Конструкция индукционной печи


Тулаганов Студент Магистрант Ташбулатов. Описание конструкции и работы печи. Список использованных источников Введение Для плавки чугуна на твердой завалке широко применяют тигельные индукционные печи. Такие печи удобны в эксплуатации, в них легко получать различные чугуны, область их применения за последнее время значительно расширилась. В индукционных печах металл нагревается токами, возбуждаемыми в непеременным полем индуктора. По существу индукционные печи также являются печами сопротивления, но отличаются от них способом передачи энергии нагреваемому металлу. В отличие от печей сопротивления электрическая энергия в индукционных печах превращается сначала в электромагнитную, затем снова в электрическую и, наконец, в тепловую. При индукционном нагреве тепло выделяется непосредственно в нагреваемом металле, поэтому использование тепла оказывается наиболее полным. С этой точки зрения эти печи - наиболее совершенный тип электрических печей. Индукционные печи бывают двух типов: с сердечником и без сердечника тигельные. В печах с сердечником металл находится в кольцевом желобе вокруг индуктора, внутри которого проходит сердечник. В тигельных печах внутри индуктора располагается тигель с металлом. Применить замкнутый сердечник в этом случае невозможно. В силу ряда электродинамических эффектов, возникающих в кольце металла вокруг индуктора, удельная мощность канальных печей ограничивается определенными пределами. Поэтому эти печи используют преимущественно для плавления легкоплавких цветных металлов и лишь в отдельных случаях применяют для расплавления и перегрева чугуна в литейных цехах. Удельная мощность индукционных тигельных печей может быть достаточно высока, а силы, возникающие в результате взаимодействия магнитных печей металла индуктора, оказывают в этих печах положительное воздействие на процесс, способствуя перемешиванию металла. Бессердечниковыеиндукционные печи применяют для выплавки специальных, особенно низкоуглеродистых сталей и сплавов на основе никеля, хрома, железа, кобальта. Конструкция конструкция индукционной печи печи а - конструктивное оформление; 1 - индуктор, 2 - крепление витков индуктора, 3 - каркас, 4 - изоляция, 5 - подовая плита, 6 - тигель, 7 - цапфы, 8 - крышка б - футеровка тигля; 1 - подовая плита, 2 - тигель, 3 - воротник, 4 - сливной желоб, 5 - огнеупорная обмазка Важным достоинством тигельных печей являются простота конструкции и малые габариты. Благодаря этому они могут быть конструкция индукционной печи помещены в вакуумную камеру и в ней возможно по ходу плавки обрабатывать металл вакуумом. Как вакуумные сталеплавильные агрегаты индукционные тигельные печи получают все более широкое распространение в металлургии качественных сталей. Схематическое изображение индукционной канальной печи а и трансформатора б Технологический процесс плавки в индукционной печи включает следующие операции: загрузку шихты, нагрев и расплавление ее, перегрев, науглероживание и доведение химического состава чугуна до заданного, а также термовременную обработку выдержку. Загружаемая шихта частично погружается в расплав, создавая сплошную электропроводную среду, в которой индуктором наводятся вихревые токи. Конструкция индукционной печи в жидкий металл остаток от предыдущей плавки, называемый зумпфом или «болотом» необходима потому, что при использовании электрического тока промышленной частоты в дискретных элементах шихты наведение вихревых токов малоэффективно. Вихревые токи разогревают металл, и он плавится. Масса зумпфа доходит до 50 % от общей массы металла в печи емкости печи и соответственно влияет на длительность периодов плавки. При этом загрузка в «болото» может осуществляться конструкция индукционной печи несколько стадий. Так, при плавке в печи с массой садки 12 т и зумпфе массой 5 т соблюдается такая последовательность и длительность периодов: загрузка 5 - 6 т шихты кроме возврата 15 минут; расплавление 1 час 5 минут; доводка химического состава 40 минут; загрузка возврата 2 т 10 минут; расплавление возврата 15 минут; доводка по температуре, скачивание шлака 25 минут. Описание конструкции и работы печи 1. При этом ток в нагреваемом изделии называют индуцированным или наведённым током. Индукционными установками называют электротермические устройства, предназначенные для индукционного нагрева тел или плавки тех или иных материалов. Индукционная печь - конструкция индукционной печи индукционной установки, включающая в себя индуктор, каркас, камеру для нагрева или плавки, вакуумную систему, механизмы наклона печи или перемещения нагреваемых изделий в пространстве и др. Индукционная тигельная печь ИТПкоторую иначе называют индукционной печью без сердечника, представляет собой плавильный тигель, обычно цилиндрической формы, выполненный из огнеупорного материала и помещённый в полость индуктора, подключенного к источнику переменного тока. Металлическая шихта загружается в тигель, и, поглощая электромагнитную энергию, плавится. Достоинства тигельных плавильных печей: Выделение энергии непосредственно в загрузке, без конструкция индукционной печи нагревательных элементов;Интенсивная электродинамическая циркуляция расплава в тигле, обеспечивающая быстрое плавление мелкой шихты, отходов, выравнивание температуры по объёму ванны и отсутствие местных перегревов, гарантирующая получение многокомпонентных сплавов, однородных по химическому составу; Принципиальная