Применение металлургических печей индукционного типа

Главный анализ обстоятельств, предопределивших появление индукционного нагрева. Сущность индуктивных систем в металлургии. Особенность перехода от канальных печей к современным высокочастотным. Характеристика наведенного отопления для термообработки.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 11.07.2015
Размер файла 428,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Обстоятельства предопределившие появление индукционного нагрева

2. Индукционные системы в металлургии, обработка металлов

2.1 Как все начиналось

2.2 Плавка индукционным методом

2.3 Индукционный нагрев для термообработки

Введение

Открытие электромагнитной индукции в 1831 году принадлежит Фарадею. При движении проводника в поле магнита в нем наводится ЭДС, так же как при движении магнита, силовые линии которого пересекают проводящий контур. Ток в контуре называется индуцированным. На законе электромагнитной индукции основаны изобретения множества устройств, в том числе определяющих -- генераторов и трансформаторов, вырабатывающих и распределяющих электрическую энергию, что является фундаментальной основой всей электротехнической промышленности.

В 1841 году Джеймс Джоуль (и независимо от него Эмиль Ленц) сформулировал количественную оценку теплового действия электрического тока: «Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании электрического тока, пропорциональна произведению плотности электрического тока на величину напряженности электрического поля» (закон Джоуля -- Ленца). Тепловое действие индуцированного тока породило поиски устройств бесконтактного нагрева металлов. Первые опыты по нагреву стали с использованием индукционного тока были сделаны Е. Колби в США.

Первая успешно работающая т. н. канальная индукционная печь для плавки стали была построена в 1900 году на фирме «BenedicksBultfabrik» в городе Gysing в Швеции. В респектабельном журнале того времени «THE ENGINEER» 8 июля 1904 г. появилась знаменитая публикация, где шведский изобретатель инженер F. A. Kjellin рассказывает о своей разработке. Печь питалась от однофазного трансформатора. Плавка осуществлялась в тигле в виде кольца, металл, находящийся в нем, представлял вторичную обмотку трансформатора, питающегося током 50-60 Гц.

Первая печь мощностью 78 кВт была запущена в эксплуатацию 18 марта 1900 года и оказалась весьма неэкономичной, поскольку производительность плавки составляла всего 270 кг стали в сутки. Следующая печь была изготовлена в ноябре того же года мощностью 58 кВт и емкостью 100 кг по стали. Печь показала высокую экономичность, производительность плавки составила от 600 до 700 кг стали в сутки. Однако износ футеровки от тепловых колебаний оказался на недопустимом уровне, частые замены футеровки снижали итоговую экономичность.

Изобретатель пришел к выводу, что для максимальной производительности плавки необходимо при сливе оставлять значительную часть расплава, что позволяет избежать многих проблем, в том числе износ футеровки. Такой способ выплавки стали с остатком, который стали называть «болото», сохранился до сих пор в некоторых производствах, где применяются печи большой емкости.

В мае 1902 года была введена в эксплуатацию значительно усовершенствованная печь емкостью 1800 кг, слив составлял 1000-1100 кг, остаток 700-800 кг, мощность 165 кВт, производительность плавки стали могла доходить до 4100 кг в сутки! Такой результат по потреблению энергии 970 кВт?ч/т впечатляет своей экономичностью, которая мало уступает современной производительности порядка 650 кВт?ч/т. По расчётам изобретателя, из потребляемой мощности 165 кВт в потери уходило 87,5 кВт, полезная тепловая мощность составила 77,5 кВт, получен весьма высокий полный КПД, равный 47%. Экономичность объясняется кольцевой конструкцией тигля, что позволило сделать многовитковый индуктор с малым током и высоким напряжением - 3000 В. Современные печи с цилиндрическим тиглем значительно компактнее, требуют меньших капитальных вложений, проще в эксплуатации, оснащены многими усовершенствованиями за сотню лет своего развития, однако КПД повышен несущественно. Правда, изобретатель в своей публикации игнорировал тот факт, что плата за электроэнергию осуществляется не за активную мощность, которая при частоте 50-60 Гц примерно вдвое выше активной мощности. А в а за полную, современных печах реактивная мощность компенсируется конденсаторной батареей.

