topire de inducție

Inducția de topire - utilizate pe scară largă în procesul de negru și color pe termen metalurgie. Topirea în inducție dispozitive de încălzire sunt adesea superioare în cuptor de topire a combustibilului în funcție-ispol'uet mations eficiența energetică, calitatea și producția produsului flexibilitate. aceste pre-

proprietate din cauza caracteristicilor fizice specifice ale cuptorului cu inducție.

Când topire inducție a transferului de material solid are loc în fază lichidă, sub influența câmpului electromagnetic. La fel ca și în încălzirea LES-inducție ceai, căldura este generată în materialul topit, datorită efectului Joule curenților turbionari induși. Curentul primar care curge prin inductor, produce un câmp electromagnetic. Indiferent de dependența de câmpul electromagnetic este magnetoconductance concentrat - apă sau nu este conectat sistemul inductor - încărcare poate fi pre-pus ca un transformator cu un transformator magnetic sau aer-core. Eficiența electrică a sistemului depinde în mare măsură de caracteristicile câmpului care influențează componentele feromagnetice.

Alături de fenomenele electromagnetice și termice în procesul de topire de inducție sunt forțe electrodinamice importante. trebuie avute în vedere aceste forțe, în special în cazul de topire într-un puternic cuptor în indus. Interacțiunea electric ing indus în topitură cu câmpul magnetic rezultat produce forță mecanică-ică (forța Lorentz)

care variază de la zero la o valoare maximă la sursa de alimentare de două ori totoy de ore. Datorită inerției în masă a topiturii pe ea acționează doar componentă de forță medie de timp. Acțiunea sa se manifestă în două moduri. În primul rând, atunci când electromagnetice presiune poate duce la deformarea suprafeței topiturii. În al doilea rând, în cazul în care rasele de forta de topire au caracter de rotație, se face din topitură stvuyuschim trece, respectiv, (fig. 7.21). Împreună cu efectul direct descris de forțe în topitură au loc procese secundare de căldură - și transfer de masă.

Presiunea fluxurilor de topitură

Fig. 7.21. Acțiunea forțelor electromagnetice

De exemplu, cauzată de mișcarea turbulentă a forțelor topi-IME este foarte important pentru un bun transfer termic, și pentru re-amestecarea adeziunii și particule neconductoare în topitură.

Există două tipuri principale de cuptoare de inducție: cuptor de inducție coreless (ITP) și cuptoare cu inducție de canal (ICP). Materialul topit ITP tipic încărcat în bucățile de creuzet (Fig. 7.22). Inductorul include un material creuzet și topit. Din cauza lipsei de concentrare a câmpului magnetic de cuplare electromagnetic între

inductor și sarcina este foarte dependentă de grosimea peretelui creuzetului ceramic. Pentru a asigura o eficiență ridicată a izolației electrice trebuie să fie cât mai subțire posibil. Pe de altă parte, căptușeala trebuie să fie suficient de gros, tocmai pentru a rezista la solicitări termice și

Fig. 7.22. Circuitul a cuptorului cu inducție creuzet

mișcarea de metal. Prin urmare, este necesar să se ajungă la un compromis între criteriile de performanță și durabilitate electrice.

Caracteristicile importante ale topire de inducție în PTI sunt mișcarea meniscului topitură și, ca urmare a expunerii la forțe electromagnetice. Mișcarea topiturii asigură atât distribuția uniformă a temperaturii și compoziția chimică uniformă. Efectul agitare-TION la suprafața topiturii reduce pierderea de material în timpul dozagruzit - ki mai mic decât celălalt lot și aditivi. În ciuda utilizării de reproducere a materialelor ieftine constante a compoziției topiturii oferă o calitate înaltă a pieselor turnate.

În funcție de mărimea și tipul materialului de topitură Oblas whith aplicație ITP care rulează pe frecvența industrială (50 Hz) sau mediul

aceste frecvențe de până la 1000 Hz. Recente din ce în ce în ce mai importante valori, datorită eficienței ridicate a topirii de fier și aluminiu. Deoarece mișcarea în topitură, la o putere constantă este atenuat cu vyshen în frecvență la frecvențe mai mari devin disponibile densități de putere mai mare și, prin urmare, un debit mare. Datorită puterii mai mari este redusă în timpul topiturii-ki, ceea ce conduce la o eficiență crescută a procesului (în comparație cu cuptoarele începute cu topire frecvență de putere). Având în vedere alte avantaje tehnologice, cum ar fi flexibilitatea în schimbarea smelted ITP materialelor de gama medie dezvoltat ca topitoare potenți care domină în prezent în turnătorii de fier. Co-temporale puternic PTI gama medie pentru topirea fierului au em-os la 12 m, și putere de până la 10 mW. ITP frecvență industrială refulate batyvayutsya pentru containere mai mari decât medii și 150 m pentru topirea fierului. Baie de amestecare intensivă este de o importanță deosebită în topirea aliajelor omogene, cum ar fi alama, cu toate acestea, în acest domeniu ITP ob frecvent utilizate frecvență de putere. Alături de la-Menenius cuptoarele cu creuzet pentru topirea în prezent acestea sunt utilizate și pentru expunerea metalului topit, înainte de turnare.

