индукция топене

Индукция на топене - широко използвани в черен цвят и металургията план процес. Топене в индукционно нагряване устройства често са по-добри в пещ топене гориво съгласно ispol'uet-mations енергийната ефективност, качество на продукта и производството гъвкавост. тези предварително

собственост поради специфични физични характеристики на индукционната пещ.

Когато индукция топене на твърд материал трансфер се провежда в течна фаза под влиянието на електромагнитното поле. Точно както в чай ​​SLE индукция отопление, топлина се генерира в разтопения материал поради топлинно въздействие на индуцирани вихровите токове. Основната ток, преминаващ през индуктор, създава електромагнитно поле. Независимо-зависимостта на електромагнитното поле се концентрира magnetoconductance - вода или не свързан индуктор система - товарене може да бъде предварително поставени като трансформатор с магнитна или въздух Магнитопровод на трансформатор. Електрическа ефективност на системата зависи силно от характеристиките на терена, влияещи върху феромагнитни компоненти.

Наред с електромагнитни и термични явления в процеса на индукция топене са важни електродинамични сили. Тези сили трябва да се считат, особено в случай на топене в индуцира силен в пещ. Взаимодействие на индуцирана електрически ING в стопилката с получената магнитното поле предизвиква механично-тират сила (сила на Лоренц)

която варира от нула до максимална стойност на два пъти totoy часа захранване. Благодарение на инерцията на масата на стопилката върху него действа само осреднен по време компонент сила. Неговото действие се проявява по два начина. Първо, когато електромагнитното налягане може да доведе до деформация на повърхността на стопилката. Второ, ако сила топене раси имат въртене характер, го прави стопилка stvuyuschim ход съответно (Фиг. 7,21). Наред с описаното директния ефект на сили в стопилката възникне вторични процеси на топлина - и масов трансфер.

Налягането на потока на стопилката

Фиг. 7.21. Действието на електромагнитните сили

Например, причинени от движението на турбулентен силите на стопилка ИПИ е много важно за доброто топлопредаване и за повторно смесване на адхезия и непроводими частици в стопилката.

Има два основни типа на индукционни пещи: без сърцевина индукционна пещ (ITP) и пещи индукция канал (ICP). Стопеният материал ITP обикновено зарежда в тигела части (фиг. 7.22). Индукторът включва тигел и разтопения материал. Поради липсата на концентриране на магнитното поле на електромагнитната връзка между

индуктор и товарът е силно зависима от дебелината на стената на керамичното тигел. За да се гарантира висока ефективност на електрическата изолация трябва да бъде тънък, колкото е възможно. От друга страна, на обвивката трябва да бъде достатъчно дебел-точно, за да издържат на термични напрежения и

Фиг. 7.22. Схемата на индуциране тигел пещта

метал движение. Поради това е необходимо да се търси компромис между електрическите работа и устойчивост критерии.

Важни характеристики на индукция топене в ИТП са стопилка движение менискус и като резултат от въздействието на електромагнитните сили. Движението на стопилката осигурява както равномерно разпределение на температурата и еднакъв химически състав. Ефектът на разбъркване ЛИЗАЦИЯ на повърхността на стопилката намалява загубата на материал по време dozagruzit - Ki по-малка от друга партида и добавки. Въпреки използването на евтин материал възпроизвеждане на постоянен състав на стопилката осигурява високо качество на отливки.

В зависимост от размера и вида на стопен материал Oblas на накъде приложение ITP работи на промишлена честота (50 Hz), или среда

тези честоти до 1000 Hz. Последно става все по-важни ценности, поради високата ефективност на топене на желязо и алуминий. Тъй като движението в стопилката при постоянна мощност се отслабва с Vyshen в честотата на по-високи честоти станат достъпни по-висока плътност на мощността, и следователно по-голяма скорост на потока. Поради по-високата мощност се намалява по време на стопилка-ки, което води до повишаване на ефективността на процеса (в сравнение с пещи стъпки топим честота мощност). Като се има предвид и други технологични предимства като гъвкавост при промяна на претопи материали от среден клас, ITP разработени като мощни топилни пещи, доминиращи в момента чугунолеярни. Едновременното временната мощен средночестотен ITP за желязо топене имат ем-кост на 12 m и мощност до 10 MW. ITP промишлена честота разряд-batyvayutsya за по-големи контейнери от среден клас и 150 m за желязо топене. Интензивно смесване баня е от особено значение в топене хомогенни сплави, такива като мед, обаче в тази област ITP об често използвани мощност честота. Заедно с по-Menenius тигела пещи за топене в момента се използват също и за излагане на стопения метал преди леене.