Своим изобретением инженер F. A. Kjellin положил начало развития промышленных канальных печей для плавки цветных металлов и стали в индустриальных странах Европы и в Америке. Переход от канальных печей 50-60 Гц к современным высокочастотным тигельным длился с 1900 по 1940 г.

История развития индукционного нагрева

Статья подготовлена с использованием материалов международной конференции APIH-05 ActualprobIemsofinductionheating (researchandapplications), в частности статьи А. Мюльбауэр, А. Васильев, «Краткая история техники индукционного нагрева и плавки»

1. Обстоятельства предопределившие появление индукционного нагрева

К обстоятельствам предопределившим появление индукционного нагрева относятся великие открытия в области электротехники это, во - первых, открытие М. Фарадеем (1791 - 1867 г.) электромагнитной индукции. «При движении проводника в поле магнита в нем наводится ЭДС, или что тоже при движении магнита вокруг проводящего контура». Этот ток называется индуцированным. Причем, если магнит вносится в контур - то в нем индуцируется ток одного направления, а если магнит выносится, то возникает ток другого направления. Открытие Фарадея подтолкнуло к новым научным результатам в области электротехники. Окончательное теоретическое обоснование взаимодействия электромагнитного поля со средой дал Джеймс Керк Максвелл (1831 - 1879 г.). Именно Максвелл положил начало современной электродинамике. Идеи Максвелла и Фарадея были подтверждены трудами Г. Эрстеда, который в 1820 г. обнаружил вокруг проводника с током магнитное поле и А. Ампером который открыл эффект механического притяжения и отталкивания у проводников, по которым протекают токи. Ом дал описание связи электрического тока с сопротивлением проводника, получив всем известные соотношения. Математическую связь между силой тока, сопротивлением проводника сформулировал Джеймс Джоуль (1818 - 1889 г.) в 1840 г. (Закон Джоуля). Опираясь на эти законы В. Симене в 1866 г. обосновал принцип электрического генератора и двигателя, положив начало электромашиностроению. Несколько позже Н. Тесла (1856 - 1943 г.) открыл явления бегущего вращающегося электромагнитного поля и создал в 1880 г. первый генератор двухфазного тока, он вплотную подошел к конструкциям многофазного переменного тока, разработал первый трансформатор и получил высоковольтный источник напряжения на высокой частоте, что в дальнейшем привело к появлению мощных генераторов переменного тока и обеспечило развитие электронагрева. Ч. Стейнметц (1856 - 1923 г.) осуществил практические рекомендации, использующие принцип индуцирования тока в проводящей среде обмотками (катушками), питаемыми от источника переменного тока.

2. Индукционные системы в металлургии, обработка металлов

До индукционных систем появились электронагревательные устройства, осуществляющие контактный нагрев на частотах 50 - 60 Гц. На этих же частотах появились первые канальные печи для плавки металлов. Вслед за открытием радио были созданы первые источники тока высокой частоты. Осуществились идеи, выдвинутые ранее и связанные с нагревом металла внутри соленоида. Дальнейшее улучшение источников тока высокой частоты привело к эффективному внедрению индукционных тигельных печей и средств высокочастотной обработки.

2.1 Как все начиналось

В 1887 г. С. Ферранти предложил первую конструкцию индукционной тигельной печи. Плавка осуществлялась в тигле в виде кольца, металл, находящийся в тигле представлял вторичную обмотку трансформатора, питающегося током 50 - 60 Гц. Первые опыты по использованию тока высокой частоты были сделаны Е. Колби в США, но частота тока была низкой, а мощность небольшой и опыты окончились неудачно. Можно сказать, что первую успешно работающую печь для плавки стали, построил в Швеции F. А. Kjellin (рис.1.) в 1900 г. на фирме BenedicksBultfabrik.

