SU675632A1 - Apparatus for induction heating of billets - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области индукционного нагрева и может быть использовано в цилиндрических и овальных индукторах методического и периодического действи  дл  получени  равномерного нагрева по длине боковой и торцовой поверхности заготовок.The invention relates to the field of induction heating and can be used in cylindrical and oval inductors of methodical and periodic action to obtain uniform heating along the length of the lateral and end surface of the workpieces.

Известны устройства дл  индукционного нагрева изделий, содержащие основную катушку индуктивности, дополнительные торцовые обмотки или плоские обогреватели, питаемые током той же или другой частоты 1J и 2.Known devices for induction heating products, containing the main inductor, additional end windings or flat heaters, fed by a current of the same or a different frequency 1J and 2.

Известны устройства, содержащие индуктор , футеровку и жаропрочные насадки в торцовых зонах футеровки, которые, нагрева сь , в магнитном поле одновременно с заготовками создают тепловой подпор 3.The known device containing an inductor, a lining and heat-resistant nozzles in the face areas of the lining, which, heating, in a magnetic field simultaneously with the workpieces create heat support 3.

Недостатком одних из них  вл етс  то, что они обеспечивают равномерный нагрев только боковой поверхности и не компенсируют потери в центральной части торца, недостатком других - при подогреве торцовой поверхности не -удаетс  равномерно нагреть заготовки по длине, особенно при больщих заглублени х загрузки в индуктор, такThe disadvantage of some of them is that they provide uniform heating of only the side surface and do not compensate for the losses in the central part of the end, the disadvantage of others is that it does not evenly heat the workpiece along the length of the end surface when heated, So

как в этом случае сильно перегреваетс  торцова  кромка. Кроме того, все дополнительные обмотки и нагреватели имеют собственные системы питани  и управлени , что значительно усложн ет и удорожает установку.as in this case, the end edge is overheated. In addition, all additional windings and heaters have their own power and control systems, which greatly complicates and increases the cost of installation.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство индукционного нагрева заготовок , содержащее заключенный в футеровку индуктор, по меньшей мере, с одного торца которого установлена теплоизол ционна The closest to the invention is a device for induction heating of billets, containing an inductor encased in a lining, at least one end of which has a heat insulating element.

j крышка, снабженна  установленным на ее плоской поверхности резистивным электронагревателем и дополнительной обмоткой 4. Однако при больших заглублени х загрузки в индуктор наблюдаетс  существенна  неравномерность нагрева по длине, вызванна  «краевым эффектом заготовки, а именно перегрев и даже в некоторых случа х расплавление узкой кромки (стык торцовой и боковой поверхности издели ). Применение в этом случае торцового нагревател  с питанием от того же или иного источника тока приводит одновременно с подогревом торца к дополнительному подогреву и без того перегретой торцовой кромки. Кроме этого , дл  питани  торцового нагревател  необходимы дополнительный источник тока и сложна  система управлени .j a lid provided with a resistive electric heater installed on its flat surface and an additional winding 4. However, at large loading depths in the inductor, there is a significant non-uniformity of heating along the length caused by an "edge effect of the workpiece," namely, overheating and even in some cases melting of a narrow edge ( joint face and side surface of the product). In this case, the use of an end heater with power from the same or another current source leads simultaneously with the heating of the end to additional heating of the already overheated end edge. In addition, an additional current source and a complex control system are needed to power the end heater.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение равномерного нагрева но длине заготовок путем сн ти  перегрева их торцовой кромки, иск./иочони  r(.JДCт жeБaни  торцовой поверх ности, упрощени  конструкции за счет отсутстви  догкхлнптельных источников тока с комплектом пускорегулирующей аппаратуры .The aim of the invention is to ensure uniform heating over the length of the workpieces by removing the overheating of their end edge, the claim for each of them (.JDt of the end surface, and simplifying the design due to the absence of dogcurrent power sources with a set of control gear.

Достигаетс  это тем, что в устройстве дл  нагрева заготовок, содержащем заключенный в футеровку индуктор, по меньшей мере, -с одного торца которого установлена теплоизол ционна  крышка, снабженна  установленным на ее плоской поверхности резистивным электронагревателем и допельп те .тьной обмоткой, дополнительна  обмотка намотана по периметру крышки на всю толщину, а ее концы присоединены к обоим концам резистивного электронагревател .This is achieved by the fact that in the device for heating the blanks, which contains an inductor enclosed in a lining, at least one of which has a heat insulating cover installed on it, equipped with a resistive electric heater installed on its flat surface and winding, the additional winding is wound over the perimeter of the lid is full thickness, and its ends are attached to both ends of the resistive electric heater.

