forhøre

Hvordan vælger man induktionsvarmeudstyr i smedeproduktion?

  Inden for næsten alle områder inden for maskinfremstilling er smedning, især formsmedning og præcisionssmedning, en vigtig varmbearbejdningsproces. I mange år er de smedede emner blevet opvarmet i en række forskellige flammeovne. Fra 1950'erne til 1960'erne udvidede induktionsvarmeteknologien sig fra smeltning og varmebehandling til smedeområdet, hvilket medførte revolutionerende ændringer til smedeindustrien. Smedning af induktionsopvarmning er en af ​​de vigtigste anvendelser af induktionsdiatermiovne. Induktionsdiatermienheden bruges hovedsageligt til opvarmning af metal termoplastisk behandling (smedning, ekstrudering, valsning osv.) og den samlede varmebehandling af forskellige profiler. Deres design og produktion er grundlæggende det samme, men de har deres egne karakteristika kun på grund af forskellige materialer og fysiske parametre og forskellige krav til opvarmningsprocessen.

  På grund af de forskellige proceskrav har smedningsinduktionsovn (diatermiovn) også en række forskellige former og de fleste ikke-standardprodukter. Opvarmningsandelen af ​​fast cylindrisk ladning, især stål, er den største, så eksemplerne er i fokus for diskussionen.

Induktion smedning udstyr

INDUKTIONSSMEDEUDSTYR

Smedning klassificeres generelt efter induktionsvarmeovn

(1) Med hensyn til opvarmningstilstand kan den opdeles i tre typer: periodisk, sekventiel og kontinuerlig:

Periodisk formel. Placer en ladning ad gangen i ovnen. Efter opvarmning placeres en anden kold ladning.

Sekventiel. Der er flere ladninger i ovnen på samme tid. Når en ny ladning sendes til indløbsenden, gives en varmladning, der opfylder temperaturkravet, i udløbsenden, og opvarmningen udføres i en bestemt slagsekvens.

Sammenhængende. Ladningen passerer gennem ovnen med en konstant hastighed for at opfylde opvarmningskravene.

(2) Ifølge ladningsmaterialet kan det opdeles i ikke-magnetisk materialeopvarmning og magnetisk materialeopvarmning:

(1) Opvarmning af ikke-magnetiske materialer, såsom opvarmning før ekstrudering af aluminium, opvarmning før smedning af kobber og induktionsopvarmning af stål efter opvarmning med brændselsovn til over Curie-punktet osv.

(2) magnetisk materialeopvarmning, hovedsageligt til jern, nikkel, koboltbaseret legeringsmateriale, stålets temperatur i Curie-punktet under opvarmningen er almindelig, såsom den blå sprøde blanking af stål, overfladeantioxidationsbehandling, induktion udglødning (lav temperatur), og anløbning af materialer og maskindele.

Hele opvarmningsprocessen fra magnetisk til ikke-magnetisk refererer hovedsageligt til opvarmning af stål fra normal temperatur til smedningstemperatur eller bratkølingstemperatur, lavtemperatursektionen opvarmet af højeffektovnssektionen og lavtemperatursektionen opvarmet af stål i dobbeltfrekvent opvarmning (det relativt lavfrekvente afsnit under Curie-punktet) osv.

(3) Fra formen af ​​ladningen kan opdeles i cylindrisk, rektangulær sektion, hul, plade, strimmel, profil og andre strukturer og former.

(4) Fra ovnstrukturen kan opdeles i en lodret ovn og en vandret ovn, den lodrette ovn bruges mest til opvarmning af store tunge byrder, generelt for cyklustypen.

(5) Det kan opdeles i højfrekvent, mellemfrekvens og strømfrekvensopvarmning fra strømkilden. På nuværende tidspunkt er mellemfrekvensopvarmning i flertal. På grund af udviklingen af ​​strømforsyningen øges frekvensbåndet for at forbedre opvarmningens rationalitet, nu begyndte brugen af ​​dobbeltfrekvens og tre-frekvens strømopvarmning at blive populariseret.

