Способ управления индукционной нагревательной методической установкой
еНОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНДУКЦИОННОЙ НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ, при котором по всей длине индуктора размещают партию f jf offff ei isiK ieiffff фуе -заготовок, подают на индуктор Максимальную мощность, измеряют температуру заготовки на его выходе и при достижении заданного значения заготовку выгружают из индуктора и загружают в него гюзую заготовку, отличающийся t&t, что, с целью повьхиения производительности труда путем ускорения вывода на .установившийся режим, во время выгруэки заготовок первой партии мощность .индуктора устанавливают равной мсадности тепловых потерь при заданной т етературе, контролируют начало и конец партии заготовок, при нагреве заготовок второй и последующих партий мощность индуктора увеличивают до максимальной, а при их (Л С выгрузке моцность устанавливают усредненной мсицности между мощностью в установившемся режиме и мощностью при разгрузке предыдущей партии заготовок. ,
СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОМ ЛЮ РЕСПУБЛИК ф5В Н 05 В б Об ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Д Ю 9 3 ВВИЛ Я ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н: автакному саиавтвъиаи 8gc Ó (21) 33427бО/24-07 (22) 01. 10. 81 . (4б) 07.08.83. Вюл. В 29 (72) A,Н.Данилушкин, Л.С.Зимин, Э..Я.Рапопорт и О.Н.Турпак (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.:В.Куйбыаева и Всесоюзный научно-исследовательский,проектйо-конструкторский и технологи,ческий институт электротермического .оборудования ° ° ° ° 53) б 21. 365 52 (688. 8). 56) 1. Фомин Н.И. н др. Электрические печи и установки для индукцн. онного Нагреза. М., "Энергия", 1979 с. 177-178. 2. Простяков A.A. Нндукционные иагреватеяьнйе установки. М., "Энер,гия", 1976, с.97. (54)(57) СНОСО5 УНРАВЛВННЯ ИНДУКЦИОННОИ НАГРЕВАТКЛЬНОЙ ИКТОДИЧКСКОЙУСТАНОВКОИ, при котором по всей длине индуктора размещают партию -заготовок, подают на нндуктор максимальную мощность, измеряют температуру заготовки на его выходе и при достижении заданного значения заготовку выгружают из индуктора н загружают в него новую заготовку, о т л н ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения:производительности труда путем ускорения вывода на .установившийся режим, во время выгрузки заготовок первой партии мощность индуктора устанавливают равной моцнасти тепловых потерь при заданной температуре, контролируют начало и конец нартин заготовок, при нагре-ве заготовок второй и последующих партий моцность индуктора увеличи- Я вают до максимальной, а при нх выгрузке моцность устанавливают равной усредненной мощности между мощностью в установившемся режиме и мощностью при разгрузке предыдущей -партия заготовок. Я 1034200 Изобретение относится к электротермии и может быть применено в металлургии, машиностроении и других областях, использующих методические;,: индукционные нагревательные установ.ки. 5 известен способ управления, при котором установку перед пуском загружают балластными заготовками, включают механизм перемещения заготовок и,подают на индуктор мощность, соот- 10 ветствующую установившемуся режиму. При этом выдача нагретых до нужной температуры заготовок начинается после выхода иэ индуктора всех балластных заготов ок(1 . Это ведет к непроизводительным затратам энергии на нагрев балластных заготовок, усложняет технологию процесса пуска. Наиболее близким к предлагаемому . по технической сущности является способ управления индукционной нагре« вательной методической установкой, при котором по всей длине индуктора размещают партию заготовок, подают на индуктор максимальную мощность, измеряют температуру заготовки на его выходе и при достижении заданного значения указанную заготовку.выгружают иэ индуктора и загружают в него новую заготовку 21 . 30 Этот способ применяется при вынужденных технологических останонках, когда установка работает в режиме термостатирования. При этом на период вынужденной остановки З5 оборудования на индуктор подают мощность, равную мощности тепловых потерь с поверхности нагреваемых заготовок, а в момент пуска на него подают номинальную мощность установившегося режима. Однако при таком способе термоста тирование может осуществляться только при коротких остановках. Например, для индукционного нагревателя типа 1 ИНМ-ЗООП-27/70Н продолжитель 45 ность возможных технологических остановок не превыдает 15-20 мин,так как со временем температура всего столба заготовок, находящихся в индукторе, начинает выравниваться .50 и при последующем переводе в работу на установившийся режим часть заго-, товок будет перегрета и отбракована.: 1, Цель изобретения - повыаение про изводительности установки путем ускорения процесса пуска. Для достижения укаэанной цели в способе управлейия индукционной нагревательной методической установкой, при котором по всей длине индуктора размещают партию заготовок, подают на индуктор максимальную, мощность, измеряют температуру эаготовкй на его выходе и при достижейии заданного значения указан- 65 ную заготовку выгружают иэ индуктора и загружают в него новую заготов. ку, во время выгрузки заготовок первой партии мощность индуктора устанавливают равной мощности тепловых потерь при заданной температуре, контролируют начало и конец партии заготовок, при нагреве заготовок второй и последующих партий мощность индуктора увеличивают до максимальной, а при их выгрузке мощность устанавливают равной усредненной мощности между мощностью в установившемся режиме и мощностью при разгрузке предыдущей партии заготовок. Кроме того, мощность индуктора во время выдачи заготовок второй и последующих партий поддерживают равной средней арифметической между указанными мощностями, или средней геометрической. На фиг.1 изображено .