|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Расчёт геометрических параметровДата добавления: 2014-11-24 | Просмотров: 1777
Расчет тигельной печи начинают с определения основных размеров тигля (рис. 3.1).
Рисунок 3.1 – Геометрические размеры системы «индуктор – металл»
Полезный объем тигля, м3
где ρж– плотность жидкого сплава, кг/м3 (табл. 3.1). Внутренний диаметр тигля в сечении d2 (рис. 3.1), м
где К1 – коэффициент, представляющий собой отношение высоты расплава h2 (рис. 3.1) к диаметру тигля в среднем сечении d2.Коэффициент К1 можно принять из диапазона: - для печей емкостью до 1 тК1 = 2…1,5; - для печей емкостью 1 т и более К1 = 1,5…1,35 (меньшие значения относятся к более крупным печам). Высота расплава в тигле, м
Теплоизоляция между садкой и индуктором (толщина стенки тигля δт) не может быть меньше определенной величины, исходя из тепловых условий и механической прочности тигля. На основании практических данных толщину футеровки в среднем сечении тигля можно определить по формулам, м: Для печей емкостью до 0,5 т δт = (0,25…0,3) ∙ d2; Для печей емкостью 0,5 – 3,0 т δт = (0,15…0,2) ∙ d2; Для печей емкостью более 3,0 т δт = (0,1…0,15) ∙ d2.
Таблица 3.1 – Характеристики металлов и сплавов, расплавляемых в индукционных печах
Высота тигля с учетом мениска, условий загрузки шихты и других факторов, м
Внутренняя поверхность тигля делается конусной, угол между образующей и осью тигля устанавливается равным 2…50. наружная поверхность тигля цилиндрическая и имеет изоляционный слой из листового асбеста толщиной δИ=0,005…0,015 м. Наружный диаметр тигля (рис. 3.1), м
Внутренний диаметр индуктора (рис. 3.1), м
Расположение индуктора по высоте тигля зависит от частоты питающего тока. Минимальная частота – от внутреннего диаметра и агрегатного состояния загружаемого в печь материала. При жидкой завалке (когда печь используется в качестве миксера)
где ρ2 – удельное электросопротивление жидкого материала, Ом×м; φ0 – функция, зависящая от отношения высоты расплава к диаметру тигля
При плавке кусковой шихты минимальная частота определяется по формуле, Гц
где ρш – удельное сопротивление шихты, Ом ∙ м (табл. 3.2); dш – характерный поперечный размер среднего куска шихты, м.
Таблица 3.2– Удельное электрическое сопротивление металлов (сплавов), ом · м
Частота питающего тока выбирается из стандартного ряда 50, 150, 250, 500, 1000, 2400, 4000, 8000, 10000 Гц. В печах промышленной частоты верхний уровень индуктора устанавливают ниже уровня металла для уменьшения мениска на поверхности жидкой ванны и исключения выброса металла из тигля из-за электродинамической циркуляции. В печах повышенной частоты индуктор по отношению к загрузке (по высоте) располагается симметрично. Для выравнивания температурного поля в стенках тигля над рабочими витками индуктора устанавливают «холостую» водоохлаждаемую катушку (рис. 3.2).
Рисунок 3.2 – Эскиз системы «индуктор-садка» при питании током 50 Гц (а) и током повышенной частоты (б)
Высота индуктора без холостых витков, м:
|
При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.053 сек.) |