(6) Opvarmningstilstanden kan opdeles i konventionel opvarmning (equal turn coil) og hurtig opvarmning (variable turn coil).

De vigtigste fordele ved induktionssmedningsovn i forhold til flammeovnen

(1) Energibesparelse. Generel induktionsvarmeovn med total effektivitet (stål) mere end 60%, lokal opvarmning sammenlignet med andre typer ovnvarmeeffekt vil være mere indlysende. For eksempel, i 1980'erne, blev en større krumtapaksel smedet i en bestemt fabrik, det originale oliefyr blev gentagne gange sendt til ovnen for samlet opvarmning, og derefter blev induktions-ditermovnen brugt til lokal opvarmning af hver smedesektion, og energien forbruget blev reduceret med 20 ~ 30 gange.

(2) De fremstillede produkter er af god kvalitet og ensartet. Induktionsopvarmning er af god kvalitet på grund af dens hurtige opvarmningshastighed, fine korn og lette oxidation og afkulning. På grund af let at opnå mekanisering, automatisering produktion, så produktets ydeevne er konsekvent, god repeterbarhed. Et oplagt eksempel er, at et arsenal i Kina i det 20. århundrede importerede et højhastigheds præcisionssmedningsudstyr fra et avanceret land i Europa, og modparten foreslog, at en induktionsdiatermiovn samtidig skulle udstyres, så den færdige produkter kunne smedes på én gang. På grund af den ukendte teknologi syntes vores personale, at det var meget enkelt at opvarme ovnen til mere end 1000 grader. For at redde den begrænsede valuta, nægtede de. Efter hjemkomsten udstyrede de sig med en flammeovn. Resultater Da opvarmningstiden er for lang, brænder oxidationen hårdt, efter smedning skal den ikke kun igennem slibning og en ny bearbejdning, men skal også fortsætte med bejdsning. Forøget mængden af ​​reserveret materiale, behandlingstimer og produktionsomkostninger. Kapaciteten af ​​den avancerede smedemaskine er mindre end 20%. Det var først senere, at vi indså nøglen til problemet og udviklede den tilsvarende induktionsvarmeovn, så vi kunne løse det godt.

(3) Lav forarbejdningsmængde af materialer, sparer råmaterialer; God varmeydelse kan forbedre formens levetid.

(4) højt niveau af mekaniserings- og automatiseringsudstyr, lille volumen, mindre gulvplads, så let på samlebånd og automatisk linje.

(5) Ren energi, gode arbejdsforhold, stort set ingen høj temperatur og lille miljøforurening.

(6) Hurtig start og stop, nem at bruge og vedligeholde.

Ifølge de foreløbige statistikker fra nogle virksomheder kan induktionsopvarmning spare omkring 70% af den samlede produktionstid, oxidskalaen er 1/2 ~ 1/4 af flammeovnen, matricens levetid kan øges med 20% i formsmedning , og metalbesparelsen er 10% ~ 15%.

Korrekt valg og design, produktion af højkvalitets induktionssmedeovn

Dette skal naturligvis først opfylde kundens produktions- og proceskrav. Hovedsageligt er produktiviteten, dens vigtigste bestemmes af kraften fra strømforsyningen med variabel frekvens, derefter energibesparelsen, det afhænger af strømforsyningsfrekvensen og rationaliteten i design af sensoren, det vigtigste er opvarmningstemperaturen på proceskravet, temperaturfordeling osv. ønsker at stole på impedansmatchning med kraften i sensordesignet og mekaniserings- og automatiseringsniveauet, i henhold til brugerkrav i samråd; Den anden er god produktkvalitet; Avancerede tekniske og økonomiske indikatorer for udstyret, såsom lavt energiforbrug, materialebesparelse, lave driftsomkostninger, gode arbejdsforhold osv.;Høj pålidelighed af udstyr;Nem at bruge og vedligeholde, sikker og pålidelig at betjene.

Den største ulempe ved induktionssmedningsmaskinerne er dårlig almindelighed. Hvis størrelsen og specifikationen af ​​byrden varierer meget, bør flere sensorer designes i grupper. Derfor er det nødvendigt at foreslå repræsentative varianter til flerspecifikationsvarmeovnen som hovedgrundlaget for design og produktaccept.

