Устройство для термообработки

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к порсмаковой металлургии , и предназначено преимущественно для высокотемператзФной обработки плоских изделий из материалов на основе углерода и других материалов . Цель изобретения - повышение КПД устройства путем уменьшения потерь. Предлагается устройство для термообработки, содержащее плоские спиральные катушки, установленные с зазором Ь, причем величина зазора определяется толщиной изделия и необходимой тепловой изоляцией. Катушки соединены встречно и охвачены магнитопроводом. Отличительной особенностью являются пазы, выполненные в магнитопроводе, и дополнительные вставки , расположенные в зтих пазах. Вставки изготовлены из того же мате, риала, что и магнитопровод, или из материала с высокой магнитной проницаемостью . За счет этого достигается более равномерный нагрев изделия и повьшение КПД устройства. Приводятся формулы для расчета глубины заделки , вст авок и углы их скоса. 1 ил,, . 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

П91 (И) 1511 1 С 21 D 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, l (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к порошковой металлургии, и предназначено преимущественно для высокотемпературной обработки плоских изделий из материалов на основе углерода и других материалов. Цель изобретения — повышение КПД устройства путем уменьшения с

Н А ВТОРСНОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4141814/23"02 (22) 31.10.86 (46) 30.12.88. Бюл. 11 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) А.А.Волчанский, Е.А.Фрейман, А.В.Свидо и Т.Н.Волчанская (53) 621.785«79 {088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ потерь. Предлагается устройство для термообработки, содержащее плоские спиральные катушки, установленные с зазором Ь, причем величина зазора определяется толщиной изделия и необходимой тепловой изоляцией. Катушки соединены встречно и охвачены магнитопроводом. Отличительной особенностью являются пазы, выполненные в магнитопроводе, и дополнительные вставки, расположенные в этих пазах.

Вставки изготовлены из того же мате; риала, что и магнитопровод, или иэ материала с высокой магнитной проницаемостью. За счет этого достигается более равномерный нагрев иэделия и повышение КПД устройства. Приводятся формулы для расчета глубины заделки вставок и углы их скоса. 1 ил,, .1 табл.

1447877

Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к порошковой металлургии, преимущественно для высокотемпературной о6ра5 ботки плоских изделий из материалов на основе углерода и других материалов, и может быть использовано для нагрева металлических дисков и фланцев. !О

Цель изобретения — повышение КПД устройства путем уменьшения потерь.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит плоские спиральные катушки l которые установлены с зазором для термообрабатываемых изделий 2, а зазор определяется в зависимости от толщины изделия и

1 необходимой тепловой изоляции„ катуш- 20 ки соединены встречно и охвачены магнитопроводом 3, в котором на внутренней стороне в боковой части рабочего пространства симметрично осям устройства выполнены пазы 4, а внутри пазов25 установлены вставки 5 из того же материала„ что и магнитопровод, сторона которых, обращенная внутрь устройСтва, выполнена с двухсторонним направленным к оси скосом, угол кото- 30

b рого равен К = 2 arctg †â€, где b

2а высота вставки; а — глубина заделки вставки; 8 — зазор. Помимо этого на чертеже изображены силовые линии магнитного потока и его поперечной и радиальной составляющих.

Глубина заделки вставок 5 определяется формулой

d dk, 40

У

2 где d — наружный диаметр или линейм ный размер магнитопровода 3;

d » — наружный диаметр или линейный диаметр катушки 1;

К = 2d,/(d + d ) 0,1.

Устройство для термообработки работает следующим образом.

° Плоское изделие 2, подлежащее термообработке, помещают в зазор между катушками 1 симметрично осям. При включении катушек создается магнитный поток, основная часть которого

55 внутри устройства проходит нормально к плоскости изделия, нагревая его и образуя поперечную .составляющую, и э амыкается вокруг обеих катушек. Другая часть потока не рассеивается, а вследствие того, что в магнитопроводе 3 сделаны пазы 4, в которые установлены вставки 5, направлена касательно плоскости изделия, также нагревая его и образуя радиальную составляющую, которая замыкается вокруг одной катушки и проходит через вставку и паз магнитопровода.

Устройство содержит две двухслойные плоские коаксиальные горизонтальные катушки, выполненные из медной

f трубки сечением 10х10 мм и толщиной

2 мм, внутренний диаметр катушек

200 мм, наружный 510 мм. Катушки установлены с зазором Ь = 190 мм, охвачены магнитопроводом, боковые части которого сменные — сплошные и с пазами, высотой 190 мм, глубиной (а)

34 мм. В них установлены вставки с двухсторонним скосом, угол которого

О

140 . Термообрабатывался диск графита диаметром 480 мм и толщиной 32 мм.

Частота питающего тока 500 Гц.

В начале термообработку производят со сплошными боковыми частями магнитопровода (как это обеспечивается в известном устройстве),. при этом КПД составляет 0,66. Затем производят термообработку с боковыми частями магнитопровода, имеющими пазы, в этом случае КПД равен 0,76.

В таблице приведена зависимость

КПД устройства от угла скоса ы вставок 5, Иэ данных таблицы видно, что по сравнению с известным предлагаемое устройство, позволяет осушествлять термообработку дисков из материалов на основе углерода с КПД на 9-157 выше. Кроме того, равномерность нагрева удовлетворяет требованиям термообработки и составляет 40-45 С.

Формула из обретения

Устройство для термообработки, содержащее плоские спиральные катушки,. установленные с зазором для термообр аб атыв аемых . изделий, включенные встречно, охватываемые магнитопроводом и образующие рабочее пространство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения потерь, в теле магнитопровоца на его внутренней стороне в бо1447877

d — наружный диаметр или наружК ный линейный размер катушки;

К = 2 d„/(d„, + d„)» 0,1, а- а сторона вставок, обращенная внутрь

5 устройства, выполнена с двусторонним направленным к оси симметрии скосом, угол которого

oL= 2 arctg Ь/2, 10 (d м «1к) К/2 ° где d — наружный диаметр или линейм ный размер магнитопровода;

Угол скоса вставки, КПД нагре- Характеристика процесса град. ва

Недогрев кромок

0,66

180 (вставка без скоса) Недогрев кромок уменьшипся

0,72

148

Нагрев равномерный

0,76

140

Перегрев кромок

0,73

120

Со ст ави тель В. Садч иков

Редактор N.Ïåòðîâà Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6811/30 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ковой части рабочего пространства симметрично о сям у стр ойст в а выполне ны пазы, в которых дополнительно ус тановлены вставки из того же матери ла, что и магнитопровод, или другого материала с высокой магнитной прони цаемостью, гл бина заделки которых а равна. глубине паза и определяется соотношением где Ь вЂ” высота вставки; а — глубина заделки вставки, равная глубине паза, или с горизонтальным пазом, радиус

15 которого r = (0,7 — 0,8)Ь.