Рис.1. Первая канальная печь построенная Kjellin

Она питалась от однофазного трансформатора, емкость печи составляла 50 кг. стали и потребляемая энергия 7 кВт час/тонн. Именно Kjellin можно считать отцом открытых промышленных канальных печей для плавки цветных металлов и стали. Попытки сделать индукционные тигельные печи промышленного типа до ХХ века не увенчались успехом из-за отсутствия источников тока. Можно назвать инженера Саладина - фирма SocieteSchneiderCie. Creusot (Франция), получившего патент на высокочастотную печь в 1905 г.

В Германии А. Debuch использовал импульсный дуговой генератор для питания тигля небольшого размера, он расплавил 20 грамм олова в тигле в течении 2 минут однако все исследования были прерваны войной 1914 г.

Одновременно с работами по проектированию печей для плавки металла начиная с 1900 г. появляются интенсивные исследования в области применения электронагрева для термообработки стали. Особенно уже в то время стоял вопрос упрочнения автомобильных деталей и в первую очередь коленчатых валов, их упрочнение проводилось термохимическим способом, что часто оказывалось не совсем эффективным. Идея применения электронагрева высказывалась неоднократно, но успеха не имела из-за отсутствия в первую очередь источников тока высокой частоты и необходимой теории. Однако в США интенсивно работал в 1920 г. Dr. Е. Northrup над проблемой применения термообработки стальных изделий в машиностроении. В том же 1920 г. он получил патент на использование так называемого фокус - индуктора. Интенсивное развитие автомобилестроения в США и Германии привело к необходимости новых методов упрочнения коленчатых и распределительных валов. Вперед вырвалась фирма ТОССО (штат Огайо), Кливленд и в Германии AJAX ELECTROTCHERМIC CORPORAТION. Большие работы велись также в Трентоне, Нью - Джерси США. В 1930 г. аналогичные работы начались в СССР в Ленинграде. Первые опыты по высокочастотной закалке в СССР начал проф. Вологдин ВЛ. Еще в 1925 г. он провел первые эксперименты по высокочастотной закалке стали, но они оказались неудачными, не было получено равномерности нагрева и особенно не были изучены свойства сталей при нагреве и охлаждении. Однако через 9 лет ВЛ. Вологдин вместе с инженером В.И. Романовым провели успешные опыты по высокочастотной закалке деталей автомашин.

2.2 Плавка индукционным методом

Время от 1900 по 1945 гг.

Переход от канальных печей к современным в.ч. тигельным печам длился с 1900 - 1940 гг. В начале начинают развиваться канальные печи с закрытым каналом (рис.2.). Еще в 1905г. была создана печь для плавки стали в Volklingen (Германия) с двойным ярмом магнитопровода (фирма Rochling - Rodenhauser). Увеличение мощности в канальных печах привело к появлению эффекта бурного перемешивания, т.к. сочетания низкой частоты и больших токов содействовало росту электродинамических усилий и появлению пинч эффекта. Эти явления были изучены Р. Вагу (Франция), Е. Nortlllup и С. Hering в США. Решение проблем нашел J. Wyatt, работающий в AjaxMetalCorporation, который в 1915 году предложил заостренный в виде буквы «V» канал, расположенный ниже пода печи (рис.3). Это сделало возможным борьбу против пинч эффекта за счет гидростатического давления расплава. Однако надо заметить что печи, предложенные Kjellin явились базой для последующего усовершенствования канальных печей. В 1916 г. фирма AjaxElectricFurnace основала производство и продажу канальных индуктивных печей для плавки латуни и бронзы и их сплавов.

В 1928 г. Е. Russ начал эксплуатировать канальные печи плавки чугуна, используя duplexprocess. Однако, несмотря на внедрение канальных печей, процесс требовал применения новых по тому времени типов печей и ими оказались тигельные высокочастотные печи. В США Е. Northrup профессор физики Принстонского Университета в 1916 г. спроектировал и запустил в Палмеровской лаборатории первую высокочастотную тигельную печь, получающую питание от искрового генератора 20 КГц первый грант за этот тип печи он получил в 1918 г. В этой же лаборатории проф. Northrup создал также целый ряд изобретений в области электронагрева, который широко известен, как, например Ajax - Northrup - HF fumaces (рис.4.) плавильная установка 20 кВт, однофазная и 60 кВт, трехфазная.