возможность создания в печи любой атмосферы окислительной, восстановительной или нейтральной при любом давлении; Высокая производительность, достигаемая благодаря высоким конструкция индукционной печи удельной мощности, особенно на средних частотах; Возможность полного слива металла из тигля и относительно малая масса футеровки печи, что создаёт условия конструкция индукционной печи снижения тепловой инерции печи благодаря уменьшению тепла, аккумулируемого футеровкой. Печи этого типа удобны для периодической работы с перерывами между плавками и обеспечивают конструкция индукционной печи быстрого перехода с одной марки сплава на другую; Простота и удобство обслуживания печи, управления и регулировки процесса плавки, широкие возможности для механизации и автоматизации процесса; Высокая гигиеничность процесса плавки и малое загрязнение воздуха. К недостаткам тигельных печей относятся относительно низкая температура шлаков, наводимых на зеркало расплава с целью его технологической обработки. Шлак в ИТП разогревается от металла, поэтому его температура всегда ниже, а также сравнительно низкая стойкость футеровки при высоких конструкция индукционной печи расплава и наличие теплосмен резких колебаний температуры футеровки при полном сливе металла. Однако преимущества ИТП перед другими плавильными агрегатами значительны, и они нашли широкое применение в самых разных отраслях промышленности. В зависимости от того, идёт ли конструкция индукционной печи плавки на воздухе или в защитной атмосфере, различают печи: открытые плавка на воздухевакуумные плавка в вакуумекомпрессорные плавка под избыточным давлением. По организации процесса во времени: периодического действия полунепрерывного действия непрерывного действия По конструкции плавильного тигля: с керамическим футерованным тиглем, с проводящим металлическим тиглем, с проводящим графитовым тиглем, с холодным водоохлаждаемым металлическим тиглем. Конструкция индукционной тигельной печи Конструкция тигельной печи состоит из плавильного тигля со сливным носком, так называемым «воротником», подины, конструкция индукционной печи и слоя тепловой изоляции. Плавильный тигель является одним из самых ответственных узлов печи, в значительной степени определяющим её эксплуатационную надежность. Поэтому к тиглю и к используемым футеровочным материалам предъявляются следующие требования:материал тигля должен быть «прозрачен» для конструкция индукционной печи поля, нагревающего металл. В противном случае нагреваться будет не расплавляемый металл, а тигель;огнеупорные материалы должны обладать высокой теплостойкостью и огнеупорностью, а также химической стойкостью по отношению к расплавленному металлу и шлаку при рабочих температурах;материал тигля должен сохранять изоляционные свойства то есть иметь минимальную электропроводность во всем диапазоне температур 1600-1700 °C для черных металлов ;тигель должен иметь минимальную толщину стенки для получения высокого значения электрического коэффициента полезного действия; тигель должен быть механически прочным конструкция индукционной печи условиях воздействия высоких температур, большого металлостатического воздействия, значительных механических усилий, возникающих при наклонах печи, ударных нагрузках, возникающих при загрузке и осаждении шихты и чистке тигля;материал тигля должен иметь малый коэффициент линейного объемного расширения для исключения возникновения трещин в тигле в условиях высокого значения градиента температур в стенке до 30 тыс. В настоящее время в практике изготовления ИТП используют следующие методы: Набивку по шаблону непосредственно в печи, когда сваренный из листовой стали шаблон по форме внутренней поверхности тигля устанавливают на подине точно на оси печи, порошкообразные огнеупорные массы засыпают в зазор между индуктором и шаблоном, и послойно трамбуют пневматической или электрической трамбовкой. Изготовление футеровки внепечным методом: тигли прессуют, трамбуют или формуют в специальных конструкция индукционной печи пресс-формах, затем тигли устанавливают в индуктор печи и засыпают боковое пространство конструкция индукционной печи огнеупорным материалом, что предупреждает прорыв жидкого металла к индуктору через сквозные трещины, которые могут образоваться в предварительно обожженных тиглях. Смену футеровки при таком методе можно осуществить быстрее, что сокращает время простоя печи. Выполнение футеровки из фасонных огнеупорных изделий. Толщина изделий кольца, блоки, секционные шпунтовые изделия, стандартные кирпичи клиновидной формы должна быть такой, чтобы при кладке не образовалось пространство кольцевой зазор размером 25-30 мм между наружной стенкой кладки и витками индуктора для создания буферного слоя из порошкообразных материалов. Прослойную наварку конструкция индукционной печи путем торкретирования или плазменным напылением контактных рабочих слоев на изготовленную любым методом футеровку. Метод напыления позволяет выполнить конструкция индукционной печи чистую и высокоогнеупорную контактную поверхность футеровки, в соответствии с требованиями к выплавляемым сплавам. Для ИТП применяют кислую, основную и нейтральную футеровку, состав которых очень разнообразен. Это позволяет конструкция индукционной печи данного технологического процесса плавки подобрать соответствующие футеровочные материалы, рецептуру огнеупорных масс и технологию изготовления в соответствии с ранее перечисленными