Оборудование для электронагрева металла

Для  электронагрева заготовок применяют печи сопротивления (резисторные печи), индукционные и контактные нагревательные установки. Выбор того или иного оборудования производится в зависимости от его технико-экономических показателей и особенностей нагрева.

В печах сопротивления  электронагрев осуществляется за счет подводимого к нагревательным элементам (резисторам) постоянного или переменного тока. Электрическая энергия в резисторах преобразуется в тепловую. Выделяемая резисторами теплота нагревает всю внутреннюю поверхность печи (стенки, свод, под) и излучением от нее — загруженные в камеру заготовки. Нагревательные элементы изготовляют из жароупорной проволоки или ленты, а также из других материалов.

Достоинства печей сопротивления: стабильная равномерная температура в рабочей камере, высокая точность регулирования температуры, отсутствие печных газов, незначительный угар металла, универсальность (возможность нагрева любых по форме и размерам заготовок). К недостаткам этих печей относятся: сравнительно большой удельный расход электроэнергии, невысокая производительность, низкая стойкость нагревателей, В КШП печи сопротивления широкого распространения не имеют. Применяются они в тех случаях, когда к качеству нагрева предъявляются особо высокие требования.

Индукционная установка для нагрева заготовок перед пластическим деформированием. Нагрев осуществляется в индукторах. Индукторы изготовляют из медных труб, охлаждаемых в процессе работы проточной водой. Нагрев заготовок, помещенных в индуктор, осуществляется следующим образом. При пропускании переменного тока по виткам индуктора вокруг катушки образуется магнитное поле. Силовые линии этого поля, действуя на заготовки, возбуждают в них э. д. с. индукции. Возникающие при этом вихревые токи (токи Фуко) осуществляют нагрев заготовок. Тип индуктора определяется его назначением.

В зависимости от режима загрузки индукционные установки бывают периодического и непрерывного действия.  В первых нагрев заготовок   до требуемой (конечной) температуры проводится в неподвижном положении по отношению к индуктору. В установках  непрерывного действия,  заготовки нагреваются до необходимой температуры одновременно с   их передвижением в индукторе с шагом, равным длине заготовки (после выдачи нагретой заготовки в индуктор загружается очередная холодная заготовка).

Между диаметрами заготовок и применяемой частотой тока практически установлена определенная зависимость: применяемая частота, как правило, тем выше, чем меньше сечение заготовок.  Для питания индукционных установок в КШП используются машинные генераторы и более широко применяющиеся в последнее время тиристорные преобразователи частоты тока, обладающие рядом преимуществ: их к. п. д. на 6—10 % выше, чем у машинных генераторов, они более надежны в эксплуатации, бесшумны в работе, расширяют возможности автоматизации режима нагрева, устанавливаются без фундамента и др. При несомненных преимуществах тиристорные преобразователи частоты требуют более квалифицированного обслуживания.

Индукционные установки особенно широко применяются для нагрева заготовок при штамповке на кривошипных прессах. Для комплектования оборудования прессов предусмотрены автоматизированные установки типа ИНТ (индукционные нагреватели тиристорные) с тиристориыми преобразователями частоты тока.

Электроконтактные нагреватели

Отличительная особенность этого метода состоит в том, что нагреваемая заготовка включается последовательно в электрическую цепь. Ток, проходя через заготовку, вызывает ее нагрев. Закономерность изменения КПД трансформатора и удельного расхода электроэнергии при нагреве заготовок круглого сечения в зависимости от отношения их длины к квадрату диаметра состоит в уменьшении КПД по отношению к разнице длины и квадрата диаметра заготовки. Это соотношение следует учитывать при выборе способа нагрева. К достоинствам электроконтактного нагрева относятся: быстрота нагрева, сравнительно высокий к. п. д. и малые габаритные размеры установки. Этот способ выгодно применять для нагрева длинных заготовок, например при штамповке на электровысадочных машинах. Существенным недостатком способа является неравномерность нагрева концов заготовок, зажатых контактами.

К достоинствам электронагрева относятся снижение времени нагрева и потерь металла на угар, улучшение санитарно-гигиенических условий труда (атмосфера не загрязняется дымовыми газами), расширение возможностей автоматизации трудоемких процессов, исключение необходимости очистки нагретых заготовок от окалины, повышение стойкости штампов вследствие снижения до минимума толщины слоя окалины на поверхности заготовки. В результате применения прогрессивных (ускоренных, скоростных, малоокислительных) способов нагрева коэффициент использования металла повышается на 2—2,5 %.

К недостаткам электронагрева относятся сравнительно высокая стоимость электроэнергии, повышенные требования к обслуживающему персоналу в отношении квалификации. Несмотря на это индукционный нагрев мелких и средних заготовок простых сечений (например, круглых, квадратных) в условиях крупносерийного и массового производства вполне себя оправдывает.

14 Июнь 2012 Опубликовано в Мастер-класс

Комментирование закрыто.