Рис. 2. Печь фирмы фирмыRochlingRodenhauser

Рис.3. Среднечастотная печь фирмы Ajax - Wyatt с каналом V - образной формы

Рис. 4. Ранний вариант высокочастотной печи Northrup

Northrup публикует работы посвященные решению проблем индукционного нагрева на высоких частотах в 1919,1920 и 1921 гг., а особенно обращает внимание на бессердечниковые индукционные печи. Эти работы показывают на большой прогресс в области высокочастотного нагрева и излагают основы теории и применения метода индукционных нагревательных систем. В 1920 г. организуется AjaxElectrothermicCorporation. Эта фирма становится ведущей в области бессердечниковых индукционных печей. Профессор Northrup остается работать в Принстоне и целиком переходит на руководство компанией (A.E.C.), где работал долгие годы с большим успехом. Активность (A.E.C.) приводит к появлению предприятий за пределами СIПА (Образуется Ливанская Сталеплавильная компания в 1930 г.). Во Франции в 1920 г. М. Ribaud начал независимо от Northrup руководит выпуском печей и искровых генераторов на частоты тока от 50 кГц до 100 кГц для плавки нескольких кг. металла. В Европе первые высокочастотные плавильные системы, снабженные вращающимися машинными генераторами (конверторами) появились в 1925 г. Институте Кайзера Вильгельма в Дюссельдорфе - Германия (KWI). Исследователи KWI, начали работы по освоению новых методов плавки и пришли к выводу, что преимущество электрических печей будет только тогда когда ненадежный искровой генератор будет заменен более экономичным машинным генератором незатухающих колебаний. В 1926 г. F. Wever и WilhelmFischer опубликовали глубокое исследование работы бессердечниковых печей и результаты расчетов, подтвержденные экспериментами и компания Hirsch - KupferandMessingwerke смонтировала первую плавильную установку с вращающимся генератором 100 кВт для плавки никеля и бронзы. В 1926 г. появилась первая сталеплавильная тигельная печь на 300 кг., питаемая от машинного генератора 2000 Гц и 150 кВА на сталеплавильном заводе DorrenbergCompanyRunderoth. Новым направлением явилось появление индукционной вакуумной печи в Германии. Надо отметить, что Е. Northrup в США создал прототип вакуумной индукционной печи в 1920 г. С другой стороны W. Rоhn запустил это направление в Германии, что позволило основать фирму HeraeusVacuummeltingfacility в 1923 г.

В тридцатых годах признание преимущества применения металлургических печей индукционного типа стало очевидным. Большие работы были развернуты на фирме ASEA в Швеции и Германии, к этим работам присоединились компании OttoJunker и ВrownBoveri.

До настоящего времени ничего не говорил ось о работах в этой области русских ученых. Здесь необходимо упомянуть имя Валентина Петровича Вологдина, который создал целую серию электромашинных высокочастотных преобразователей от 10 - 100кВт в диапазоне частот 2 - 20 кГц. Подробно о вкладе русских ученых мы остановимся во второй части доклада. индукционный нагрев печь высокочастотный

Итак, в середине 30 годов теоретические основы электромагнитных индукционных систем, подкрепленные экспериментами, сформировали основные знания в этой области. Позже увеличиваются размеры плавильных и нагревательных устройств, совершенствуются способы футеровки, увеличивается мощность в единице объема и емкость печей. Усовершенствуются методы расчета печей, которые позволили говорить об индустрии печестроения. Были сформулированы фундаментальные принципы работы, конструирования и эксплуатации. В эти же годы (около 1930 г.) фирма Ajax - Wyatt применяла канальные индукционные печи для получения алюминиевых сплавов при консультации М. Тата, сначала в Европе. Затем Тата покидает Европу и переносит свою деятельность в США (1940 г.). Он вступает в Ajax - Tata - Wyatt, начиная играть большую роль в металлургии. Фирма преобразуется в объединение AjaxEngineeringCorporation были основаны в 1941 г. во главе с М. Тата. Тата продолжает исследования в области перемешивания металла в канальных печах, это приводит к изобретению индукторов с однонаправленными токами. Первый большой заказ из 30 печей для плавки алюминия, был отправлен в Россию.