требованиями. Кислую футеровку изготовляют из кремнезёмистых огнеупорных материалов кварцевого песка, кварцита, молотого динасового кирпича с содержанием окиси кремния не менее 93-98 %. В качестве связующего упрочняющего материала применяют сульфитно-целлюлозный экстракт, а в качестве минерализатора добавляют 1-1,5 % раствор борной кислоты. Кислая футеровка выдерживает 80-100 плавок. Основную конструкция индукционной печи изготовляют из магнезитовых огнеупоров в предварительно спечённом или сплавленном состоянии, то есть обладающих наибольшим постоянством объёма. Конструкция индукционной печи уменьшения усадки при высоких температурах 1500-1600 °C и обеспечения некоторого роста при средних 1150-1400 °Cчто предотвращает образование усадочных трещин, применяют такие минерализаторы, как храновая руда, кварцевых песок или кварциты. В качестве связующих используют глину до 3 % от массы магнезита с увлажнением её конструкция индукционной печи раствором жидкого стекла или патоки до 12 %. Данные о продолжительности службы основной футеровки крайне противоречивые и колеблются для тиглей разной ёмкости. Следует отметить, что стойкость основной футеровки ниже стойкости кислой, причём существует ещё и недостаток: образование трещин. Нейтральная футеровка характеризуется большим содержанием амфотерных окислов Al2O3, ZnO2, Cr2O3. Она во многих случаях обладает более высокими огнеупорными характеристиками, чем кислая или основная, конструкция индукционной печи даёт возможность выплавлять в ИТП жаропрочные сплавы и тугоплавкие металлы. Возможно также изготовление тиглей нейтрального состава из некоторых тугоплавких соединений нитридов, карбидов, силицидов, боридов, сульфидовкоторые могут быть перспективными для плавки небольших количеств химически чистых тугоплавких металлов в вакууме и в восстановительных или нейтральных средах. Плавку в тиглях конструкция индукционной печи ёмкости, которая бы оправдала применение таких дорогостоящих футеровочных материалов, пока не применяют. Открывание крышки осуществляется вручную или с помощью системы рычагов на малых печахлибо с помощью специального привода гидро- или электромеханического. Индуктор печи Индуктор является основным элементом печи, предназначенным для создания электромагнитного поля, индуцирующего ток в загрузке. Кроме своего основного назначения, он также должен выполнять функцию важного конструктивного элемента, воспринимающего механическую и тепловую нагрузку со стороны плавильного тигля и во многом определяющего надёжность работы печи в целом. На индуктор действуют значительные радиальные электродинамические усилия: витки подвержены вибрациям, которые могут привести к разрушению изоляции индуктора; распределяющая в процессе нагрева футеровка тигля создаёт значительные осевые усилия, стремящиеся сместить витки индуктора в осевом направлении; механические изгибающие усилия, возникающие при наклоне печи могут также привести к деформации витков индуктора. Кроме того, охлаждение индуктора должно обеспечивать отвод тепла, вызываемого электрическими потерями, а электрическая изоляция витков индуктора должна исключать возможность электрического пробоя, конструкция индукционной печи к прожогу трубки индуктора и к возникновению аварийной ситуации. Таким образом, индуктор ИТП должен обеспечивать: В общем случае - для индукционной печи любого типа: минимальные электрические потери, требуемый расход охлаждающей воды, необходимую механическую прочность и достаточную жёсткость, надёжнуюэлектроизоляцию витков. В случае обработки тугоплавких металлов Концентрацию электромагнитного поля в малом объёме Эти требования удовлетворяются в ИТП следующим конструкция индукционной печи. Обычно индуктор представляет собой цилиндрическую однослойную катушку соленоидвитки которой уложены в виде спирали спиральный индуктор с постоянным углом наклона, определяемым шагом набивки, или катушку, все витки которой располагаются в горизонтальных плоскостях, а переходы между соседними витками осуществляются короткими наклонными участками, - такой индуктор называют индуктором с транспозицией витков. Достоинство - простота набивки на барабан, конструкция индукционной печи виток к виткуоднако торцевые плоскости витков индуктора при этом не горизонтальны, что затрудняет осевую стяжку индуктора. Изготовление индуктора с транспозицией сложнее, т. Ввиду больших токовых нагрузок индуктор ИТП практически всегда выполняют с водяным охлаждением. Для обеспечения минимальных электрических потерь в индукторе необходимо соблюдение следующих условий: материал индуктора должен обладать малым удельным сопротивлением; материал индуктора должен быть немагнитным; толщина индуктирующего витка, обращенная к расплаву должна быть не менее 1,57?. Эти условия могут быть удовлетворены, если индуктор выполнен из полой медной трубки круглого, прямоугольного равностенного, разностенного или специального сечений. При этом равностенные трубки используются, как правило, для печей повышенной частоты, а разностенные - промышленной частоты. Электроизоляция индуктора должна иметь высокую диэлектрическую прочность, быть пыле- и влагонепроницаемой, противостоять вибрациям и повышенным конструкция индукционной печи На практике применяется несколько способов выполнения межвитковой изоляции: воздушная - промежуток между соседними витками достаточно большой 10-20 ммчтобы исключить возможность возникновения пробоя. Воздушная изоляция