Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




22.04.2019


22.04.2019


21.04.2019


21.04.2019


19.04.2019


17.04.2019


09.04.2019


09.04.2019


03.04.2019


03.04.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Конструкция индукционных печей

Конструкция индукционных печей

21.03.2019

В зависимости от применяемого для питания тока индукционные печи делятся на:

1) высокочастотные, питающиеся от ламповых генераторов частотой 200—1000 кгц;

2) повышенной частоты, питающиеся от машинных генераторов частотой 500—10000 гц;

3) промышленной частоты, питающиеся от обычной сети переменного тока частотой 50 гц.

Наиболее распространены в черной металлургии печи средней частоты, но в последнее время все шире начинают использовать печи промышленной частоты. Ocновные технические характеристики современных индукционных печей повышенной и промышленной частоты приведены в табл. 25.

Чем больше емкость печи, тем выше необходимое на индукторе напряжение и ниже допустимая частота тока. Поэтому печи промышленной частоты целесообразно делать ёмкостью не менее 1 т.

Электрооборудование печен повышенной частоты состоит из двигателя переменного тока, вращающего генератор повышенной частоты, обмотки возбуждения, статических конденсаторов и щита управления с контрольно-измерительными приборами. Принципиальная электрическая схема индукционной печи повышенной частоты показана на рис. 32.

Статические конденсаторы применяются для повышения коэффициента мощности cos ф, который у бессердечниковых индукционных печей очень низок и не превышает величины 0,10—0,15. Чтобы поднять коэффициент мощности до единицы, используют группу конденсаторов, часть которых подключена постоянно, а часть разбита на секции, которые можно подключать в различных сочетаниях по мере разогрева шихты, плавления и подгрузки ее в печь.

Современные индукционные печи оборудованы автоматическими регуляторами электрического режима, которые позволяют поддерживать максимальную мощность в течение всего периода расплавления и перегрева металла путем автоматического подбора емкости и изменения напряжения питающего печь генератора.

Для безопасной работы индукционные печи снабжают сигнализаторами проедания тигля, работающими по принципу измерения сопротивления толщины стенки тигля между металлическим расплавом и специальными электродами, вмонтированными в тигель.

Электрооборудование печей промышленной частоты отличается тем, что вместо машинного преобразователя частоты используют питание от обычной сети через специальный многоступенчатый трансформатор. Мощность печи при этом регулируют путем переключения ступеней напряжения трансформатора, которое производят вручную, либо с помощью автоматического регулятора электрического режима. Все остальные элементы электрооборудования принципиально не отличаются от соответствующих элементов индукционных печен повышенной частоты.

Основные элементы конструкции печи типа ИСТ (индукционные сталеплавильные тигельные) показаны на рис. 33.
Конструкция индукционных печей

Каркас индукционной печи предназначен для обеспечения достаточной жесткости и прочности всей конструкции. Его необходимо изготавливать так, чтобы не было замкнутых магнитных контуров, в противном случае несущая конструкция начнет нагреваться так же, как и шихта внутри индуктора. Поэтому используют каркасы различных конструкций: из немагнитной стали (особенно для крупных печей); из асбоцементных плит и стоек, скрепленных металлическими уголками и шпильками; из обычной магнитной стали с установкой специальных экранов, защищающих каркас от магнитных полей. В печах серии ИСТ, основные характеристики которых были приведены выше, использован комбинированный каркас из стали и дерева, а индуктор стянут между асбоцементными плитами с помощью гетинаксовых стоек.

Индуктор представляет многовитковую водоохлаждаемую катушку, изготовленную из медной трубки. Количество витков и размещение их по высоте тигля имеет большое значение, так как мощность печи прямо пропорциональна квадрату ампервитков (т. е. произведению силы тока на количество витков индуктора).

Для увеличения числа витков при неизменной высоте индуктора медную трубку часто профилируют, придавая ей в сечении вид овала, квадрата или прямоугольника. В этом случае высота одного витка уменьшается, и количество их на прежней высоте можно увеличить. В печах промышленной частоты индукторы выполняют из неравностенной медной трубки специального профиля (сторона трубки, обращенная к тиглю, утолщена), что обеспечивает минимум электрических потерь.

Витки индуктора изолируют друг от друга, обматывая медную трубку стеклолентой и покрывая силикатным лаком или обмазывая специальным цементом.

Индуктор нагревается как проходящим по нему током большой силы, так и в результате теплопроводности через футеровку от жидкого металла. Поэтому его необходимо интенсивно охлаждать. Для охлаждения используют воду при давлении не менее 2 атм, причем температура ее на входе не должна быть ниже 15—20°С во избежание «отпотевания» индуктора и возникновения межвиткового замыкания. Температуру воды на выходе обычно поддерживают в пределах 40—70°С в зависимости от содержания в воде солен («жесткости» воды), чтобы на внутренних стенках индуктора не образовывалась накипь, препятствующая хорошему охлаждению.

Токоподвод служит для подачи электропитания от машинного генератора или трансформатора к индуктору. Его выполняют либо шинами с разъединителями в виде пинцетов с входящими в них ножами, либо гибкими водоохлаждаемыми кабелями. В современных индукционных печах чаще используют токоподвод с помощью гибких кабелей, который позволяет наклонять печь, не отключая ток. Эта операция часто бывает необходима для подплавления образовавшегося в печи «моста». Кабели укладывают в канаву, соединяющую печь с машинным залом. Перед печью оборудуют приямок для размещения запаса кабеля, необходимого при наклоне печи.

Механизмы наклона индукционных печей могут иметь различную конструкцию. Печь можно наклонять с помощью каретки, лебедки, тельфера, гидравлических приводов. На каркасе печи закреплены две пары цапф (рис. 33, а): верхняя — на уровне сливного носка и средняя — на линии, проходящей через центр тяжести печи. Вначале печь поворачивается на средних цапфах, но когда уровень металла достигает сливного носка, верхние цапфы касаются опор, и поворот продолжается вокруг верхних цапф. Это облегчает слив металла, так как при дальнейшем наклоне сливной носок перемещается незначительно, и положение ковша может оставаться неизменным.

Индукционные печи серии ИСТ емкостью до 160 кг наклоняются с помощью тельфера. Печь большей емкости имеет гидравлический механизм наклона, с двумя плунжерами, маслонапорной установкой и автономной аппаратурой гидропривода. Механизм обеспечивает наклон печи в одну сторону на угол 95—100°.