Этот период знаменуется переходом автомобильной промышленности к использованию алюминия и отказом от применения цинка. Литейный завод Hirsch - KupferundMessingwerke в Finow (Германия) был полностью переведен на электрические печи. В нем насчитывалось 27 Ajax - Wyatt печей и 4 высокочастотные безсердечниковые печи в действии. В том же году RussCompany (Германии) начала эксплуатацию канальных печей с вертикальными каналами для Франции для поставки высококачественной стали. Там же в 1932 г. была испытана индукционная тигельная печь Dоrrеnberg - Company и годом позже Siemens и Halske демонстрируют 4 тонную тигельную печь на высокой частоте на выставке Heatexhibition в Essen. Другая 4 тонная печь была введена в действие в 1934 г. у Krupp AG и в DeutscheEdelstahlwerke в Богемии и работала очень хорошо. Таким образом, в тридцатые годы были фактически завершены первые исследования по бессердечниковым тигельным печам. В 1934 г. в Швеции L. Dreyfus сконструировал бессердечниковую печь с применением двух частот в которой однофазный ток средней частоты был для плавления а многофазный для перемешивания и внесения прибавок с использованием того же индуктора.

Поскольку Швеция в годы войны испытывала трудности в высококачественном угле, то ASE увеличила производство электропечей, в 1944 г. фирма строит 8 тонную печь средней частоты 1700 кВт 725 Гц для собственных нужд. Это продвинуло вперед работы по освоению серий электропечей и сделало ASEA ведущей в области рассмотренного типа печей. Содружество с фирмой М. Тата позволило расширить производство тигельных печей в США, все эти фирмы совместно с фирмой OttoJunker (Германия) можно считать пионерами в области этого типа печей.

Время после 1945 г.

В это время ASEA является также лидирующей фирмой в области индукционных канальных печей особенно после хороших усовершенствований в 1959 г. их конструкции и методов управления плавкой.

Рис. 5. Цилиндрическая канальная индукционная печь фирмы ASEA

Около 60 индукторов с мощностью 1100 кВт были использованы, а для двух канальных печей применив еще большие мощности. В 1965 г. ASE достигает уровня 125 тонной канальной печи для Chrysler в США оборудованной 4 сдвоенными единицами 1100 кВт в индукторе для плавки и выдержки железа. В конце 60 годов появляются новые цилиндрические печи для выдержки, имеющие уменьшенные тепловые потери. Это позволило улучшить эксплуатационные свойства и увеличить срок службы футеровки. В 1981 - 84 был сделан большой шаг в конструкции индукторов для печей с сдвоенным каналом который свободен от засорения, имеет меньшие потери. В 1985 г. была сделана печь на 32 тонны с 4 индукторами для плавки алюминия для пивных канистр (фирма GrangesAluminium Швеция). В 1988 году компания ASEA и ВВС сливаются и образуют компанию АВВ, которая начинает выпуск нового поколения печей. Специальные тиристорные преобразователи обеспечивают контроль мощности. Ясно, что с точки зрения экономики выгодно увеличивать мощность и производительность печи в единице. В Германии линия по производству частотных печей достигают 120 т. чугуна при уровне мощностей достигает 3000 кВт.

В США после 1945 г. главным образом две компании определяли развитие индукционных плавильных печей. Это AjaxMagnethermicСотрогапоп и начиная с середины 1950 г. InductothermCorporation.

В 1959 г. Ajax Electric Furnace Company и Ajax Engineering Company былиобъединенысMagnethermic Corporation и 2002 г. становятся Ajax Magnethermic Corporation иосновываются Ajax ТОССОMagnethermic. Эти объединения становятся главными поставщиками индукционных нагревателей и плавильного оборудования, в основном, больших мощностей, в том числе канальных индукционных печей с «JetFlow» индукторами. Эти плавильные печи делают удобным литье металла вместе с отходами.

