ИНДУКЦИОННАЯ КАНАЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Полезная модель относится к инд)асционным канальным печам, применяющимся при плавке металлов.
Известна индукционная печь для плавки металлов и сплавов, содержащая, в основном, корпус, ванну, стальной сердечник с индуктором, циркуляционный закрытый канал, электрошкаф печи.
Недостатком такой печи является отсутствие устройства для непрерывного контроля температуры металла, необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала (1).
Наиболее близким техническим рещением следует рассматривать печь, включающую ванну, канал, магнитопровод, индуктор, электрошкаф, встроенную термопару.
К недостаткам описанной печи относится отсутствие устройства для непрерывного контроля температуры в области 1000°С, контроля зарастания канала, инерционность измерения, разрушение термопары, защитного чехла (2).
Задачей предполагаемой полезной модели является получение металла нужной температуры в любом диапазоне до 2000°С, автоматический непрерывный контроль за температурой, оценка степени зарастания канала с точностью в пределах 10°С без нарз пения монолитности футеровки печи.
Задача предлагаемой полезной модели решается благодаря тому, что в индукционной канальной печи, включающей футерованный металлический корпус с установленным в нем холодильником, охлаждающим футеровку, индуктор с сердечником, передающим энергию в индукционный канал, связанный электромапштно с загруженной расплавом ванной и электрошкафом печи, в электрической схеме печи предусмотрен электрически связанный с электрошкафом печи блок управления плавкой, содержащий состоящую из нескольких плат электрическую схему, которая из тока и напряжения формирует сигнал, пропорциональный температуре печи,
и вырабатывает команды управления плавкой.
Конструкция индукционной канальной печи поясняется чертежами, где на фиг. 1 и на фиг. 2 показан корпус 1, в котором установлен холодильник 2, охлаждающий футеровку, индуктор 3 с сердечником 4, передающий энергию в циркуляционный канал 5 из электрошкафа 6, связанный с загруженной расплавом ванной 7, температзфа в которой регулируется с помощью блока 8 управления плавкой (БУП) (фиг. 2), представляющего электрическую схему, содержащую плату 9 формирователя (ПФ), формирующую из тока и напряжения индуктора 3 сигнал, пропорциональный температуре металлов в ванне 7, и поступающего на плату 10 PS усилителя и преобразователя, вырабатывающего сигналы, поступающие на плату 11 управления (ПУ), которая обеспечивает температурный режим работы печи.
Индукционная канальная печь работает следующим образом.
В ванне 7 всегда должно оставаться некоторое количество металла. Такой остаточный металл принято называть болотом. После загрузки холодного металла энергия от индуктора 3 подается в канал 5, где электродинамические силы приводят металл в движение, благодаря чему создаются условия циркуляции и перемещивания металла. По мере прогрева металла в канал поступает все более разогретый металл. Электрическое сопротивление и текучесть металла изменяются, что влияет на ток, потребляемый индуктором, и на угол сдвига между током и напряжением. Эти изменения преобразуются блоком 8 управления плавкой и сравниваются с заданными и при их равенстве происходит отключение печи, что свидетельствует о достижении металлом нужной температуры. Точность поддержания находится в пределах ±10°С при вьшолнении технических условий с применением блока управления плавкой (БУП). Настройка блока управления проводится под кошфетную печь.
Физическая сущность работы печи заключается в том, что в процессе нагрева металла в печи изменяются его физические свойства, которые
приводят к изменению электрических параметров печи, т.е. тока, напряжения
у электрического угла между ними cos ф. Напряжение и ток поступают на вход платы 9 формирователя ПФ (фиг. 2). Выделенный сигнал, пропорциональный изменению температуры, усиливается и преобразуется платой 10 PS, затем поступает на вход платы 11 управления (ПУ). Плата управления формирует необходимые команды, которые поступают в электрический шкаф печи и управляют плавкой и температурой печи.
Применение блока управления плавкой (БУП) обеспечивает следующие преимущества:
-выход металла с точностью до ±10°С;
-плавку любых металлов с температурой плавления до 2000°С;
-увеличение срока службы печи;
-экономия электроэнергии;
-ненадобность обслуживающего персонала;
-возможность применения принципиально нового, высоко экономичного горячего режима ожидания печи;
-упраздняется необходимость остановки печи для внедрения предлагаемого решения.
Источники информации, принятые во внимание:
(1)Фарбман С.А., Колобнев И.О. Индукционные печи для плавки металлов и сплавов. М., Металлургия, 1968 г., с. 74, рис. 36.
(2)Свидетельство на полезную модель № 6220 опубл. в бюллетене ПМПО №3 за 1998 г., с. 35.
(У
Автор и заявитель
В. А.Ярмолатий 16.08.2000г.