При включенном основном индукторе в дополнительной обмотке наводитс  ЭДС, под действием которой в резистивном нагревателе протекает ток, разогревающий его. Нар ду с подогревом центральной части торца из-за наличи  замкнутой на резистивный нагреватель обмотки, наход щейс  в непосредственной близости от заготовки, снижаетс  перегрев кромки. Расчеты с помощью ЭВМ показывают, что наиболее равномерный и эконо.мичный нагрев может быть получен при отношении активных сопротивлений разистивного нагревател  и дополнительной катушки, равном 0,2-1. В нагревателе периодического действи  могут быть применены такие крыщки с обеих сторон нагревател .When the main inductor is on, an additional electromotive force is induced in the additional winding, under the action of which a current flows in the resistive heater, which heats it. Along with the heating of the central part of the end face, due to the presence of a winding closed to the resistive heater in the immediate vicinity of the workpiece, the edge overheating is reduced. Computer calculations show that the most uniform and economical heating can be obtained with the resistance of the resistance heater and the additional coil equal to 0.2-1. In a batch heater, such caps can be used on both sides of the heater.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.The drawing is a diagram of the proposed device.

Оно состоит из индуктора 1, заключенного в футеровку 2, с одного торца которого установлена теплоизол ционна  крышка 3, закрывающа  окно индуктора. Крышка выполнена из жаропрочного электро и теплоизол ционного материала. Но периметру крышки на всю ее толщину намотана обмотка из медной трубки 4, концы которой присоединены к обоим концам резистивного электронагревател  5, размещенного на ее плоской поверхности со стороны рабочей полости. Заготовки 6 нагреваютс  индуцированными токами от индуктора и излучением от резистивного нагревател , разогреваемого токами от ЭДС, наводимой электромагнитньш полем в дополнительной катущке. При достижении крайней заготовкой конечной температуры крышка открываетс , и заготовки перемещаютс  в индукторе в сторону разгрузочного окна. Нри открытой крышке ток по резистивному электронагревателю почти не протекает, так как ЭДС, наводима  в этом случае, мала. После перемещени  и удалени  нагретой заготовки крышка вновь закрываетс .It consists of an inductor 1, enclosed in a lining 2, from one end of which a heat insulating cover 3 is installed, closing the window of the inductor. The lid is made of heat-resistant electrical and heat-insulating material. But the perimeter of the cover on the whole thickness of the winding is wound from a copper tube 4, the ends of which are connected to both ends of the resistive electric heater 5, placed on its flat surface from the side of the working cavity. The blanks 6 are heated by induced currents from the inductor and by radiation from a resistive heater heated by currents from an EMF induced by an electromagnetic field in the additional coil. When the extreme blank reaches the final temperature, the lid opens and the blanks are moved in the inductor towards the discharge port. When the lid is open, the current through the resistive electric heater almost does not leak, since the EMF induced in this case is small. After moving and removing the heated preform, the lid is closed again.

Преимуществом изобретени  по сравнению с наиболее прогрессивными решени ми задачи обеспечени  равномерного нагрева по длине и компенсации потерь тепла в торцовой части заготовки  вл етс  то, что, нар ду с исключением подстуживани  торцовой поверхности заготовок, снижаетс  перегрев кромки при больших заглублени х их в индуктор, не требуетс  дополнительных источников тока с комплектом пускорегулирующей аппаратуры, представл етс  воз .можность автоматического изменени  передаваемой в резистивный нагреватель мощности пропорционально мощности основного индуктора. Конкретно технико-экономический эффект может быть подсчитан после внедрени  устройства.The advantage of the invention in comparison with the most progressive solutions to the problem of ensuring uniform heating along the length and compensating for heat loss in the front part of the workpiece is that, with the exception of pushing the end surface of the workpieces, the overheating of the edges at large depths in the inductor decreases, additional current sources with a set of control gear are required, it is possible to automatically change the power transmitted to the resistive heater the cardinality of the primary inductor. Specifically, the technical and economic effect can be calculated after the introduction of the device.

Claims (4)

1.Авторское свидетельство СССР № 224719, кл. И 05 Ь 5/02, 1966.1. USSR author's certificate number 224719, cl. And 05 b 5/02, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР № 309475, кл. Н 05 Ь 5/02, 1970.2. USSR Author's Certificate No. 309475, cl. H 05 L 02/02, 1970. 3.Авторское свидетельство СССР № 206746, кл. Н 05 Ь 5/02, 1966.3. USSR author's certificate number 206746, cl. H 05 L 02/02, 1966. 4.Авторское свидетельство СССР № 457741, кл. С 21 D 1/12, 1972.4. USSR author's certificate number 457741, cl. C 21 D 1/12, 1972. r fYffT riYrrffr fYffT riYrrff