Наконец компания TOCCO Ajax переходит барьер мощности 8000 кВт и является лидером по производству самых больших канальных печей. В Германии после войны компания OttoJunker и BrownBowery (ВВС) начинают успешное освоение индукционных тигельных печей на 50 - 60 кг. Эти печи первоначально использовали для плавки чугуна, но затем для стали и цветных металлов. Начиная с 1950 г. темп производства шаг за шагом увеличивается, увеличивается мощность, плотность энергии и К.П.Д. В 1964 г. ВВС получает заказ из США для самой большой тигельной печи для плавки чугуна с возможностью выдержки металла при мощности 21000 кВт (рис.6) с емкостью от 60 тонн и выше. Автомобильная промышленность нуждается в высококачественном железе. Этот тип печей оказался наиболее выгодным, чем другие типы по своей простоте и эффективности. Установленная плотность энергии была самая высокая, эти цифры колеблются от 250 кВт/т до 350 к8т/т. В 1977 г. пускается завод с двумя 30 - тонными печами на 8000 кВт, включая устройство для предварительного разогрева, транспортных средств, тиристорные преобразователи.

Рис.6. Среднечастотная тигельная печь емкостью 60 т. мощностью 21000 кВт

В то время тиристоры становятся дешевыми и именно в эти годы применение инверторов позволило выбирать частоты тока согласно размеров печей. Так для больших печей удобная частота была 250 Гц, а для малых печей частота была гораздо больше. Правильный выбор частоты позволял быстро и эффективно вести плавку. В 80- х годах увеличивается высота печи, т. к. увеличивается частота от 50 до 250 Гц, при этом удается поддерживать движение ванны в печи таким же, как и при 50 Гц. Плотность мощности в расплаве доходит до 2.24х350 кВт/т = 787кВт/т. Согласно соотношению между движением расплава и частотой тока возможно доведение удельной мощности до 1000 кВт/т и такие печи могли бы быть построены в это время. В Германии в конце 80-х годов в ВВС созданы печи для серого железа один экземпляр 6 тонн и мощность 6 МВт другая 12 тонн 9.3 МВт на частоте 250 Гц. Высокие печи требуют четкого управления процессом и высокой точности. В тот же самый период ASEA в Швеции активно развивает производство печей. В 1956 г. компания поставила 2 вакуумные печи емкостью 2 тонны для компании UticaDrop и ForgeCorp. в США. Эти печи для плавки использовали ток с частотой 890 Гц, а для перемешивания 30 Гц. Вместе с тем увеличивается потребность в сплавах содержащих алюминий, и это при водит К увеличению температур и к вакуумным плавкам. В 1961 г. ASEA представил 5.5 т. с частотой 600 Гц и 3400 кВт, плотность мощности достигла 618 кВт/т. Годом позже в 1965 г.ASEAдемонстрирует 20 т. печь 4400 кВт. Это была самая большая печь того времени. Все время идет наращивание мощности и емкости печей, увеличивается к.п.д. и мощность инверторов средней частоты с возможностью выбора частоты привела к полному отказу от машинных генераторов. В это же время была изготовлена самая большая печь на 18000 кВт для плавки карбида железа емкостью 63 тонны на промышленной частоте. В 1992 г. АВВ сделают мощную печь, практически избавленную от шума, 2 печи по 12 тонн 9.5 МВт и 250 Гц каждая имеют плотность энергии 790 кВт для DaimlerBenz в Мангейне Германия.

В 1992 г. в АВВ создана двойная печь с питанием от одного источника и в то же время с возможностью контроля каждой печи. Начиная с 1953 г. Henry М. Rowan создает Inductorthermcompany и становится в США лидером по выпуску печей от 15 кВт и выше (тигельные) до 42000 кВт (канальная). Уделяется большое внимание автоматике и системам контроля.

Современные плавильные установки представляют собой системы, встраиваемые на металлургические заводы в автоматические линии с контролем всех процессов от загрузки до разлива (рис.7).