(1) Hvorvidt opvarmningsfrekvensen er rimelig eller ej, er direkte relateret til varmerens elektriske effektivitet og behandlingskvalitet. Valget af strømfrekvens tager hovedsageligt to faktorer i betragtning.

For det første for at sikre den elektriske effektivitet, og for det andet for at forbedre temperaturens ensartethed af tværsnittet.

Det ses, at en yderligere reduktion af frekvensen ikke vil uddybe varmelaget, men vil påvirke den elektriske virkningsgrad. Yderligere ensartethed afhænger kun af selve ladningens varmeledning. Så 0.4R2 er den maksimale varmedybde ved denne frekvens.

Frekvenser bør vælges til den høje ende inden for dette område. Selvfølgelig bør også være fleksibel i henhold til den specifikke situation, såsom i opvarmningshastigheden er langsommere (lille enhed effekt), kan vælge en højere frekvens, varmeoverførsel for at kompensere for manglen på lavt varmelag, den høje termiske ledningsevne af materialet kan også vælge en højere frekvens osv. Når brugerens økonomiske investering tillader det, for den større diatermiovn, foreslås det at anvende mere rimelig dobbelt- eller tre-frekvens opvarmning i teknologien, nemlig opdelt i lav temperatur sektion (magnetisk, lavfrekvent), højtemperatursektion (ikke-magnetisk, højfrekvent) jævn temperatursektion (eller ej).

(2) Bestem estimeringen af ​​den gennemsnitlige varmeeffekt for effektkapacitetsspolen. Generelt, tag magten Py > Pg, og prøv at bruge værdien givet i standardserien. I tilfælde af periodisk opvarmning af magnetiske materialer, hvis der ikke er nogen automatisk kontrolfunktion, bør effektkapaciteten øges til Py≈ (1.5-1.7) Pg, og i tilfælde af periodisk opvarmning af ikke-magnetiske materialer, Py≈ (1.05~1.10) s. På denne måde kender vi strømforsyningens effekt og frekvens, vi kan kombinere de specifikke forhold og krav fra brugeren og producenten for at vælge strømforsyningen med rimelighed.

(3) Bestemmelsen af ​​skalaen af ​​induktoren af ​​kernekomponenterne i varmeovnen for at finde ud af induktorens geometristørrelse, kan du groft estimere ovnens størrelse. Find først ud af induktionsspolens længde A1. Forge opvarmning ovn (herunder alle diatermi ovn), selvfølgelig, håber, at hjertet bordet temperatur delta T mindre jo bedre. Den mindste opvarmningstid tK er nødvendig for at sikre △T for at bestemme den samlede længde af spolen a1 (kontinuerlig) eller antallet af ovnladninger n (sekventiel) eller antallet af ovntabel N (periodisk).

Naturligvis foretrækker diatermiovnen en mindre kernetemperaturforskel, men fra ovenstående diskussion er det kendt, at selvom induktionsopvarmning er selvopvarmende, er dens effektive varmelag kun 0.4 ≤ 0.4r2, og resten skal stadig være ensartet- temperatur ved varmeoverførsel med en elektrisk virkningsgrad d. Den korrekte værdi af spolens indre diameter sikrer effektiviteten og pålideligheden af ​​ovnen. For stor diameter, øget magnetisk fluxlækage, vil reducere den elektriske effektivitet; Og få for lille, vil gøre foringen er for tynd, ikke kun reducere dens termiske effektivitet, vil også påvirke foring styrke, såsom clearance er for lille vil hindre driften af ​​byrden. I princippet er der en optimal værdi på D1/D2.