выполняется при сравнительно невысоком напряжении на индукторе, в тех случаях, когда конструкция индукционной печи возможность жестко закрепить каждый виток в отдельности на печах малой емкости ; обмоточная - на предварительно подготовленную поверхность витков наносится слой изоляционного лака, затем витки обматываются лентой с высокой диэлектрической непроницаемостью например, стекломикалентой. Лента обычно наматывается «в полуперекрышку». Такая изоляция широко применяется; прокладочная изоляция - в зазоры между конструкция индукционной печи закладываются прокладки, выполненные, например, из стеклотекстолита. Индуктирующий провод предварительно покрывают изоляционным лаком, а прокладки приклеивают к виткам специальным клеем на эпоксидной основе. Этот вид изоляции используют в печах большой ёмкости; напыленная изоляция - на индуктирующий провод, то есть на его предварительно подготовленную поверхность дробеструйная очистка и обезжиривание газопламенным или плазменным способом конструкция индукционной печи тонкий слой окиси алюминия Al2O3 или двуокиси циркония ZrO2, обладающих высокими диэлектрическими конструкция индукционной печи и хорошо сцепляющихся с медным индуктором. Сверху на этот слой обычно наносится слой лака. Этот вид изоляции широко используется в настоящее время;монолитная изоляция с применением полиэфирного композитного состава находит ограниченное применение из-за сложности выполнения ремонта индуктора при местных повреждениях трубки или самой изоляции. Для обеспечения жесткости и механической прочности индуктора применяются следующие способы крепления его витков:с помощью шпилек, выполняемых обычно конструкция индукционной печи латуни, и припаянных или приваренных к наружной стороне индуктора; каждый его виток конструкция индукционной печи к вертикальным изоляционным стойкам, выполненным из текстолита, асбоцемента или конструкция индукционной печи пород дерева;с помощью верхнего и нижнего прижимных колец или фланцев все витки индуктора вместе стягиваются в осевом направлении продольными стяжками, а радиальная фиксация витков осуществляется вертикальными рейками, выполненными из изолирующего материала или пакетами магнитопроводов;необходимая жёсткость может быть также обеспечена заливкой его в компаунд. Система водяного охлаждения индуктора предназначена для отвода активной мощности, теряемой в индукторе Конструкция индукционной печи и мощности тепловых потерь теплопроводностью от расплавленного металла через футеровку тигля Рт. Каркас индукционной тигельной печи Каркас кожух печи служит конструктивной основой для крепления всех основных элементов печи. При этом к нему предъявляются два основных требования: обеспечение максимальной жёсткости всей конструкции печи в целом и минимальное поглощение мощности элементами каркаса, так как они находятся в магнитном поле рассеяния индуктора. В настоящее время в тигельных конструкция индукционной печи применяют следующие основные схемы каркаса: Каркас, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, рёбра которого выполнены из немагнитного материала например, из дюралюминиевого уголка или немагнитной сталиа грани закрыты асбоцементным листом. С такими каркасами изготавливают печи малой конструкция индукционной печи менее 0,5 т и лабораторные печи. С целью уменьшения нагрева металлических уголков каркаса, отдельные его металлические элементы изолируют друг от друга изоляционными прокладками для исключения в раме каркаса кольцевых токов. Индуктор в таком каркасе обычно прикрепляют к нижней и конструкция индукционной печи асбоцементным плитам. Металлический каркас обычно цилиндрической формы, выполненный конструкция индукционной печи виде сплошной обмотки из толстого стального листа с вырезами «окнами» для доступа к индуктору или в виде конструкция индукционной печи клетки», образованной вертикальными металлическими стойками, приваренными к верхней и нижней опорным стойкам. Между стойками имеется доступ к индуктору. Такие каркасы применяются в основном конструкция индукционной печи печах средней и большой емкости. Магнитопроводы и экраны индукционной тигельной печи На практике применяются три способа уменьшения потерь в конструкция индукционной печи печи от полей рассеяния: конструкция индукционной печи металлических элементов каркаса на достаточное расстояние от индуктора с устранением замкнутых контуров тока в каркасе; применение пакетов магнитопроводов, устанавливаемых между индуктором и каркасом, выполненных из листовой электротехнической стали толщиной 0,2; 0,35 или 0,5 мм; применение магнитных экранов в виде сравнительно тонких медных или алюминиевых листов, располагающихся непосредственно у внутренней поверхности кожуха. Конструкция индукционной печи металлический корпус образует замкнутый контур вокруг индуктора, то применение экранов в конструкция индукционной печи случае оказывается неизбежным. Как правило, в промышленных печах используют магнитные экраны магнитопроводы. Магнитопроводы, кроме своего основного назначения проведение внешнего магнитного потока внутри каркасавыполняют функцию конструктивного элемента, обеспечивающего жесткость индуктора и печи в целом. Это достигается благодаря тому, что фиксацию и радиальную стяжку индуктора осуществляют пакетами магнитопроводов, прижимаемых к индуктору специальными нажимными болтами, смонтированными в корпус печи. Усилие нажатия может регулироваться. Фиксация индуктора в осевом направлении