распределение, температуры заготовок вдоль индуктора, на фиг.2 — график мощности индуктора в различные моменты вре-. мени, на фиг.3 — один иэ вариантов устройства для реализации способа. Устройство содержит индуктор 1, нагреваемые заготовки 2, механизм 3 перемещения, регулятор 4 мощности, программное устройство 5, пульт 6 управления и датчик 7 температуры эа готовки на выходе. Устройство работает следующим образом. При подаче сигнала с пульта 6 управления на пуск установки включается механизм 3 перемещения заготовок и программное устройство 5..В програм мное устройство 5, в качестве которого используется, например, про- граммный регулятор РУ-4-05 М, закладывается программа изменения мощности нагрева, соответствующая исходно- му состоянию нагревателя (пуск иэ режима термостатирования, "холодный" пуск и т.д. ). Сигнал с программного устройства 5 поступает на регулятор 4 мощности, с помощью которого осуществляют переключение уровней мощности и скорости перемещения по. заданной программе и выход на установившийся режим. Сигнал на включение механизма перемещения и регулятора мощности через программное устройство поступает-с датчика 7 температуры. Рассмотрим процесс пуска установки, когда индуктор загружен холодны-. ми заготовками, температура которых по всей длине одинакова. На фиг.1 . кривая с соответствует распределению температуры заготовок по длине индуктора в момент начала процесса пуска e< . При появлении команды на пуск в момент 1п на индуктор подают мак-. 1034200 Ил % аж симально допустимую мощность Р„,д„ (фиг.2! и поддерживают ее до тех пор,пока все .заготовки первой партии, на.ходящиеся в индукторе, не прогреются до заданной температуры 9,„„ (кривая б) . Температура всех заготовок .5 первой партии одинакова и равна Оз д, так как все заготовки нагреваются одно время при одинаковых условиях. В момент Ф„ окончания первого этапа нагрева длительностью аФ„включают механизм перемещения заготовок и выдают их из индуктора поочередно и при канадой выдаче в индуктор загружают новую заготовку. Во время выдачи всей первой партии заготовок на индуктор подают мощность равную " тепловым потерям Р., при 8З,„ что обеспечивает постоянную температуру заготовок на выходе. Вновь загружаемые заготовки по мере продвижения вдоль индуктора получают некоторую дозу тепла и нагреваются. Распределение температуры заготовок вдоль индуктора после выдачи первой партии заготовок будет соответствовать кривой Ь (фиг.1 ). Заготовки на входе в индуктор более холодные, чем заготовки, расположенные ближе к выходу. Окончание выдачи первой партии— момент 12, длительность этапа 30 - выдачи -,вС2 . В этот момент отключают механизм 3 перемещения и на индуктор вновь подают максимально возможную мощность Р (фиг.2) ° Эту мощность поддерживают до момента з 35 когда температура заготовки, находя"щейся на выходе из индуктора, дос« тигнет заданной температуры 9 В этот момент распределение температур в. этой второй партии заготовок 40 будет соответствовать кривой. ъ (фиг.1 Кривая в параллельна кривой в так же, как 6 параллельна а, так как распределение по кривым р и, ь является начальным распределением . температуры заготовок перед нагревом„ 4 а при нагреве температура всего столба заготовок растет одинаково на любом участке индуктора, так как в момент 4g подачи максимальной мощности.температура заготовки на выходе была выше, чем в момент пуска 1д (кривые э и .а, f,,длительность второго этапа нагрева будет меньше длительности первого этапа нагрева В момент t вновь включается меха. низм перемещения и вся вторая партия заготовок поочередно выдается из индуктора, а третья — загружается. Длительность второго этапа выдачи заготовок ФФ. и распределение температур в момент Ф+ будут соответствовать кривой Э . Мощность на индукторе во время этого этапа выдачи пОддерживают на уровне Р2 равной средней мощности между мощностью в установившемся режиме Р„ и мощностью на первом этапе выдачи Р„ Значение Р> обеспечивает выдачу всех заготовок. этой партии при заданной температуре. .Затем все операции повторяются. Причем, так как кривая распределения температуры по длине индуктора с каждьвю этапом выдачи приближается к установившейся и, (ы, в ., д .и т.д. ), мощность на каждом следующем этапе выдачи приближается к установившейся (P „C P > C Pa и т.д . а время каждого этайа нагрева на максимальной мощности уменьшается (аФ,>Л+2 З З,...1 Когда кривая распределенип температур придет в соответствие с установившимся режимом (н ) c заданной степенью точности, установка переходит на установившийся режим работы. 1 Предлагаемый способ по сравнению с известными позволяет исключить бал-. 1 ластные заготовки, сократи ь непро,изводительные затраты электроэнергии на. нагрев, ликвидировать брак метал,ла rio перегреву. 1034200 Составитель О.Щедрина Текред Т,Фанта Корректор М. Демчик Редактор П,Макаревич Тираж 845 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР Ео делам изобретеийй и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5 Эакав 5645/60 Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4