Рис. 7. Схема управления процессом плавки тигельной печи фирмы АВВ

2.3 Индукционный нагрев для термообработки

Фактически индукционные системы для термообработки привлекли внимание ученых и инженеров с 1930 - х годов. Для этого необходимо было иметь источники питания высокой частоты тока и разработанную теорию поведения металла в электромагнитном поле, с учетом изменения параметра металла, (удельного сопротивления, магнитной проницаемости) и подойти к вопросу выбора частоты. Как уже упоминалось, первые теоретические положения были полностью сформулированы для случая металлических образцов, помещенные в соленоид питаемых переменным током. Это было сделано в 1918 г. Е. F. Northrup. Это были первые шаги в индукционном нагреве для термообработки. Развитие автомобилестроения подтолкнуло развитие этого типа термообработки. Особенно узким участком было производство коленчатого вала автомобиля.

Рис. 8. Индуктор фирмы ТОССО для закалки шеек коленчатого вала:

А - деталь подвергающаяся закалке, В - две полу -цилиндрические части индуктора, С - камера закалочного душа, D - подводящие охлаждение штуцера

В США (ТОККО) OhioCrankshaftCorporation сконцентрировало свои усилия на проблеме технологии в.ч. индукционной закалки подшипников и шейки коленчатых валов и его щек. Эти проекты начались в 1930 г. при индукционной закалке основным компонентов является индуктор. РИС.8 показывает основные КОНСТРУКЦИЙ Тоссо (авторы Deneen и Dunn) на рис. 9 и рис. 10 представлены усовершенствованные варианты систем, позволяющих избежать ненадежного токового разъема частей индуктора.

Рис. 9. Индуктор фирмы ТОССО с водоохлаждаемымспреером

Рис. 10. Первый экспериментальный индуктор фирмы Elotherm

Основной трудностью конструкции индукторов для закалки коленчатого и распределительного валов двигателей было получение равномерной структуры после термообработки в следствии невозможности вращательного движения в индукторе шеек коленчатого вала и несимметричной формы кулачков распределительного вала. Эти работы велись в США, Германии и России. Они предусматривали разные варианты петлевого индуктора с перемещением индуктора вместе с вращением вала, и, наконец, с вариантами бестоковой связи двух петель (верхний и нижний) с введением электромагнитной связи между ними.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Элементы установок индукционного нагрева. Расчеты частоты нагревательной индукционной установки. Определение мощности и размеров индуктора, его электрический расчет. Применение низкочастотного индукционного нагрева в электрических водонагревателях.

    курсовая работа [460,3 K], добавлен 18.11.2010

  • Выбор конструкции методических печей в зависимости от типа стана и вида топлива. Определение производительности печей, толщины применяемой заготовки, температуры нагрева металла, его сортамент. Расчет топливосжигающих устройств, применение рекуператоров.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.08.2012

  • Принципиальная схема измерений индукционного каротажа. Блок-схема зонда ИК без компенсации и с компенсацией первичного поля. Геометрический фактор. Применение фокусирующих катушек. Увеличение уровня сигнала. Прибор индукционного каротажа АИК – 5.

    презентация [3,9 M], добавлен 28.10.2013

  • Виды печей для автогенной плавки. Принцип работы печей для плавки на штейн. Тепловой и температурный режимы работы печей для плавки на штейн. Принцип работы печей для плавки на черновую медь. Деление металлургических печей по технологическому назначению.

    курсовая работа [93,9 K], добавлен 04.12.2008

  • Функции и классификация индукционных промышленных печей по принципу тепловыделения. Установка электро-лучевого нагрева. Применение электрического нагрева и его особенности. Расчет эквивалентного сопротивления и коэффициента полезного действия индуктора.

    курсовая работа [774,1 K], добавлен 01.09.2014

  • Обжиговые печи черной металлургии. Рациональная конструкция печи. Принцип действия и устройство шахтных печей. Способы отопления и режимы обжига в шахтных печах. Аэродинамический режим печи. Особенности теплообмена в слое. Шахтные и обжиговые печи.