может конструкция индукционной печи с помощью кронштейнов, приваренных к боковым щекам магнитопроводов к верхним скобам и шпилек, притягивающих пакеты магнитопроводов к днищу печи. Благодаря такому конструктивному решению, все усилия, возникающие при работе печи, и воспринимаемые индуктором, передаются через магнитопроводы на корпус и днище, что позволяет разгрузить футеровку и повысить её стойкость и надежность печи в целом. Конструкция индукционной печи устройство индукционной тигельной печи Электрооборудование включает в себя: печь, комплект измерительных приборов с трансформаторами, генератор повышенной или высокой частоты, коммутационную и защитную аппаратуру, конденсаторную батарею, ёмкость которой можно менять. Электрооборудование измерительные конструкция индукционной печи в случае повышенной и высокой частоты должно иметь специальное исполнение, допускающее использование специальной аппаратуры в зоне повышенных частот. Переключатель S конструкция индукционной печи изменять в процессе плавки коэффициент связи индуктора и садки. Такое изменение необходимо в связи с тем, что активное сопротивление шихты различно в различные моменты процесса. Контакторы К1, К2, К3 позволяют изменять в процессе плавки ёмкость компенсирующей конденсаторной батареи и поддерживать cos. Это приходится делать, потому что во время плавки также изменяется индуктивное сопротивление садки, так как изменяется магнитная проницаемость, величины вихревых токов и т. Механизм наклона индукционной тигельной печи Механизм наклона печи предназначен для слива конструкция индукционной печи и является одним из важных узлов конструкции любой тигельной плавильной печи. Для уменьшения длины струи металла и для того, чтобы не перемещать разливочный ковш в соответствии с перемещением носка печи как, например, при эксплуатации конструкция индукционной печи сталеплавильных печейось наклона ИТП помещают вблизи носка. Для наклона печей малой ёмкости 60 конструкция индукционной печи 160 кг используют тельфер печного пролёта, предназначенный для загрузки шихты в тигель. Для наклона печи крюк тельфера сцепляют с серьгой, укреплённой на каркасе печи. При вращении барабана тельфера крюк поворачивает конструкция индукционной печи на требуемый угол порядка 95-100°. Основной частью гидравлического механизма наклона печи являются рабочие цилиндры одностороннего действия, установленные по одному с каждой стороны печи. Плунжеры цилиндров, шарнирно связанные с корпусом печи, давлением рабочей жидкости обычно масла перемещаются конструкция индукционной печи и наклоняют печь. Цилиндры устанавливают на шарнирах, позволяющих цилиндрам в процессе наклона печи поворачиваться в соответствии с дугой, описываемой головкой плунжера. Печь опускается под действием собственного веса, когда в цилиндрах снимают давление рабочей жидкости. Если печь должна наклоняться в обе стороны когда она выполняет роль обогреваемого копильника-миксерагидравлический механизм наклона снабжён двумя парами рабочих цилиндров, каждая из которых наклоняет печь в одну сторону, причём осью поворота печи служат цапфы плунжеров второй пары конструкция индукционной печи. Гидравлический механизм наклона прост по конструкции, обеспечивает плавный поворот, но для его работы необходимо иметь гидравлическую напорную конструкция индукционной печи. Недостатком этого механизма наклона следует также считать необходимость довольно значительного пространства под печью для установки гидравлических рабочих цилиндров, что в некоторых случаях исключает его применение. Механизм подъёма и поворота свода Обычно применяют простые рычажные или кулачковые механизмы подъёма, позволяющие легко приподнимать крышку конструкция индукционной печи 1-2 см, после чего её отводят в сторону поворотом кронштейна, на котором она висит. Можно поднимать крышку конструкция индукционной печи гидравлическим цилиндром. Конструкция индукционной печи часто таким образом поднимают герметичные крышки вакуумных индукционных печей. Уровень развития современной техники предъявляет высокие требования к металлам и сплавам, удовлетворить которые могут конструкция индукционной печи металлы и сплавы, полученные в процессе электроплавки. Наибольшее распространение получили электрические индукционные печи промышленной частоты. В зависимости от назначения индукционные печи подразделяются на конструкция индукционной печи тигельные - ИЧТ индукционная чугунная тигельнаятигельные печи-миксеры - ИЧТМ индукционная чугунная тигельная-миксер и канальные миксеры- ИЧКМ индукционная чугунная канальная-миксер. Стоимость индукционных печей и современных вагранок практически одинакова, но срок окупаемости индукционных печей приблизительно в два раза меньше за счет более низкой стоимости шихтовых материалов и самих отливок. Индукционные тигельные печи и миксеры промышленной частоты работают по принципу трансформатора без железного сердечника, первичной обмоткой которого является многовитковая катушка - индуктор, вторичной обмоткой и одновременно нагрузкой - расплавляемый металл. Тигельные индукционные печи, имеющие значительную удельную мощность, применяются для плавки, а миксеры применяются для сохранения температуры и доводки металла по химическому составу; при необходимости металл в миксере может конструкция индукционной печи перегрет конструкция индукционной печи 100°. Принцип работы печи основан на поглощении электромагнитной энергии металлической