Регистрация / Вход
Прислать материал

Проектирование вакуумной индукционной печи для нагрева тугоплавких штабиков

ФИО
Нгуен Ван Минь
Электронная почта
6eab8e11minhhappyh1@gmail.com
Номинация
Металлургия
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра инжиниринга технологического оборудования (ИТО)
ФИО научного руководителя
проф., д-з техн. Наук С.М. Горбатюк
Академическая группа
МО-12-6
Наименование тезиса
Проектирование вакуумной индукционной печи для нагрева тугоплавких штабиков
Тезис

В новых отраслях науки и техники все более широкое применение находят изделия из тугоплавких металлов и сплавов на их основе с особыми физико-механическими свойствами. Индукционная вакуумная печь является одной из современных печей для нагрева тугоплавих металлов .

Индукционный нагрев металлических изделий осуществляется с помощью специального устройства, называемого индуктором. При пропускании переменного тока через индуктор вокруг его провода возникает магнитное поле, напряженность которого периодически изменяется по величине и направлению. Напряженность магнитного поля, а следовательно, и плотность магнитного потока- индукция будет наибольшей внутри витка индуктора вблизи провода. Если поместить внутрь индуктора металлический цилиндр, то переменный магнитный поток, пронизывающий этот цилиндр вызовет появление в нем индуктированного тока. Индуктированный ток вследствие эффекта близости будет сконцентрирован под проводом индуктора и путь его будет иметь кольцевую форму. Чем выше частота тока, тем в более тонком слое протекает ток в цилиндре. Ток, индуктированный в поверхностных слоях цилиндра, вызывает его нагрев, причем температура поверхности и глубина нагрева зависят от подводимой к индуктору мощности, частоты и времени нагрева. Таким образом, с помощью индуктора электромагнитная энергия, а следовательно и выделение тепла концентрируются в заданной области. Индуктированный ток сосредоточивается в полосе, ширина которой близка к ширине индуктора.

Рисунок 1 - Индукционная нагревательная печь:

1 – корпус, 2 – асбоцементные плиты, 3 – стяжки, 4 - индуктор, 5 – фланец, 6 – толкатель, 7 – токопроводы, 9 – муфель, 10 – теплостойкий диэлектрик, 11 – молибденовый вкладыш, 12 – окно, 13и 14 – зеркала, 15 – ось зеркала

Рисунок 2 – 3D модель индукционной нагревательной печи

Особенностью индукционной этой печи является расположение токопроводов 7, питающих индуктор, параллельно его оси. Это позволило, сократить объем вакуумной камеры печи, облегчить операции монтажа и демонтажа нагревательного оборудования, а также максимально приблизить зону нагрева заготовки к очагу деформации. Благодаря размещению зоны нагрева заготовки в непосредственной близости от рабочих валков удалось решить проблему уменьшения падения температуры заднего конца прокатываемого тела, так как при деформации длинномерной заготовки ее задний конец достаточно долгое время находится в зоне нагрева. Это позволило осуществить бездефектную винтовую прокатку штабиков тугоплавких металлов стандартной длины.

Научный руководитель - проф., д.т.н. Горбатюк С.М.