    курсовая работа [550,4 K], добавлен 04.12.2008

  • Теоретические основы и конструкция металлургических печей, закладных кессонов и системы охлаждения закладных кессонов печи взвешенной плавки. Характеристика водоснабжения промышленного предприятия. Анализ роли и значения охлаждения металлургических печей.

    курсовая работа [709,6 K], добавлен 20.11.2010

  • Общая характеристика нагревательных печей. Печи для нагрева слитков (нагревательные колодцы). Тепловой и температурный режимы. Режимы термической обработки. Определение размеров печей. Печи для термической обработки сортового проката. Конструкция печей.

    курсовая работа [44,3 K], добавлен 29.10.2008

  • Принцип работы и назначение электроплавильных печей, их разновидности и применение для выплавки конструкционных сталей ответственного назначения. Спецификация и отличительные особенности печей сопротивления, дуговых и индукционных, плазменных печей.

    реферат [426,9 K], добавлен 04.06.2009

  • Основные характеристики и конструкция трубчатых вращающихся печей. Тепловой и температурный режимы работы вращающихся печей. Основы расчета ТВП. Сущность печей для окислительного обжига сульфидов. Печи глиноземного производства (спекание и кальцинация).

    курсовая работа [693,6 K], добавлен 04.12.2008

  • Тепловая работа шахтных печей цветной металлургии. Плавка кусковой руды, брикетов, агломерата и различных промежуточных продуктов металлургического производства. Шахтные печи с режимом работы на базе топочного процесса. Особенности теплообмена в слое.

    курсовая работа [38,8 K], добавлен 04.12.2008

  • Особенности работы газовых мартеновских и двухванных и регенеративной системы подовых печей. Характеристика дымоотводящих и воздухоподающих трактов. Основные способы и режимы отопления. Совершенствование регенеративной системы мартеновских печей.

    реферат [1,8 M], добавлен 24.10.2012

  • Классификация металлургических печей по принципу теплогенерации, технологическому назначению и по режиму работы. Тепловая работа барабанно-вращающих печей. Виды, состав твердого топлива и их особенности. Характеристика различных условий процесса горения.

    курсовая работа [711,4 K], добавлен 12.04.2015

  • Классификация металлургических печей по технологическому назначению, способу генерации теплоты, режиму нагрева, способу передачи тепла, форме рабочего пространства. Индукционная печь методического действия. Автоматизация технологического процесса.

    курсовая работа [815,2 K], добавлен 25.06.2012

  • Общая характеристика установок плазменного нагрева. Принцип работы плазматрона косвенного и прямого действия. Характеристики плазмообразующих газов. Характеристика плазменно-дуговых печей с кристаллизатором конструкции института электросварки им. Патона.

    курсовая работа [250,7 K], добавлен 04.12.2008

  • Конструкция толкательных методических печей. Профиль печного канала. Конструкция пода и транспортирующих устройств. Режим нагрева металла. Расчет горения топлива. Определение времени нагрева металла в методической зоне. Определение размеров печи.

    курсовая работа [522,7 K], добавлен 29.10.2008

  • Превращение электрической энергии в другие виды с одновременным осуществлением технологических процессов. Электротермические установки и области их применения. Установки нагрева сопротивлением, контактной сварки, индукционного и диэлектрического нагрева.

    курс лекций [1,5 M], добавлен 03.10.2010

  • Технологический процесс получения неразъемных соединений деталей в результате их электрического нагрева до плавления или пластического состояния. Нагрев токопроводящего материала с помощью установок индукционного нагрева. Метод электроискровой обработки.

    презентация [470,2 K], добавлен 06.03.2014

  • Предпосылки создания микроволновых печей, их появление в военных столовых США и производство в СССР. Устройство, принципы действия и технические характеристики магнетрона. Область применения и виды профессиональных микроволновых печей, их недостатки.

    презентация [305,9 K], добавлен 20.11.2013

  • Загрузка коксовых печей. Сущность процесса коксования и термическая деструкция углей. Давление коксования и усадка загрузки. Выдача кокса, причины тугого хода и "бурения" печей. Машины, обслуживающие коксовые печи. Материальный баланс коксования.

    презентация [3,2 M], добавлен 17.07.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.