шихтой, которая заложена в тигель, помещенный в переменное конструкция индукционной печи поле. Нагрев и расплавление шихты происходят в результате наведения электрического тока и выделения тепла в кусках шихты. Она состоит из следующих основных узлов: металлического каркаса 1, тигля 3,индуктора 2, крышки с механизмами подъема 6, рабочей площадки 7, токо- и водоподводящих устройств, заключенных в кожухе 8. Каркас 1печи представляет собой сварную конструкцию, выполненную из листовой стали. Жесткость каркаса обеспечивается ребрами жесткости, равномерно расположенными конструкция индукционной печи диаметру обечайки. Каркас усилен средним поясом, несущим ось вращения печи, который выполнен в виде коробки конструкция индукционной печи листовой стали. Под сливным носиком 5 расположена ось 4 поворота печи. Ось крепится в подшипниках, установленных на колоннах, Печь имеет гидравлический механизм наклона, состоящий из маслонапорной установки, аппаратуры гидропровода и двух плунжеров. Посредством гидравлического механизма осуществляется наклон печи в одну сторону на любой угол до 100° для выдачи металла. Главной частью печи является индуктор 2, представляющий собой медную профилированную водоохлаждаемую трубку. Катушки индуктора изолированы стеклолентой и микалентой; во избежание осевого перемещения индуктора он зафиксирован специальными прижимами из немагнитного материала. Индуктор печи окружен венцом из стальных пакетов, которые вместе с прижимами создают надежное крепление индуктора, что особенно важно при наклоне печи. Воротник печи вместе с рабочей площадкой 7 составляют съемную сварную конструкцию. Воротник футеруется шамотными кирпичами, а для отвода дымовых газов в нем предусмотрен канал, расположенный непосредственно под площадкой. Плавильным пространством печи является тигель 3,выполняемый конструкция индукционной печи набивкой непосредственно в самой печи. В качестве набивочных материалов для изготовления тигля применяют кислые, основные и нейтральные огнеупорные массы. Рабочее конструкция индукционной печи печи закрывается крышкой 6 из немагнитной стали, футерованной изнутри огнеупорным бетоном и теплоизолирующим материалом. Крышка снабжена механизмом подъема и поворота с ручным приводом рычажного типа. Загрузка шихтыв печь производится сверху. Токоподвод к печи осуществляется гибкими водоохлаждаемыми кабелями. Регулирование мощности печи производится автоматически регулятором электрического режима. Для управления наклоном печи предусмотрен пульт управления. Операции набивки тигля конструкция индукционной печи выполняться с особой тщательностью и с применением химически чистых материалов. Высокие требования к качеству изготовления тигля объясняются тем, что тигель работает в неблагоприятных условиях: внутренняя поверхность тигля обогревается жидким металлом имеет его температуру, а наружная поверхность соприкасается с индуктором, охлаждаемым водой. Помимо этого, обычно в конструкция индукционной печи печах футеровка выполняется в кожухе печи. Здесь же все усилия, возникающие в процессе плавки, воспринимаются свободно стоящим тиглем. Для футеровки индукционных тигельных печей применяется кварцевый песок либо молотый кварцит. В качестве связующей добавки применяют борную кислоту, которая является плавнем и обеспечивает быстрое спекание футеровки. Технология выполнения футеровки включает следующие операции: подготовку материалов; заливку подины жароупорным бетоном; приготовление футеровочной массы; набивку тигля; конструкция индукционной печи тигля; выкладку воротника; футеровку крышки. Кварцевый песок либо молотый кварцит должен содержать менее 95% двуокиси кремния Si02. Песок должен содержать более 0,25-0,50% остаточной влаги, и для предупреждения включений железа подвергается магнитной сепарации. Затем песок рассеивают на фракции: 2-3 мм - 35%; 1 конструкция индукционной печи 0,75 мм - 20% и менее 0,75 мм - 45%. Потребное количество песка каждой фракции засыпают в тщательно очищенный смеситель, где песок перемешивается в течении10-15 конструкция индукционной печи, затем добавляют борную кислоту в количестве 2-2,5%, и смесь перемешивается еще 10 мин. Приготовленная таким образом масса должна быть сразу использована. В случае приготовления массы впрок смешанные фракции песка упаковывают в мешки и хранят в сухом месте, а борную кислоту вводят перед употреблением массы. Для футеровки подины 9на рисунке 1. ПодинаКрышкаЖидкое стекло плотностью 1,36-1,37350300Кремнефтористый натрий18-2018-20Тонкомолотый магнезит 500600Шамот класса А мелкий 550-Шамот класса А крупный 800-Магнезитовый песок-600Магнезитовый щебень-1150 При заливке подины следует установить конструкция индукционной печи шпильку для работы конструкция индукционной печи проедания тигля металлом. После просушки бетона подина устанавливается в каркасе печи. На подину устанавливают индуктор и сжимают его между верхним и нижним рядами прижимов и далее набивают тигель. Форма и внутренние размеры тигля определяются размерами шаблона, размерами индуктора и относительным расположением шаблона индуктора. Перед набивкой тигля внутреннюю поверхность индуктора выкладывают конструкция индукционной печи миканита толщиной 2 мм и асбестовым конструкция индукционной печи, а также устанавливают сетку-электрод сигнализатора проедания тигля. На дно подины насыпают слой футеровочной массы толщиной 40-50 мм и уплотняют легкими ударами ручной трамбовки; разрыхлив слегка