В съответствие с ITP (фиг. 7.23), енергийния баланс на скоростта на електрическа ефективност за почти всички видове пещи е около 0.8. Приблизително 20% от първоначалната енергия се губи в индуктор като Джо - Nya Ullevi топлина. Съотношението на загубата на топлина през стените на тигела да се индуцира ток стопилка баня достигне 10%, така че общата ефективност на пещта е около 0.7.

Други широко тип индукционни пещи NE-lyayutsya ICP. Те се използват за леене на скоростта и, особено, топене в черната и цветната металургия. ICP обикновено се състои от керамичен-TION на бани и един или повече индукционни единици (фиг. 7.24). Най-

По принцип, устройството индукция може да бъде представена като трансформира

Matoro с феромагнитен ядро. Индуктора е неговата първична намотка, и изпълнен с канала за стопилката, устието на който се отваря във ваната, е второстепенен затворен контур.

Фиг. 7.23. IHS енергиен баланс

Принципът на работа на ICP изисква постоянно затворена Auto-мерното бобина, следователно, тези фурни работят с остатък течна стопилка. Полезно топлина се генерира предимно в канал с малко напречно сечение. Циркулацията на стопилката от електромагнитни и топлинна Месечен сили осигурява достатъчен пренос на топлина към основната маса на стопилката в банята. Досега проектира ICP-Валис промишлената честота, но изследователската работа про-се намират за по-високи честоти. Благодарение на компактната конструкция на пещта и много добра електромагнитна свързване електрически ефективност това дос TIGA 95% и общата ефективност - 80% и дори 90%, в зависимост от материала стопилка контролиран.

В съответствие с условията на процеса в различните области на ICP приложения изискват различни дизайни на индукция на кана-риболов. Единична пещ канал използва главно за накисване и леене,

по-малко стомана топи с инсталирана мощност до 3 MW. За топене на цветни метали и затвора конструкции за предпочитане два канала-ционни, предлагайки по-добро оползотворяване на енергия. При инсталации за топене на алуминий канали извършени за удобство директно пречистване.

алуминий, мед, месинг и техни сплави е основи-солна обхват ICP. Днес, най-мощният ИКП ООД капацитет

Фиг. 7.24. Схема пещ индукция канал

до 70 м и до 3 MW се използват за топене на алуминий. Narya общо с висока електрическа ефективност при производството на алуминий са много важни ниска загуба на стопилката, което предопределя ICP диапазон.

Обещаващи приложения на индукция топене технология е производството на метали с висока чистота, като например титан и неговите сплави в индукционна пещ със студена тигел топене и керамика, например, циркониев силикат и циркониев оксид.

Когато топене в индукционни пещи изразени предимства на индукционно нагряване, като висока енергийна плътност и произ-ранен етап на кариерата, хомогенизиране на стопилката поради омесва подробно

Власт и контрол на температурата, и лекота небе Автоматичен контрол на процеса, лекота на ръчен режим на работа и голяма скоба-кост. Висока електрическа и топлинна ефективност в съчетание с ниска стопилка на-teryami и следователно спестяване материали предизвикват отдолу реплика специфичното потребление на енергия и конкурентноспособността на околната среда.

индукция Превъзходството устройство топене над гориво-E непрекъснато се увеличава поради практически изследвания, при монтиране на числени методи и решения електромагнитни gidrodi-динамично проблеми. Като пример могат да се споменат вътрешната облицовка на мед план стоманени ленти обсадни ICP за топене на мед. Намаляване на shenie-вихрови токове загуби повишени ефективност пещ с 8% и достигна 92%.

Нататъшно подобряване на икономическите показатели индукция топене е възможно чрез използването на модерни технологии управление-ТА, като тандем или двойно управление на захранването. Две ITP тен Deme има един източник на енергия, както и до един се топи, в други разтопен метал се провежда за отливката. Включване SOURCE участника-он пещ към друг увеличава коефициента ispol'uet-mations. По-нататъшното развитие на този принцип е двойна система за доставка (фиг. 7.25), което осигурява непрекъсната работа без едновременното включване на пещта чрез специален контрол на процеса автоматизация. Трябва също да се отбележи, че неразделна част neotem топим икономика е най-общо за компенсиране на реактивната мощност.

Накрая, за да се демонстрира ползата от енергия - и materialos beregayuschey индукция технология може да се сравни с гориво и елек-trotermichesky начини алуминий топене. Фиг. 7,26-Tel'nykh показва значително намаляване на консумацията на енергия на тон алуминий в топене

Глава 7: Енергоспестяващи потенциал на съвременния електротехнология

Фиг. 7.25. Принципът на двойното управление на захранването