индукция
Индукционна топилна инсталацияе индукционна инсталация, в която нагретият метал или сплав се разтопява, т.е. променя агрегатното си състояние по време на нагряване.
И СПЕЦИАЛНИ СПЛАВИ,
ИЗИСКВАЩИ СПЕЦИАЛНА ЧИСТОТА
И ПРЕЦИЗНА ХИМИКАЛА
КАНАЛНИ ИНДУКЦИОННИ ПЕЩИ
ИНДУКЦИОННИ ТИГЛЕНИ ПЕЩИ
ИНДУКЦИОННИ ВАКУУМНИ ПЕЩИ
СЪС СТУДЕН ТИСЕЛ
УСТРОЙСТВА ЗА ТОПЕНЕ
В ЕЛЕКТРОМАГНИТЕН ТИГЕЛ
УСТРОЙСТВА ЗА ЗОННО ТОПЕНЕ
УСТРОЙСТВА ЗА ОТГЛЕЖДАНЕ НА МОНОКРИСТАЛИ
ЗА ПЛУВАНЕ НА ГЛАВА
ЗА СТРУЙНО ТОПЕНЕ
Всистемата за индукционно нагряванекрайната температура на нагряване винаги е под точката на топене на материала.
ПРИ ПЛАСТИЧНА ДЕФОРМАЦИЯ
Индукционна пещсе отнася до част от индукционна инсталация, включително индуктор, рамка, топилна камера, както и механизми за накланяне на пещта, вакуумна система и др.
Цялата литература и информация заелектрическо отоплениее подбрана и взета под внимание съгласно международната система - универсалната десетична класификация (UDC) [17]. На всяко понятие се присвоява например UDC индекс
индукционни пещи - УДК 621.365.5;
вакуумни индукционни пещи - УДК 621.365.55 - 982.
Работатаразглежда индукционни тигелни пещи, предназначени за топене на цветни метали и сплави, стомана, както и за топене и задържане на чугун.
1. От историята на развитието на индукционни тигелни пещи
През 1831 г. английският учен Майкъл Фарадей открива закона за електромагнитната индукция, Ленц и Джаул установяват, че преминаването на ток през проводник е придружено от отделяне на топлина; Леон Фуко разглежда подробно един специален случай на това явление, а именно,индукция на ток в непрекъсната метална среда. В средата на 19 век англичанинът Джеймс Максуел получава основните уравнения на електромагнитното поле, които носят неговото име и изгражда системата на съвременната електродинамика. През 80-те години У. Томсън открива и изследва повърхностния ефект, който се състои в това, че променливият ток се измества към повърхността на проводника.
Промишленото използване на електрическа енергия за топене и нагряване на метали и сплави започва едва много години по-късно, тъй като това изисква съответното развитие на електротехниката, както и управлението на енергията.
Изключителна роля в развитието на тези области на науката изиграха българските учени и практици: П.Н.Яблочков (1876), И.Ф.Усагин (1882) и М.О.
Първите опити за топене на метали в индукционни тигелни пещи с високочестотни токове датират от началото на 20 век.
В чужбина през същия период са взети патенти за високочестотни пещи (френският патент на дружеството Schneider-Creusot, шведският патент на O. Zander, английският патент на Gerden и редица други). Въпреки това, по това време пещите без ядро не можеха да придобият практическо значение, тъй като нямаше промишлени високочестотни източници на ток [3,18].
Първите експерименти за топене с високочестотни токове трябва да се отдадат на 1912 - 1913 г., когато акционерното дружество Lorenz построи пещ без сърцевина, захранвана от дъгов генератор, който създава високочестотни трептения; самата осцилаторна верига беше система от индукционни намотки и кондензатори. Топенето се извършва в тигел, поставен вътре в намотка на пещ, която е свързана сколебателна верига. Цинкът беше разтопен в пещта, която беше заредена в количество от само20g.Топенето продължи
Експериментите са прекратени по време на Първата световна война и само две години по-късно, тоест през 1916 г., американецът Нортруп предлага своя собствена схема, в която за получаване на високочестотни токове се използва искров разряд. По време на Първата световна война индукционното нагряване се използва практическо в електрическата вакуумна индустрия за нагряване на части от радиолампи по време на изпомпване. След края на Първата световна война пещите без ядро започват да се въвеждат все по-широко в индустрията.
В Америка Ajax Electrothermic Corporation, основана през 1920 г., започна производството на пещи по схемата Northrup.
В Европа, независимо от Northrup, през 1920 г. Ribot започва експерименти за създаване на високочестотна пещ с въртяща се искрова междина.
Благодарение на бързото развитие на радиотехниката се появиха различни генератори на високочестотен ток - дъгови, искрови, машинни и с електронни тръби. В резултат на това до началото на 30-те години цената на високочестотната токова енергия намалява до 2-4 пъти цената на промишлената честотна токова енергия (според G.I. Babat). Това беше една от причините за широкото въвеждане на високочестотни и високочестотни пещи в индустрията.
До 1937 г. инсталираният капацитет на тези пещи по целия свят се увеличава до100 000kW,и капацитетът на тези пещи, първоначално измерен в килограми, се увеличава през 1950 г. до12тона (Bofors стоманодобивни заводи, Швеция, 1951 г.), а през 1964 г. до няколко десетки тона (Whiting Corp., САЩ, 1 964 г.).
Основните източници за получаване на висока или повишена честота за захранване на електротермични инсталации за честоти до10 000Hz в момента са тиристорни или машинни честотни преобразуватели, а за високи честоти - лампови генератори.
Трябва да се отбележи, че един от първите проекти на индукторния генератор е разработен от българския електроинженер П.Н. Особена заслуга в разработването и конструирането на оригинални типове битови индукционни генератори принадлежи на проф. В. П. Вологдин, който за 1910 - 1935 г. създадоха редица машини с мощност0,5 - 600kW и честота1000 - 60000Hz.Трябва да се отбележи, че в областта на разработването и създаването на съвременни битови индукционни пещи без сърцевина, приоритет също принадлежи на V.P. Vologdin и неговите служители.
През 1930 г. В. П. Вологдин започва разработването на индукционни топилни пещи без сърцевина и до началото на 1932 г. той построява пещи, предназначени за10и20kg стомана. През същата година тези пещи и цялото електрическо оборудване за тях (мотор-генератори, кондензатори и др.) бяха напълно усвоени от нашата индустрия.
Първата домашна индукционна топилна пещ без ядро с тръбен генератор също е построена през 1937 г. от В. П. Вологдин.
На фиг. 1.2, 1.3 са снимки на първите промишлени версии на индукционната тигелна пещ: структурни елементи и тигелна пещ с индустриална честота [20].
Значителен принос за развитието на теорията и практиката на индукционното нагряване направиха местните учени В. П. Вологдин, Г. И. Бабат, М. Г. Лозински, А. Е. Слухотски, А. В. Донски, К. З.
">