Fra ovenstående diskussion kan det ses, at elektrisk virkningsgrad er relateret til to faktorer: den relative frekvens m2 og luftgabet mellem spolen og ladningen, dvs. deres diameterforhold D1/D2. Den elektriske virkningsgrad stiger med den hurtige stigning i frekvens. Efter vendepunktet bliver stigningshastigheden langsom og nærmer sig gradvist grænseværdien. Med hensyn til luftgabet, jo mindre luftgabet er, jo bedre er den elektromagnetiske kobling, jo mindre magnetisk fluxlækage, og jo højere er den elektriske effektivitet. Når D1/D2 stiger fra 1 til 2, falder den elektriske virkningsgrad fra omkring 95 % til 76 %.

(4) Ved at kombinere ovenstående to punkter kan dens samlede effektivitet kvalitativt danne en kurve.

Skæringspunktet mellem de to kurver er det optimale punkt for valg af ildfaste og varmeisoleringsmaterialer. Til stålsmedningsopvarmning af hovedopvarmningsobjektet, ud fra den omfattende betragtning af den elektrotermiske effektivitet, foreslås det at tage D1/D2=1.4 ~ 1.8, men D1/D2≈1.2 ~ 2.0 er også acceptabel. Når diameteren er stor, er værdien lidt lille; når diameteren er lille, er værdien lidt stor. Hvis D2 er for tyk eller for tynd, kan den overskride dette område. Den endelige bestemmelse af D1 bør baseres på praktiske forhold, og følgende faktorer bør tages i betragtning

D1, D2 = + delta D1.1 + delta D1.2 + delta D1.3 + delta D1.4 + delta D1.5

Hvor △D1.1 — det mellemrum (mm), der er nødvendigt for, at ladningen kan løbe i ovnen;

D1.2 — Tykkelse af ildfast foring (mm);

D1.3 — Tykkelsen af ​​ovnbeklædningens isoleringslag (mm);

D1.4 — ladning termisk ekspansion størrelse (mm);

D1.5 — bearbejdningstolerance (mm).

Ud fra ovenstående estimater kender vi effekten og frekvensen af ​​det udstyr, der er nødvendigt for at forsyne strømforsyningen, har valgt effekten, vi kender størrelsen på induktionsspolen, i betragtning af dens arbejdshøjde installationsmetode er givet, og skallen og rammematerialet er det grundlæggende idé om ovn krop, kan vandkøling vand læres fra tabel 1 den samlede effektivitet af brændeovnen og energiforbrug, som skal tage væk varme vand, således kan også foretage et foreløbigt skøn.

Nogle af Kinas eksisterende store producenter af induktionsopvarmningsudstyr har evnen til at levere forskellige tekniske niveauer af mekaniske og elektriske matchningskrav i henhold til brugerens procesbehov. I henhold til mekaniserings- og automatiseringskravene, der er aftalt med brugeren, kan forbindelsen til hovedmaskinen, mekaniseringen af ​​sin egen fodring og automatisering af operativsystemet fremlægge en teknisk og økonomisk rimelig plan og i henhold til det omfattende design og produktion af billige, holdbare produkter.

Et par yderligere kommentarer

(1) hovedformlen for rektangulær sektion ladning først, frekvens valg formel, den anden, effekt estimering, tredje, for at sikre den korteste opvarmningstid △T.Carbon stål fra stuetemperatur opvarmning til 1200 ~ 1300℃, den fjerde, bestemmelsen af spolestørrelse. Linjespolehulrumshøjde D1. Når det rektangulære emne (b2/D2 > 1) opvarmes, har højden af ​​fødemundingen ringe indflydelse på den elektriske effektivitet, så D1/D2=1.25 ~ 3.0. Når ladningen er stor, og opvarmningstemperaturen er lav, skal du tage en lille værdi. På den anden side kræver det en større værdi. Naturligvis også ønsker via praktisk arrangement og sammensatte bare kan. De andre punkter er de samme som den cylindriske ladning. Linjespole hulrumsbredde B1

Når b2/D2 er mindre end eller lig med 5, er b1 lig med B2 plus (d1-D2).