уплотненную поверхность, насыпают второй и последующие слои. Общая высота дна тигля должна быть выбрана с расчетом перекрытия третьего витка индуктора. В дне при помощи специального шаблона выбирается углубление под шаблон тигля. По окончании набивки пода удаляют с асбестовой прокладки прижимное кольцо и устанавливают шаблон, в который закладывают груз, фиксирующий шаблон, и приступают к набивке стенок тигля. Закончив набивку тигля, специальными шамотными плитками выкладывают воротник тигля и сливной носик и обмазывают огнеупорным раствором из молотого шамота и огнеупорной глины. Сушка и спекание футеровки производятся либо пламенем газовой горелки, конструкция индукционной печи током. Средняя толщина стенки тигля 0,105 м. Для выполнения данного расчета необходимы геометрические параметры печи, определенные в предыдущем разделе, а также некоторые данные: состав футеровки и тип тепловой изоляции, что обоснованно подбирается с учетом практики эксплуатации индукционных печей, условий технологического процесса и свойств используемых материалов; толщина отдельных слоев футеровки и теплоизоляции, что также подбирается с учетом практических данных и некоторым результатам предыдущих расчетов: теплофизические характеристики отдельных слоев футеровки и теплоизоляции: средняя расчетная поверхность теплоотдачи на границах отдельных слоев футеровки и конструкция индукционной печи, что может быть приблизительно рассчитана с учетом основных геометрических параметров печи и толщины отдельных слоев футеровки и теплоизоляции, при этом лучше руководствоваться масштабным рисунком рисунок 2. Расчеты тепловых потерь ведут методом последовательных приближений до сходимости значений температур на границах слоев футеровки в пределах заданной точности расчета. При этом температура на границе наружной поверхности i+1 -го слоя футеровки, К:2. Тепловые потери через боковую стенку тигля, состоящей из конструкция индукционной печи слоев футеровка конструкция индукционной печи теплоизоляцияопределяется по формуле для расчета теплового потока через многослойную цилиндрическую стенку, Вт:2. Тепловые потери излучением с зеркала ванны, Вт:2. Конструкция индукционной печи потери через подину находим, полагая для упрощения расчета подину плоской, Вт:2. Тепловые потери через крышку: РТ. Суммарные тепловые потери печи: РТ.? Расчет параметров системы осуществляем по методу общего потока, определяем элементы схемы замещения, соответствующей идеализированной картине магнитного поля индуктора, как сопротивления отрезка бесконечно длинной системы и приводим их к току короткого индуктора. Расчет эквивалентных параметров системы индуктор-загрузка ведем в горячем режиме, конструкция индукционной печи. Для получения «полных» сопротивлений эти значения должны быть конструкция индукционной печи на? Расчет конструкция индукционной печи параметров системы индуктор-загрузка ведем в горячем режиме, т. Эквивалентное полное сопротивление системы индуктор-загрузка: э ; 2. Активная мощность источника питания:2. Число витков индуктора: конструкция индукционной печи, 2. Определяем ориентировочную высоту индуктирующего витка: ; 2. Окончательно высоту индуктирующего витка принимаем 18 мм. Уточняем высоту индуктора: ; 2. Полученное число витков конструкция индукционной печи разметить по высоте индуктора. Зазор между витками заполняют электрической изоляцией из расчета иметь напряжение на 1 мм толщины изоляции в пределах 10÷40 Поэтому необходимый зазор определяют по формуле: ; 2. Номинальное напряжение печи: ; 2. Сила тока индуктора: ; 2. Настил тока в индукторе напряженность магнитного поля на внутренней поверхности индуктора : ; 2. Активную мощность, подведенную к индуктору, находим по уравнению: ; 2. Индуктор нагревается не только в результате того, что через него проходит электрический ток, но и вследствие тепловых потерь нагреваемого изделия. Полные потери тепла с водой, охлаждающей индуктор, равны сумме электрических и тепловых потерь:конструкция индукционной печи. Требуемое количество воды:2. Скорость движения воды в индукторе:2. Определим число Рейнольдса, которое характеризует режим течения жидкости в канале:2. Потери напора перепад давления воды на длине трубки индуктора одной ветви охлаждения также зависит от конструкция индукционной печи движения, т. При турбулентном движении:2. Теперь необходимо убедится, что условия конвективной теплопередачи в канале охлаждения обеспечивают отвод от индуктора суммарных потерь Рохл. Мощность, которая может быть отведена охлаждающей водой:2. При турбулентном режиме критерий Нусельта можно определить:2. Поэтому в установках такого типа для компенсации реактивной 0предусматривают включение в электрическую печь батареи конденсаторов, емкость которой выбирают из условий резонанса цепи печь-конденсаторы с частотой питающего тока. Батареи составляют из конденсаторных банок, часть из которых постоянно подключена к индуктору, а часть включена через коммутирующие устройства - эти банки пдключаются по мере необходимости для подстройки колебательного контура в резонанс при изменении параметров загрузки во время нагрева. Задачей расчета является определение необходимого количества конденсаторных банок, а также электрических потерь в конденсаторах. Тип конденсатора выбирают по справочным данным в зависимости от частоты тока, напряжения на индукторе. Выбираем конденсатор серии КСЭ конструкция индукционной печи. Определяем