Особливості розрахунку електромагнітних параметрів індукційної тигельної печі при виплавці сталі: Processy litʹâ, 2021, Tom 144, №2, p.45-52

К. О. Костик; Д. П. Терентьєв

doi:10.15407/plit2021.02.045

Автор(и)

К. О. Костик Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» (Харків, Україна)
Д. П. Терентьєв Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» (Харків, Україна)

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2021.02.045

Ключові слова:

індукційний метод нагріву, індукційна тигельна піч, кускова шихта, сталь, електромагнітні параметри

Анотація

Надійшла 27.04.2021

УДК 669.2/8.017: 537.3.39

Застосування індукційних нагрівальних печей дозволяє автоматизувати процеси плавки, отримувати високо леговані сталі, забезпечувати хороші умови праці для обслуговуючого персоналу. До того ж максимально знижується забруднення навколишнього середовища. Індукційні печі використовують при плавці металів принципово інший метод нагріву. Завдяки цьому, удосконалилася і технологія плавки, розширилися можливості переплавки металів з брухту. У роботі розглянуто наукові методи розрахунку електромагнітних параметрів індукційної тигельної печі ІТП-4,5 для виплавки легованої сталі 35ХМЛ. В якості вихідних даних враховували властивості легованої сталі; розміри шматків шихти; вихідну температуру шихти; температуру плавлення і температуру розливання; питомі електроопору шихти; ентальпію, теплоємність і приховану теплоту плавлення сплаву; параметри джерел живлення та ін. Отримано залежність частоти генератора від розмірів кускової шихти для виплавки легованої сталі 35ХМЛ, а також залежність розмірів кускової шихти, що завантажується в піч для виплавки сталі, і число витків індуктора від частоти плавильної установки. Визначено залежності основних електромагнітних параметрів індукційної тигельної печі, таких як настилу струму, повної потужності системи «індуктор-метал» і сили струму в індукторі від частоти генератора. Отримано рівняння залежностей настилу струму, потужності системи «індуктор-метал», сили струму від частоти методом апроксимації поліномом другого і третього ступенів в інтервалі частот генератора від 300 до 1000 Гц з перевіркою адекватності моделі за коефіцієнтом кореляції. Причому отримані залежності можна використовувати як номограми для визначення основних електромагнітних параметрів печі, показників шихти, індуктора і частоти установки, що може мати практичне значення у виробництві для прискорення і поліпшення якості процесу виплавки потрібного сплаву.

Біографії авторів

К. О. Костик, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» (Харків, Україна)

докт. техн. наук, проф.

Д. П. Терентьєв, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» (Харків, Україна)

магістр

Посилання

Shibaev E. V., Kechin V. A. (2019). Perspektivnye tehnologii plavki i litya pri izgotovlenii fasonnyh otlivok. Redakcionnaya kollegiya, 123. [in Russian].

Shvecov L. B. (2019). Istoriya i perspektivy razvitiya liteinogo proizvodstva RUP" MoAZ". Lite i metallurgiya, (3), 89–90. [in Russian].

Simeiko, K. V., Ilienko, B. K., & Sidorenko, M. A. (2019). Electrothermal fluidized bed technique using for realization of high-temperature technological processes. Energy Technologies & Reso- urce Saving, (1), 35–44. [in English].

Dolgopolov, A. E., Sokolov, B. M., Oznobihina, N. V., & Usolcev, A. A. (2018). Koncepciya sozda- aniya sovremennogo litejnogo predpriyatiya. Informaciya kak dvigatel nauchnogo progressa, 115–119. [in Russian].

Levshin, G. E., Malyshev, I. V. (2016). Ob indukcionnyh tigelnyh pechah i plavke. Zagotovitelnye proizvodstva v mashinostroenii, (3), 7–13. [in Russian].

Piterek Robert. (2015). Production flexibility combats declining batch sizes. Casting Plant and Technology International. (3), 40–44. [in English].

Kostik, V. O. (2014). Istoricheskie aspekty diagrammy zhelezo-cementit. Tehnologicheskij audit i rezervy proizvodstva, (1 (3)), 17–19. [in Russian].

Sundus, M. A., Akimov, O., Kostyk, K. (2017). Development of an iron-based alloy with a high degree of shape recovery. Skhidno-Yevropeiskyi zhurnal peredovykh tekhnolohii, (3/12), 87. [in English].

Kostyk, K. O., Akimov, O. V., Ostroverkhova, K. V. (2020). Doslidzhennia elektromahnitnykh parametriv induktsiinoi tyhelnoi pechi z kuskovym zavantazhenniam shykhty dlia vyplavky stali 35L. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Seriia: Tekhnolohii v mashynobuduvanni, (2), 85–92. [in Ukrainian].

Levshin, G. E. (2016). Naukoemkie tehnologii indukcionnoj plavki v induktornyh i elektromagnitnyh tigelnyh pechah. Naukoemkie tehnologii v mashinostroenii, (3(57)), 12–21. [in Russian].