SU1170635A1

SU1170635A1 - Induction furnace for heating flat ingots

Info

Publication number: SU1170635A1
Application number: SU843687976A
Authority: SU
Inventors: Людмила Ивановна Хасаева; Сергей Александрович Яицков; Аркадий Эзрович Эрман; Анатолий Андреевич Аноприков; Иван Васильевич Мальчиков; Виктор Трофимович Зеленин; Иван Иванович Дедюля
Priority date: 1984-01-04
Filing date: 1984-01-04
Publication date: 1985-07-30

Abstract

ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА ПЛОСКИХ СЛИТКОВ, содержаща индуктор, у которого обмотка в боковых част х расширена, а в центральной части расположен магнитопровод, отличающа с тем, что, с целью повышени производительности печи и снижени расхода электроэнергии за счет обеспечени максимальной скорости нагрева, витки в боковых част х обмотки смещены через один относительно друг друга в сторону от рабочей полости индуктора на рассто ние не менее максимального размера нормального сечени витка в направлении смещени . (Л Од СлЭ елINDUCTION FURNACE FOR HEATING PLATE INGOTS containing an inductor in which the winding is extended in the side parts and the magnetic core is located in the central part, which in order to increase the furnace performance and reduce power consumption by providing the maximum heating rate, turns in The lateral parts of the winding are displaced through one relative to each other away from the working cavity of the inductor at a distance not less than the maximum size of the normal section of the coil in the direction of displacement. (L Od SlaE ate

Description

Изобретение относитс к скоростному индукционному нагреву перед прокаткой слитков в форме параллелепипеда, у которых все линейные размеры много больше глубины проникновени тока в нагреваемый металл. Целью изобретени вл етс повышение производительности индукционных печей и снижение расхода электроэнергии за счет обеспечени максимальной скорости нагрева при сохранении равномерности нагрева заготовки. На фиг. 1 изображена индукционна печь, поперечное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1. Индукционна печь содержит индуктор 1, охватывающий нагреваемый слиток 2, магнитопроводы 3, расположенные с наружной стороны обмотки индуктора. В боковых част х обмотки витки расширены и через один сдвинуты относительно друг друга, образу внутренний 4 и наружный 5 слои. Процесс индукционного нагрева в предлагаемом индукторе протекает следующим образом. Транспортирующими средствами заготовка устанавливаетс в индукторе симметрично по его длине и ширине. В обмотку индуктора подаетс электропитание. Происходит нагрев заготовки до заданной температуры . Наличие относительного через один виток смещени витков в боковых част х обмотки обеспечивает равномерность нагрева заготовки. В витках, имеющих указанное взаимное расположение, имеет место также более равномерное по сечению распределение тока и более рациональное использование меди. Минимальным условием, необходимым дл достижени указанного эффекта рассе ни электромагнитного пол в боковых зонах обмотки индуктора, вл етс расположение соседних витков на рассто нии не менее максимального размера нормального сечени витка в сторону от загрузки. Величина такого смещени в отдельных витках создает условие, при котором магнитные пол этих витков станов тс в определенной мере независимыми. Одновременно уменьшаетс их св зь с нагреваемой заготовкой и ослабл етс нагрев ее боковых зон. С увеличением взаимного смещени витков эффект локализации магнитных полей отдельных витков возрастает и ослабл етс перенос активной мощности в боковые зоны заготовки, соответственно. Выбор оптимального размещени витков индуктора в боковых част х обмотки осуществл етс расчетным путем дл каждого конкретного исполнени индуктора. Применение предлагаемого изобретени позвол ет уменьшить по сравнению с прототипом , среднюю величину расширени витков в боковых част х при достижении аналогичного результата по вырабатыванию температуры в нагреваемой заготовке. В качестве одного из вариантов конструкции обмотки в этом случае может быть такое ее исполнение, при котором часть витков , образующих внутренний слой в боковых зонах, выполнена с минимальным расширением , обусловленным лишь конструктивными соображени ми.The invention relates to high-speed induction heating before rolling ingots in the shape of a parallelepiped, in which all linear dimensions are much greater than the depth of current penetration into the heated metal. The aim of the invention is to increase the productivity of induction furnaces and reduce power consumption by providing the maximum heating rate while maintaining the uniform heating of the workpiece. FIG. 1 shows an induction furnace, a cross section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one; in fig. 4 shows a section B-B in FIG. 1. The induction furnace contains an inductor 1, covering the heated ingot 2, magnetic cores 3, located on the outside of the inductor winding. In the side portions of the winding, the coils are widened and, through one, are shifted relative to each other, forming the inner 4 and outer 5 layers. The process of induction heating in the proposed inductor proceeds as follows. By means of transport, the workpiece is placed in the inductor symmetrically along its length and width. Power is supplied to the inductor winding. The workpiece is heated to the set temperature. The relative displacement of the coils through one turn in the side portions of the winding ensures uniform heating of the workpiece. In the coils having the specified mutual arrangement, there is also a more uniform cross-sectional current distribution and more rational use of copper. The minimum condition necessary to achieve the specified effect of dissipation of the electromagnetic field in the side zones of the inductor winding is the location of adjacent coils at a distance not less than the maximum size of the normal coil section away from the load. The magnitude of this displacement in individual turns creates a condition under which the magnetic fields of these turns become, to a certain extent, independent. At the same time, their connection with the heated billet is reduced and the heating of its side zones is reduced. With an increase in the mutual displacement of the coils, the effect of localizing the magnetic fields of individual coils increases and weakens the transfer of active power to the side zones of the workpiece, respectively. The choice of the optimal placement of the turns of the inductor in the side portions of the winding is made by calculation for each specific version of the inductor. The use of the invention allows to reduce, compared with the prototype, the average amount of expansion of the turns in the side portions when a similar result is achieved in producing the temperature in the heated billet. As one of the variants of the winding design in this case, it can be such a design, in which a part of the coils forming the inner layer in the side zones is made with minimal expansion, due only to structural considerations.

Б-бBb

г/ё-.Зg / ё-.З

Claims

Induction furnace for heating flat strips, containing an inductor, in which the winding is expanded in the side parts and the magnetic core is located in the central part, characterized in that, in order to increase the furnace productivity and reduce energy consumption by ensuring maximum heating speed, the turns in the side parts the windings are displaced through one relative to each other, away from the working cavity of the inductor by a distance of not less than the maximum size of the normal section of the coil in the direction of displacement.

J z

FIG. 1