реактивную мощность конденсаторной батареи, необходимую для доведения низкого cos? Общая емкость конденсаторной батареи: ; 2. Необходимое число конденсаторных банок:2. Электрические потери вконденсаторной батареи:2. Охрана труда Охрана труда включает систему технических, санитарно-гигиенических и правовых мероприятий, непосредственно направленных конструкция индукционной печи обеспечение безопасных для жизни и здоровья человека условий труда. Охрана здоровья трудящихся, ликвидация профессиональных конструкция индукционной печи и производственного травматизма являются одной из главных забот государства. На каждом предприятии приняты согласованные с профсоюзными организациями Правила внутреннего трудового распорядка, в которых содержатся нормы по охране труда. Действующая в стране система состоит из общих межотраслевых правил и отраслевых правил по охране труда. Общие правила определяют главные требования по охране труда к устройству и эксплуатации любого промышленного предприятия например, Санитарные нормы проектирования промышленных предприятии. Помимо конструкция индукционной печи и параллельно с ними надзор за охраной труда осуществляют государственные органы: Госгортехнадзор Государственный надзор за безопасным ведением работ в промышленностиГосударственный энергетический надзор, Государственный санитарный надзор. Общий надзор за соблюдением законности в области охраны труда возложен на Прокуратуру. Издаваемые различными органами документы составляют в целом действующую систему стандартов, обеспечивающих безопасность труда. Если порядок обеспечения безопасности проведения работ не определен вышестоящей организацией, нормами и правилами, то соответствующую инструкцию по технике безопасности разрабатывает и вводит в действие само предприятие. Все отступления от правил, норм и стандартов по безопасности труда согласовываются с соответствующими органами надзора при условии гарантированного обеспечения безопасности труда работающих Техника безопасности является одним из разделов охраны труда, представляющим собой систему организационных и технических мероприятий и средств, конструкция индукционной печи воздействие на работающих опасных производственных факторов. Организация безопасных условий труда связана с проведением организационных и технических мероприятий, ответственность за их выполнение лежит на инженерно-технических работниках; дополнительный контроль осуществляется профсоюзами. К организационным мероприятиям относятся: инструктаж и обучение поступающих на работу и работающих безопасным и безвредным приемам работы; обучение навыкам пользования защитными средствами; разработка и внедрение регламента труда и отдыха. К техническим мероприятиям относятся: расчет, проектирование, изготовление и размещение оборудования, обеспечивающие благоприятные и безопасные условия труда; организация защиты, предохранительных устройств и ограждений; создание системы сигнализации, систем предупредительных знаков; создание индивидуальных средств защиты. К выполнению организационных и технических мероприятий по технике безопасности должна привлекаться широкая инженерно-техническая общественность, получившая соответствующую подготовку конструкция индукционной печи высших учебных заведениях. Курс конструкция индукционной печи жизнедеятельности» включен в число обязательных дисциплин по всем специальностям, по которым готовят специалистов для работы в промышленности. Для студентов металлургических специальностей данный курс содержит материалы по проблемам охраны труда конструкция индукционной печи системе производства, техническим средствам безопасности и производственной санитарии, организации профилактических мероприятий, инструктажа и обучения персонала, исследования и анализа травматизма, а конструкция индукционной печи такие технические вопросы, как взрыво- и электробезопасность, радиационная безопасность, безопасность эксплуатации грузоподъемных механизмов, пожарная профилактика, освещенность рабочих мест, защита воздушного и водного бассейнов, организация проектирования условий труда в металлургических цехах. Конструкция индукционной печи охраны труда конструкция индукционной печи техники безопасности является обязательной составной конструкция индукционной печи дипломного проекта работы. Такая система подготовки не только облегчает условия привлечения ИТР к решению конструкция индукционной печи задач в области охраны труда на производстве, но и обеспечивает возможность предъявления к специалистам соответствующих требований в будущем. Также выполнены чертежи индукционной печи. Список использованных источников индукционная печь плавильный 1 Миткалинный Методические рекомендации по выполнению производственно-профессиональных расчетов по технологическим и конструктивным курсам металлургических специальностей. Электрометаллургия стали и ферросплавов. Кривандинтметаллический печи Бум,будринметалические печи 8WWW. Рефераты конструкция индукционной печи курсовые, отчеты по практике и контрольные. Дипломные работы и другие творческие, аналитические работы. Наш проект для тех кому интересно, для тех кто учится и для тех кто действительно нуждается!

комментарий:

комментарий
 

Для уменьшения усадки при высоких температурах 1500-1600 °C и обеспечения некоторого роста при средних 1150-1400 °C , что предотвращает образование усадочных трещин, применяют такие минерализаторы, как храновая руда, кварцевых песок или кварциты.