În conformitate cu ITP (Fig. 7.23), bilanțul energetic al ratei electrice de eficiență pentru aproape toate tipurile de cuptoare este de aproximativ 0,8. Aproximativ 20% din energia inițială se pierde în inductor ca Joe - Nya Ullevi căldură. Proporția pierderilor de căldură prin pereții creuzetului pentru a induce o baie de topitură de electricitate ajunge la 10%, astfel încât eficiența totală a cuptorului este de aproximativ 0,7.

Alte răspândite cuptoare de inducție de tip NE-lyayutsya ICP. Acestea sunt utilizate pentru turnarea de viteză și, în special, topirea în metalurgie feroase și neferoase. ICP este compus în general din ceramică TION băilor și una sau mai multe unități de inducție (fig. 7.24).

Practic, unitatea de inducție poate fi reprezentată ca transformată

Matoro cu miez feromagnetic. Inductorul este înfășurarea primară sa, și umplut cu canalul de topitură, a cărui gură se deschide în cada, este o buclă închisă secundară.

Fig. 7.23. Balanța energetică IHS

Principiul de funcționare al ICP necesită bobina Auto-ary constant închis, prin urmare, aceste cuptoare cu funcționează cu un reziduu de topitură lichidă. energie termică utilă este generată în principal într-un canal având o secțiune transversală mică. Circulația topiturii prin electromagnetică și termică forțe iCal asigură transferul de căldură suficientă pentru masa principală a topiturii în baie. Până în prezent modele ICP-Valis frecvența industrială, dar munca de cercetare pro-sunt găsite pentru frecvențe mai mari. Datorită designului compact al cuptorului și o eficiență electrică foarte bună cuplare electromagnetică dos TIGA 95%, iar randamentul global - 80% și chiar 90%, în funcție de materialul trolled prin topire.

În conformitate cu condițiile de proces în diferite domenii de aplicații ICP necesită diferite modele de inducție Kana-pescuit. cuptor cu canal unic utilizat în principal pentru înmuiere și turnare,

mai puțin de oțel de topire cu o capacitate instalată de până la 3 MW. Pentru topirea metalelor neferoase și construcțiile obturator de preferință două canale-TION, oferind o mai bună utilizare a energiei. În instalațiile de topire a canalelor de aluminiu efectuate pentru comoditatea de purificare directă.

aluminiu, cupru, alamă și aliaje ale acestora este fundații clorhidric domeniu ICP. Astăzi, cel mai puternic IKP capacitate

Fig. 7.24. Schema canal cuptor cu inducție

la 70 m și până la 3 MW sunt utilizate pentru topirea aluminiului. Narya face cu eficiență electrică ridicată în producția de aluminiu sunt foarte importante pierderi de topire scăzut, care predetermină gama ICP.

aplicații promițătoare ale tehnologiei de inducție de topire este producția de metale de înaltă puritate, cum ar fi titan și aliajele sale într-un cuptor cu inducție, cu o topire creuzet rece și ceramică, de exemplu, silicat de zirconiu și oxid de zirconiu.

Avantaje Când topire în cuptoare de inducție pronunțate de încălzire prin inducție, cum ar fi densitatea mare de energie și-Produ clusive, omogenizarea topiturii datorate frământat detaliate

Putere și control al temperaturii, și ușurinței cer un control automat al procesului, ușurința de operare manuală și mari Gib-os. eficiență electrică și termică ridicată combinată cu punct de topire scăzut pe teryami și materiale, prin urmare, de economisire determina consumul specific de energie de jos tac și competitivitatea mediului.

dispozitiv de topire cu inducție Superioritatea peste combustibil-E crește continuu datorită cercetării practice, sub-mount metode numerice și soluții probleme electromagnetice gidrodi dinamice. Ca un exemplu pot fi menționate captuseala interioara a benzilor de oțel pe termen cupru casing ICP pentru topirea cuprului. Scade pierderile curente-shenie eddy a crescut eficiența cuptor cu 8%, și a ajuns la 92%.

îmbunătățirea în continuare a indicatorilor economici de inductie de topire este posibilă prin utilizarea tehnologiei moderne de gestionare-TION, cum ar fi un tandem sau de gestionare a energiei dublu. Două ITP deme tan au o singură sursă de alimentare, și până când unul se topește, în alt metal topit este deținut de turnare. Trecerea SOURCE nick-un cuptor la o altă putere crește coeficientul său de ispol'uet-mations. O dezvoltare ulterioară a acestui principiu este un sistem de alimentare dublă (Fig. 7.25), care asigură funcționarea simultană continuă fără a comuta cuptor printr-o automatizare speciala de control al procesului. De asemenea, trebuie remarcat faptul că o parte integrantă economia neotem-topire este compensarea totală de putere reactivă.

În cele din urmă, pentru a demonstra beneficiile energiei - și tehnologia materialos beregayuschey-inducție poate fi comparat cu combustibil și modalități elec-trotermichesky de topire a aluminiului. Fig. 7,26-Tel'nykh arată reducerea considerabilă a consumului de energie pe tona de aluminiu în topire

Capitolul 7: Potențialul electrotehnologiei moderne de economisire a energiei

Fig. 7,25. Principiul de gestionare a energiei cu dublă