Når b2/D2 > 5, b1=b2+(1.05 ~ 1.15)(d1-d2)

(2) hovedformlen for røropvarmning, såkaldt rør, refererer generelt til forholdet mellem udvendig diameter og vægtykkelse, nemlig D2/D2 > 5 og D2/△2. For det første frekvensvalgsformlen K2≈ F (D2p/ A2), kan den tilsvarende kurve konsulteres, og værdien K2≈0.8 ~ 0.9 kan midlertidigt tages til estimering. Der er en optimal frekvensværdi for røropvarmning: for det andet, effektestimering, kan andre elementer omtales som cylindrisk ovnladningsopvarmning.

(3) Dobbeltfrekvensopvarmning Med udviklingen og forbedringen af ​​halvlederfrekvensomdannelsesstrømforsyning og populariteten af ​​elektrisk energi, i henhold til forskellen på induktionsopvarmning for magnetiske og ikke-magnetiske materialer, vedtagelsen af ​​dobbeltfrekvensstrømforsyning til segmentering opvarmning af ståldele fra stuetemperatur til smedetemperatur er blevet populært. En lavfrekvent strømforsyning blev brugt før det magnetiske punkt, og relativt højfrekvent opvarmning blev brugt efter Curie-punktet. Dens største fordel er: spar elektricitet. På grund af den rimelige strømfrekvenskonfiguration kan strømmen bruges fuldt ud, generelt kan spare 15% ~ 20% af elektriciteten. (2) for at spare tid. Ved enkeltfrekvensopvarmning er frekvensvalget baseret på den varme tilstand. For den kolde tilstand er frekvensen for høj, varmelaget er lavvandet, og den givne enhedseffekt er relativt lille, hvilket reducerer opvarmningshastigheden og forlænger opvarmningstiden. Det øger energiforbruget og reducerer produktiviteten.(3) God produktkvalitet. Da opvarmningstiden forkortes, reduceres energiforbruget, og oxidationen reduceres. I mellemtiden sikrer den rimelige frekvens også den lave temperaturforskel, så der kan opnås god varmekvalitet.

(4) Hurtig opvarmning (variabelt drejeopvarmning) Dette er årsagen til, at varmeoverførslen til centrum er hurtig, når temperaturforskellen er stor, og opvarmningstiden forkortes, når den samme temperaturforskel er garanteret.

For den periodiske opvarmning kan x-koordinaten betragtes som opvarmningstiden, og for den kontinuerlige og sekventielle opvarmning, længden af ​​induktionsspolen. Faktisk, når den tomme overflade stiger til den endelige temperatur, tegner den sig for 10%~30% af den samlede opvarmningstid (eller 10%~30% af den samlede længde ved sensorindgangen), hvilket kan øge opvarmningshastigheden og forkorte den gennemsnitlige temperaturtid. Denne varmespecifikation er kendt som (påvirknings)hurtig opvarmning.

(5) Omfattende energiopvarmning På grund af de forskellige energiforhold i forskellige regioner bør dobbeltenergi-omfattende opvarmning overvejes, når det er nødvendigt. For eksempel er naturgas rigeligt og billigt i en bestemt region. Kan overveje i 700 ~ 800 ℃ nedenfor med gasovn opvarmning, efter at have gået ind i den hurtige induktionsopvarmningsovn. På denne måde kan den ikke kun gøre brug af billige luftkilder, når oxidationen er let i lavtemperaturvarmesektionen, men også anvende højkvalitets hurtig induktionsopvarmning i højtemperaturområderne. Det giver både økonomisk og teknologisk mening. Sammenfattende bør design og produktion af induktionsvarmeudstyr med høj kvalitet, lav pris og økonomisk holdbarhed baseres på lokale forhold og tage fuldt hensyn til teknologiske behov.

I sidste ende, selvom problemet er meget lille, ignoreres det ofte af nogle mennesker, hvilket resulterer i store fejl. Det er, når du bruger den eksisterende formel til at beregne, skal du sørge for at være opmærksom på den fysiske mængde i formlen skal bruge den integrerede gennemsnitsværdi af opvarmningstemperatursegmentet, enheden i formlen skal være klar, sat i den korrekte enhed. Ud over smedning af genopvarmningsovne gælder denne information også for andre former for induktionsdiatermiovne.

Del denne artikel til din platform:

fejl:

Få et citat