Індукційні
Індукційною плавильною установкоюназивають індукційну установку, в якій метал або сплав, що нагрівається, доводиться до плавлення, тобто. змінює свій агрегатний стан у процесі нагрівання.
І СПЕЦІАЛЬНИХ СПЛАВІВ,
ПОТРІБНИХ ОСОБЛИВОСТІ ЧИСТОТИ
І ТОЧНОСТІ ХІМІЧНОГО
ІНДУКЦІЙНІ КАНАЛЬНІ ПЕЧІ
ІНДУКЦІЙНІ ТИГЕЛЬНІ ПЕЧІ
ІНДУКЦІЙНІ ВАКУУМНІ ПЕЧІ
З ХОЛОДНИМ ТИГЛЕМ
ПРИСТРОЇ ДЛЯ ПЛАВКИ
В ЕЛЕКТРОМАГНІТНОМУ ТИГЛІ
ПРИСТРОЇ ДЛЯ ЗОННОЇ ПЛАВКИ
ПРИСТРОЇ ДЛЯ ВИРОЩУВАННЯ МОНОКРИСТАЛІВ
ДЛЯ ГАРНІСАЖНОЇ ПЛАВКИ
ДЛЯ СТРУЙНОЇ ПЛАВКИ
Уіндукційній нагрівальній установцікінцева температура нагріву завжди нижче температури плавлення матеріалу.
ПІД ПЛАСТИЧНУ ДЕФОРМАЦІЮ
Індукційною піччюназивається частина індукційної установки, що включає індуктор, каркас, камеру для плавки, а також механізми нахилу печі, вакуумну систему і т.п.
Вся література та інформація проелектронагрівпідбирається і враховується за міжнародною системою - універсальна десяткова класифікація (УДК) [17]. Кожному поняттю надається індекс УДК, наприклад
індукційні печі - УДК 621.365.5;
Вакуумні індукційні печі - УДК 621.365.55 - 982.
У роботірозглядаються індукційні печі тигля, призначені для плавки кольорових металів і сплавів, сталі, а також для плавки і витримки чавуну.
1. З розвитку індукційних тигельних печей
У 1831 р. англійським вченим Майклом Фарадеєм було відкрито закон електромагнітної індукції, Ленц і Джоуль встановили, що проходження струму провіднику супроводжується виділенням тепла; Леон Фуко докладно досліджує окремий випадок цього явища, а саме,наведення струму в суцільних металевих середовищах. У середині XIX століття англієць Джеймс Максвелл отримав основні рівняння електромагнітного поля, що носять його ім'я, і побудував систему сучасної електродинаміки. У 80-х роках Томсон відкрив і досліджував поверхневий ефект, який полягає в тому, що змінний струм витісняється до поверхні провідника.
Промислове використання електричної енергії для плавки та нагріву металів і сплавів почалося лише через багато років, тому що для цього потрібен був відповідний розвиток електротехніки, а також енергетичного господарства.
Визначну роль у розвитку цих галузей науки відіграли українські вчені та практики: П.Н.Яблочков (1876 р.), І.Ф.Усагін (1882 р.) та М.О.Доливо-Добровольський дослідженнями в галузі трансформаторів, а також роботи М.О.Доливо-Добровольського, який вперше здійснив передачу електроенергії на відстань.
Перші спроби плавки металів в індукційних печах тиглів струмами високої частоти відносяться до початку XX століття.
За кордоном у цей же період було взято патенти на печі високої частоти (французький патент товариства Шнайдер - Крезо, шведський патент О.Цандера, англійський патент Гердена та інші). Однак тоді печі без сердечника було неможливо отримати практичного значення, оскільки існувало промислових джерел струму високої частоти [3,18].
Перші досліди з плавки струмами високої частоти слід віднести до 1912 – 1913 рр., коли акціонерне товариство «Лоренц» побудувало піч без сердечника з живленням від дугового генератора, що створює високочастотні коливання; сам же коливальний контур був системою індукційних котушок і конденсаторів. Плавку здійснювали в тиглі, поміщеному всередині пічної котушки, яка була пов'язана зколивальним контуром. У печі плавили цинк, який завантажували в кількості лише20г.Плавка тривала
Досліди були припинені під час першої світової війни, і лише через два роки, тобто в 1916 р., американець Нортруп запропонував свою схему, в якій для отримання струмів високої частоти було застосовано іскровий розрядник. У період першої світової війни індукційне нагрівання отримало практичне застосування в електровакуумній промисловості для прогрівання деталей радіоламп під час відкачування. Після закінчення Першої світової війни печі без сердечника стали впроваджувати у промисловість дедалі ширше.
В Америці виробництвом печей за схемою Нортрупа зайнялося акціонерне товариство Ajax Electrothermic Corporation, засноване 1920 року.
У Європі, незалежно від Нортрупа, в 1920 р. досліди зі створення печі високої частоти з іскровим розрядником, що обертається, почав Рибо.
Завдяки стрімкому розвитку радіотехніки з'явилися різні генератори струмів високої частоти – дугові, іскрові, машинні та з електронними лампами. У результаті початку 30-х років вартість енергії струму високої частоти знизилася до 2-4-кратной вартості енергії струму промислової частоти (за даними Г.И.Бабата). Це послужило однією з підстав широкого впровадження у промисловість печей високої й підвищеної частоти.
До 1937 р. встановлена потужність цих печей у всьому світі зросла до100 000кВт,причому ємність цих печей, що вимірювалася спочатку кілограмами, зросла в 1950 р. до12т (сталеплавильні заводи Бофорс, Швеція, 1951 р.), а 1964 - кілька десятків тонн (компанія Whiting Corp., США, 1964 р.).
Основними джерелами отримання високої або підвищеної частоти живлення електротермічних установок для частот до10 000Гц нині служать тиристорні чи машинні перетворювачі частоти, а великих частот - лампові генератори.
Слід зауважити, що одну з перших конструкцій індукторного генератора розробив український електротехнік П. Н. Яблочков, який отримав на неї «привілей» у 1877 р. У 1882 р. досконалішу конструкцію індукторного генератора запропонував Олексій Клименко. Особлива заслуга у створенні та побудові оригінальних типів вітчизняних індукційних генераторів належить проф. В. П. Вологдіна, який за 1910 - 1935 рр. створив ряд машин потужністю0,5 - 600кВт і частотою1000 - 60000Гц.Слід зазначити, що в галузі розробки та створення сучасних вітчизняних індукційних печей без сердечника пріоритет належить також В. П. Вологдіна та його співробітникам.
У 1930 р. В. П. Вологдін почав розробку індукційних плавильних печей без сердечника і на початок 1932 р. побудував печі, розраховані на10та20кг сталі. Того ж року ці печі та все електрообладнання до них (мотор-генератори, конденсатори тощо) були повністю освоєні нашою промисловістю.
Перша вітчизняна індукційна плавильна піч без сердечника з ламповим генератором була побудована 1937 р. також В. П. Вологдіним.
На рис. 1.2, 1.3 представлені фотографії перших промислових варіантів індукційної печі тигельної: елементів конструкції і тигельна піч промислової частоти [20].
Значний внесок у розвиток теорії та практики індукційного нагріву внесено вітчизняними вченими В.П.Вологдіним, Г.І.Бабатом, М.Г.Лозинським, А.Є.Слухоцьким, А.В.Донським, К.З.Шепеляковським, О.В. М.Вайнбергом, С.А.Фарбманом, І.Ф.Колобневим та ін [2].
">