Способ индукционного методического нагрева ферромагнитных заготовок Советский патент 1982 года по МПК H05B6/36 

Изобретение относится к индукционному нагреву металлов и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве и в машиностроении. Известен способ нагрева заготовок с термостатированием при остановке нагревателя, в котором используется независимое изменение напряжения в индукторе, имеющем несколько зон 1. Недостатки этого способа особенно выявляются в нагревателях малой и средней мощности: наличие нескольких зон нагрева с независимым регулированием напряжения и разными механизмами перемещения для обеспечения режима покачивания ; выгрузка загото вок, нагретых до температуры порядка и выше при промежуточном режиме, в сторону загрузки и их складирование создает трудности в организации работ и конструктивном выполнении нагревателей; остывание заготовок на загрузочном механизме и повторный нагрев их понижают коэффициент полезного действия нагревателей; при значительном остывании заготовок равномерность выдачи после остановки восстанавливается только после заполнения всего индуктора, т.е. время остановки увеличивается для прогрева остывших заготовок. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ индукционного методического нагрева ферромагнитных заготовок, при котором заготовки нагревают при перемещении в цилиндрическом индукторе и производят термостатирование путем снижения напряжения на индукторе при их остановке внутри индуктора С 2 3. Основной недостаток известного способа при методическом нагреве заключается в том, что и при пониженном напряжении продолжается нагрев заготовок в холодной части индуктора, особенно интенсивный для ферромагнит ных заготовок, в результате чего теплосодержание заготовок во всем индукторе стремится к выравниванию. После возо(новления выдачи заготовки нагревшиеся в начале индуктора до более высокой температуры, чем при обычном темпе выдачи, выходят из индуктора перегретыми. Цель изобретения - повьш1ение равномерности нагрева заготовок путем перераспределения магнитного поля по длине индуктора, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе одновременно со снижением напряжения снаружи индуктора подводят магнитопроводы, созда вая при этом увеличение магнитного по тока в сторону выхода индуктора Кроме того, увеличение магнитного потока создается вьгполнением магнитопроводов с переменным сечением. При этом увеличение магнитногопо тока создают установкой маУнитопроводов на индукторе с переменным зазором от него. На Аиг. 1 показано схематичное изображение индуктора с магнитопроводами и возможные эпюры распределения мощностей и температуры заготово вдоль индуктора; на фиг. 2 - вид на индуктор со стороны загрузки с магнитопроводами. При работе нагревателя с нормальным темпом выдачи магнитопроводы 1 . переменного сечения отведены от ин. дуктора 2, на графике показано распределение в столбе заготовок 3 мощности - кривая ч, а также температуры (теплосодержание ) - кривая 5«Посл .остановки перемещения заготовок на вре . мя нескольких темпов выдачи магнитопроводы 1 подводятся к индуктору 2, а напряжение на индукторе снижается до величины, при которой мощность, /передаваемая в заготовки на выходе индуктора, обеспечивает постоянную температуру этих заготовок. Это напряжение значительно меньше, чем при термостатировании без магнитопроводов. Подведенные магнитопроводы переменного сечения изменяют потокосцепление магнитного поля с заготовками вдоль индуктора таким образом, что мощность в начале и в середине индуктора снижается о большей степени, чем в конце его(,кривая 6), За счет этого температура (.теплосодержание ) заготовок на всех участках индуктора во время остановки сохраняется такой же, как и при работе с нормальным темпом выдачи ( кривая 7 ). Вместо маг98Анитопроводов переменного сечения могут использоваться магнитопроведы,состоящие из нескольких частей, каждая из которых подводится к индуктору на определенное расстояние, обеспечивающее необходимое распределение магнитного потока и мощности вдоль индуктора. После возобновления выдачи заготовок нагнитопроводы отводятся в исходное положение, при котором влияние магнитопроводов на поток индуктора практически отсутствует, напряжение восстанавливается до номинального и нагреватель равномерно выдает заготовки с необходимой температурой. .Пример. Для экспериментальной проверки предлагаемого способа ycTafTOBKa с индуктором длиной 1000 мм была оснащена двумя трехступенчатыми магнитопроводами, 1-ая ступень которых на длине 300 мм горячего конца индуктора охватывает 75% окружности обмоток индуктора, 2-ая ступень на длине 150 мм охватывает 5 и 3-я ступень на длине 250 мм охватывает 30% окружности. При остановке снижается напряжение и подводятся с двух сто- рон йагнитопроводы, после возобновления выдачи заготовок магнитопроводы отводятся на расстояние 200 мм от индуктора и напряжение на индукторе поднимается до номинального. После остановок на темпов выдачи и возобновления нормальной работы температура заготовок, находившихся инду1сторе во время остановки, поднималась на , но не выходила за пределы допустимого диапазона, в то время, как без подвода магнитопроводоо, после остановки на 5 темпов, температура 5 ... 7 заготовок поднялась на 70. Применение предлагаемого j;noco6a позволяет улучшить организацию работ; сократить время простоя основного технологического оборудования и получить годовой экономический эффект 10-15 тыс.руб. от внедрения на одном индукционном нагревателе. Формула изобретения 1. Способ индукционного методического нагрева ферромагнитных заготовок, при котором заготовки нагревают при перемещении в цилиндрическом индукторе и производят термостатирование 598406 nyteM синжения напряжения на индукторе при их остановке внутри индуктора, отл и ч а ощи и с я те.м, что, с целью повышения равномерности нагрева заготовок путем перераспре- $ деле««1я магнитного поля по длине индукtopa, одновременно сЬ снижением напряжения снаружи индуктора подводят магнитопроводы, создавая при этой увеличение магнитного; потока в стсчэону выхода индуктора. 2. Способ по,п. 1, о т л и ч а rout и и с я тем, что увеличение магнитного потока создают выполнением магнитопроводов с переменным сечением. IS 5 3. Способ по. п. 1, отличайц и и с я тем, что, увеличение магнитного потока создают установкой магнитопроводов на индукторе с перемен ным зазором от него. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Сб. Применение токов высокой частоты в электротермии. Л., , с. 210-213. 2, Патент Японии Н 52-12929, кл. 67 51, 1977.

(PU.1

Фиг.2