і без нього. Печі із сердечником застосовують для плавлення кольорових металів і їхніх сплавів. Живлення печей здійснюється струмом промислової частоти напругою 380 В и вище в залежності від потужності. Печі із сердечником випускаються одне-, двох- і трифазними потужністю до 2000 кв   А. Коефіцієнт потужності коливається в межах ОД - 0,8 (печі Для плавки алюмінію мають cosφ =0,2 - 0,4, для плавки міді 0,6 -0,8). Печі без сердечника застосовуються для виплавки високоякісної сталі і рідше - кольорових металів. Живлення промислових печей без сердечника може бути здійснено струмом промислової частоти від мереж напругою 380 В и вище і струмом підвищеної частоти 500 - 10000 Гц від тиристорних чи електромашинних перетворювачів. Приводні двигуни перетворювачів харчуються струмом промислової частоти.

Печі випускають потужністю до 4500 кв   А, коефіцієнт потужності їхній низький (0,05-0,25). Усі плавильні печі відносяться до приймачів електроенергії 2-й категорії.

Установки для загартування і наскрізного нагрівання в залежності від призначення харчуються при частотах від 50 Гц до сотень кілогерців. Живлення установок підвищеної і високої частоти виробляється відповідно від тиристорних чи машинних перетворювачів індукторного типу і лампових генераторів. Ці установки відносяться до приймачів електроенергії 2-й категорії.

В установках для нагрівання діелектриків матеріал, що нагрівається, міститься в електричне поле конденсатора і нагрівши відбувається за рахунок струмів зсуву. Установки цієї групи широко застосовуються для клеєння і сушіння деревини, нагрівання прес-порошків, пайки і зварювання пластиков, стерилізації продуктів і т.п. Живлення здійснюється струмом з частотою 20 — 40 Мгц і вище. У відношенні безперебійності електропостачання установки для нагрівання діелектриків відносять до приймачів електроенергії 2-й категорії.