ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Индукционные печи со стальным сердечником из "Промышленные электротермические установки" С —принципиальная схема печн с сердечником б—схема печи со стержневым магнитопроводом в —схема печи с броневым магнито-проводом. [c.144] Этот переменный магнитный поток по закону электромагнитной индукции наводит во вторичной обмотке, пересекаемой его силовыми линиями, переменную э. д. с. [c.145] На рис. 4-9,а и б представлены эквивалентная схема и векторная диаграмма индукционной печи с сердечником. [c.146] Векторная диаграмма печи подобна диаграмме трансформатора, находящегося в режиме короткого замыкания, когда вторичная обмотка является нагрузкой. [c.146] В настоящее время индукционные печи с сердечником применяются главным образом для плавки цветных металлов и сплавов. Главные достоинства индукционных печей с каналом заключаются в простоте конструкции, малом проценте угара металла и меньшем удельном расходе электроэнергии, чем в электропечах других видов, предназначенных для тех же целей. Недостатками канальных печей являются необходимость оставления болота (т. е. несливаемой части металла) для проведения следующих плавок, сложность перехода к плавке металлов и сплавов другого химического состава, а также малая стойкость и трудность изготовления подовых камней канальной части печи для высокотемпературных металлов и сплавов. [c.147] Работа индукционной печи со стальным сердечником имеет ряд особенностей, не наблюдаемых в других видах печей для плавки металлов и сплавов. При нагреве металла индукционным током возникает интенсивное перемешивание металла в результате появления электродинамических сил, связанных со взаимодействием тока в жидком металле, и сильных мапнитных полей, создаваемых током в индукторе и током в канале печи. На движение металла также влияют механические силы, возникающие от гидростатического давления и теплового эффекта (конвекции). В результате металл в канале и шахте печи находится в постоянном движении. Усилия, вызывающие интенсивное перемешивание металла, практически различить друг от друга трудно, но по причинам их появления можно рассматривать порознь следующие эффекты. [c.147] После создания и эксплуатации печей с открытым каналом и выявления их недостатков (трудности ведения технологического процесса, увеличенное количество шлака из-за наличия центробежного эффекта, малый объем расплава и низкий коэффициент мощности) были созданы печи с закрытым горизонтальным каналом. Наличие шахты обеспечивало лучшие условия для ведения плавки. На рис. 4-10,а показан продольный разрез такой печи. [c.148] Сжимающий эффект создает сжимающие усилия, действующие на жидкий металл от взаимодействия тока в канале с магнитным потоком, создаваемым этим же током. Эффект сжатия заключается в возникновении электродинамичеоких усилий, направленных перпендикулярно оси проводника и вызывающих пережатие металла в канале. [c.149] Это явление можно рассматривать так же, как явление взаимного притяжения двух проводников, в которых протекают токи одного направления. Максимальное давление будет иметь место в центре поперечного сечения канала. [c.149] В печах с закрытым каналом эффект сжатия способствует лучшему перемешиванию металла у устьев канала вследствие разности плотностей тока в канале и шахте печи. [c.149] Вихревой эффект наблюдается в индукционных печах с закрытым каналом переменного сечения, устья которого входят в расширяющуюся шахту. Канал может располагаться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Под действием вихревого эффекта создается циркуляция металла вдоль оси канала в результате взаимодействия тока различной плотности в канале и магнитного поля, создаваемого этим tokoiM. [c.149] В печах с открытым замкнутым каналом вихревой эффект не наблюдается. В печах с закрытым каналом при наличии шахты движение металла возникает со стороны меньшего сечения канала вдоль канала к большему сечению. [c.149] Тепловой эффект обусловлен разницей температуры металла в канале и шахте печи и, следовательно, разницей его плотности. Поэтому в печах с вертикальным каналом (см. рис. 4-10,а) менее нагретый металл в шахте печи с большим удельным весом поступает в нижние слои канала, а металл из канала поднимается в шахту. [c.149] В печах с закрытым горизонтальным каналом для облегчения перемешивания под воздействием теплового эффекта устья канала располагают на разной высоте, а ось канала направляют по винтовой линии или наклонно к горизонту (см. рис. 4-10,6 и в). [c.149] Индукционные установки со стальным сердечником, предназначенные для плавки металлов и сплавов, имеют следующие основные элементы печной трансформатор, каркас, футеровку и механи3 мы загрузки и слива. [c.150] Печной трансформатор состоит из магнитопровода и индуктора. [c.150] Магнитопровод вылолняется из стандартного транс-фор(Матор Ного железа с толщиной листов 0,35 и 0,50 мм с лаковым покрытием ли фосфотацией. Сердечники выполняются как броневыми, так и стержневыми с неразъемным или чаще разъемным ярмом. При разъемном ярме обеспечивается быстрая разборка и сборка трансформатора в случае ремонта или выхода из строя индуктора. Магнитопровод шихтуется из листов прямоугольной формы,, как это обычно делается для мощных силовых трансформаторов. Листы стягиваются шпильками, вдетыми в изолирующие втулки из текстолита или бакелита. Для уменьшения нагрева от вихревых токов стяжные болты и шпильки делаются из немагнитного металла. [c.150] Токоподводы к индукторам для наклоняющихся печей осуществляются чаще всего гибким кабелем с медными и алюми-ниевьши жилами. Для печей, установленных неподвижно, используются стандартные медные или алюминиевые шины. [c.151] Каркас печи состоит из канальной чаети и шахты. Обычно канальная часть крепится к каркасу шахты печи. Во избежание появления замкнутых путей тока каркас канальной части изготавливается из отдельных стержней, соединяемых между собой е применением пластин и прокладок из неэлектропроводных материалов. Выбор материала каркаса зависит от величины механических усилий и от удаленности металлоконструкций от индуктора. Иногда здесь применяются немагнитная сталь и цветной металл. [c.151] Каркас шахты печи выполняется из профилированного железа и по,крывается листовой сталью толщиной 6— 10 мм. Форма корпуса зависит от общей конструкции печи. Трансформаторы могут крепиться как снизу, так и сбоку. корпуса шахты печи и должны быть расположены таким образом, чтобы к ним был доступ для разборки, сборки и осмотра токоподводов. [c.151] Вернуться к основной статье