УСТАНОВКА ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ДЛИННОМЕРНОЙ ШТАНГИ

Полезная модель относится к устройствам для термообработки металлов индукционным нагревом и может быть использована для изменения физической структуры черных металлов.
3
5
Известны установки индукционного нагрева длинномерных штанг (Рыскин С.Е. Применение сквозного нагрева в промышленности. Библиотека высокочастотника-термиста. Вып.8, Л., "Машиностроение", 1979 г., с.36, рис.19; авт.свид. SU 1120024, МПК С21D 1/42, опубл. 23.10.1984 г.; авт.свид. SU 1671708, МПК С21D 1/42, опубл. 23.08.1991 г.), содержащие установленные последовательно одинаковые секции индуктора и расположенные между секциями ролики рольганга для перемещения штанг.
Недостатком таких установок является низкая производительность, что объясняется медленным нагревом штанг в коротких секциях, а также сложность установки из-за необходимости использования большого числа секций для нагрева штанг до требуемой температуры ≈900°С.
Наиболее близкой к заявляемой и принятой в качестве прототипа является установка индукционного нагрева длинномерной штанги (Рыскин С.Е. Применение сквозного нагрева в промышленности. Библиотека высокочастотника-термиста. Вып.8, Л., "Машиностроение", 1979 г., с.36, рис.19).
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение производительности нагрева и упрощение конструкции установки индукционного нагрева длинномерной штанги.
Поставленная задача решается усовершенствованием установки индукционного нагрева длинномерной штанги, содержащей установленные последовательно секции индуктора и расположенные между секциями ролики рольганга для перемещения штанги.
Это усовершенствование заключается в том, что первые по ходу движения штанги секции индуктора имеют большую длину, чем последующие, и расстояние между первыми по ходу движения штанги роликами рольганга больше, чем между последующими роликами.
Такое выполнение установки позволяет повысить интенсивность нагрева при прохождении штангой первых секций, за счет этого повысить производительность нагрева и уменьшить количество секций индуктора, что упрощает конструкцию установки. При этом штанга сохраняет прямолинейность оси, так как при прохождении первых, более длинных секций, она нагрета до температуры ниже 700°С и практически не деформируется.
Кроме того, обращенные друг к другу концы смежных секций индуктора подключены к шинам одинаковой полярности, что исключает нагрев роликов рольганга, расположенных между смежными секциями.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена предлагаемая установка.
Установка индукционного нагрева длинномерной штанги 1 содержит установленные последовательно (в предложенном варианте четыре) секции 2, 3, 4 и 5 индуктора. Между секциями 2, 3, 4 и 5 расположены ролики 6, 7 и 8 рольганга для перемещения штанги 1. Позициями 9 и 10 обозначены соответственно ролик для подачи штанги 1 в первую секцию 2 индуктора и ролик для продвижения штанги при выходе из последней секции 5 индуктора. Позициями 11 и 12 обозначены шины питания секций 2, 3, 4 и 5 индуктора. Первые по ходу движения штанги 1 секции 2 и 3 индуктора имеют большую длину, чем последующие 4 и 5, и расстояние между первыми по ходу движения штанги 1 роликами 6 и 7 рольганга больше, чем между последующими роликами 7 и 8, 8 и 10. Обращенные друг к другу концы смежных секций 2 и 3; 3 и 4; 4 и 5 индуктора подключены к шинам одинаковой полярности.
Установка работает следующим образом. Штангу 1 укладывают на ролики рольганга, подают питание на рольганг и секции 2, 3, 4 и 5 индуктора. Рольганг с технологической скоростью перемещает штангу 1 через секции 2, 3, 4 и 5 индуктора. Штанга 1, проходя через первую секцию 2, нагревается до температуры 300°С, во второй секции 3 - до 600°С. При этом штанга 1 сохраняет прямолинейность оси, так как при прохождении первых, более длинных секций 2 и 3, штанга 1 практически не деформируется. В третьей секции 4, длина которой меньше секций 2 и 3, штанга нагревается до 800°С, а в четвертой - до 900°С - температуры нормализации или закалки. В промежутке между секциями за счет теплопроводности происходит выравнивание температуры штанги 1 во всех сечениях (по бурту с максимальным диаметром и по телу с минимальным диметром). За счет того, что обращенные друг к другу концы смежных секций 2 и 3; 3 и 4; 4 и 5 индуктора подключены к шинам одинаковой полярности, ролики 6, 7 и 8 рольганга, расположенные между смежными секциями, не нагреваются.
На предлагаемой установке осуществляли индукционный нагрев штанг длиной 8000 и 900 мм, диаметрами 16, 19, 22 и 25 мм из сталей 40Х, 15Х2ГМФ, 40ХГМА, 35Г. Для этого использовали индуктор, состоящий из четырех секций. Длина первой секции - 1000 мм, второй - 800 мм, третьей -500 мм, четвертой 300 мм. Расстояние между первым и вторым роликами -1200 мм, между вторым и третьим - 1050 мм, между третьим и четвертым -750 мм, между четвертым и пятым 550 мм. Штанга, проходя первую секцию, нагревалась до температуры 300°С, а вторую - до температуры 600°С, (меньшей температуры пластической деформации материала штанги), и не деформировалась при этом. При прохождении третьей секции температура штанги повышалась до 800°С, а четвертой - до 900°С, 3 что позволило нагреть штангу до требуемой температуры 900°С, обеспечив допустимую техническими условиями деформацию 3мм на 1000 мм длины.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет повысить производительность нагрева за счет интенсивного нагрева штанги в первых секциях и упростить конструкцию установки индукционного нагрева длинномерных штанг за счет уменьшения количества секций индуктора.