Дослідження електромагнітних параметрів індукційної тигельної печі з кусковим завантаженням шихти для виплавки сталі 35Л

Abstract

У роботі виконані розрахунки і дослідження електромагнітних параметрів індукційної тигельної печі місткістю 4,5 т при виплавці залізо-вуглецевого сплаву, а саме: проведений аналіз електромагнітного впливу на розплавлення металу і розрахунки параметрів ІТП; визначені основні геометричні розміри ІТП, параметри системи індуктор-завантаження; визначені основні електромагнітні параметри печі, такі як потужність, необхідна мінімальна робоча частота джерела живлення, опір завантаження індуктора, коефіцієнт корисної дії, число витків індуктора та ін.; отримані залежності настилу струму, повної потужності системи «індуктор-метал» і сили струму в індукторі від частоти струму; розглянуті принципи дії, циркуляція залізо-вуглецевого сплаву в ІТП, представлена математична модель параметрів печі з кусковим завантаженням шихти при початковій температурі, яка враховує електромагнітний вплив, що викликає наведення вихрових струмів в металі, розігріваючих і розплавляючих метал; частоту струму мережі живлення, фізичні властивості розплавленого металу, неоднорідність властивостей металу, кусковий характер завантаження печі в початковий період плавки вуглецевої сталі 35Л. В роботі встановлена залежність розмірів кускової шихти і число витків індуктора від частоти струму; отримана залежність робочої частоти генератора для індукційної ливарної установки від розмірів кускової шихти сталі 35Л, що є найважливішим фактором, який визначає якісні показники індукційної тигельної печі та забезпечує ефективний нагрів шихти і плавки за короткий проміжок часу.In the work of calculations and study of electromagnetic parameters of the induction crucible furnace with a capacity of 4.5 t in the smelting of iron-carbon alloy, namely the analysis of the electromagnetic influence on molten metal and calculations of ICF; it also defines main dimensions of ICF, the parameters of the system inductor-load; identifies the main electromagnetic parameters of the furnace such as power, the required minimum operating frequency of the power source, the resistance of the inductor, the efficiency, the number of turns of the inductor, etc.; the dependences of flooring is current, the full power of the system "inductor-metal" and the current in the inductor from the frequency of the current; the principles of operation, circulation of the iron-carbon alloy in ICF, the mathematical model parameters of the furnace with lump loaded at an initial temperature, which takes into account electromagnetic effects, which causes the guidance of eddy currents in the metal, warming and melt metal; the frequency of the supply network current, the physical properties of the molten metal, the heterogeneity of the metal properties, the lumpy nature of the furnace loading during the initial melting period of 35L carbon steel. The paper establishes the dependence of the size of the lump charge and the number of turns of the inductor on the current frequency; the dependence of the operating frequency of the generator for an induction foundry on the size of the lump charge of 35L steel is obtained, which is the most important factor that determines the quality indicators of the induction crucible furnace and provides effective heating of the charge and melting in a short period of time.