Способ управления нагревом заготовок в индукционной методической установке

Способ управления нагревом заготовок в индукционной методической установке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ ЗАГОТОВОК В ИНДУКЦИОННОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ, содержащей по меньшей мере две автономно соединенные с источником питания секции, при котором в установившемся режиме ведут управление по температуре выходящей из индуктора заготовки, во время технологических пауз снижают мощность до величины тепловых потерь и проводят термостатирование заготовок, а после окончания паузы выдают нагретую до заданной температуры выходную заготовку на технологическую позицию,одновременно с выдачей нагретой до заданного значения температуры заготовки загружают в установку балластную заготовку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения партии балластных заготовок , сокращения времени выхода на рабочий режим и увеличения производительности установки, управление нагревом заготовок, транспортируемых перед балластной, ведут по температуре выходной заготовки, а транспортируемых после балластной заготовки - по g дозированию энергия, причем величина дозы соответствует дозе энергии устаноКл вившегося режима для данной партии заготовок, после вьщачи балластной заготовки управление нагревом всех секций ведут по температуре выходной заготовки. 2. Способ по П.1, отличающ и и с я тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии, секщпо X) индуктора, полностью заполненную бал4 ластной заготовкой, отключают от источника питания до захода в нее рабосл 4 чих заготовок.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 454 А

3(51) С 21 D 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:: (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО делАм изОБРетений и ОткРытий

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3625845/22-02 (22) 21.07.83 (46) 23.08.84. Бюл. 9 31 (72) Л.С.Зимин, Н.И.Малешкин, Э.Я.Рапопорт, В.В.Руднев, В.И.Руднев и О.H.Òóðïàê (53) 621.774.06(088.8) (56) 1. Лукьянов Б.В., Фоченков Б.А.

Качественный индукционный нагрев за-. готовок цветных металлов. M. Цветметинформация,сер."Обработка цветных металлов", 1974, с. 25.

2. Авторское свидетельство СССР

У 652227, кл. С 21 D 1/42.

3. Простяков A.A. Индукционные нагревательные установки. М., "Энергия", 1970, с. 40. (54) (57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ ЗАГОТОВОК В ИНДУКЦИОННОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ, содержащей по меньшей мере две автономно соединенные с источником питания секции, при котором в установившемся режиме ведут управление по температуре выходящей из индуктора заготовки, во время технологических пауз снижают мощность до величины тепловых потерь и проводят термостатирование заготовок, а после окончания паузы выдают нагретую до заданной температуры выходную заготов. ку на технологическую позицию, одновременно с выдачей нагретой до заданного значения температуры заготовки загружают в установку балластную заготовку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения партии балластных заготовок, сокращения времени выхода на рабочий режим и увеличения производительности установки, управление нагревом заготовок, транспортируемых перед балластной, ведут по температуре выходной заготовки, а транспортируемых после балластной заготовки — по доэированию энергии, причем величина 9

О дозы соответствует дозе энергии установившегося режима для данной партии заготовок, после выдачи балластной заготовки управление нагревом всех секций ведут по температуре выходной д заготовки.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии, секцию индуктора, полностью заполненную балластной заготовкой, отключают от источника питания до захода в нее рабочих заготовок. где Ь

5Q

Имеет на нагрев ме того, ный парк условиях

Изобретение относится к области управления индукционным нагревом и может быть применено в металлургии машиностроении и других областях, где используются многосекционные методические установки, Известен способ управления нагревом в индукционной методической установке, при котором в случае измене- о ния ритма нагрева, вызванного перерывами в работе деформирующего оборудования, индукционный нагреватель переводится в режим подогрева (тер— мостатирования). При возобновлении рабочего темпа печи заготовки, которые находились в индукторе, выгружаются перегретыми и отбраковываются (1)

Однако при указанном способе управления нагревом значительно затягивается время выхода на рабочий режим, обусловленное нагревом и выгрузкой некондиционных изделий, расходуется электроэнергия на нагрев этих изделий и имеет место брак изделий по перегреву.

Известен также способ управления нагревом заготовок в индукционной методической установке, при котором после длительных пауз в работе де30 формирующего оборудования индухтор полностью освобождается от частично нагретых заготовок, а для выхода установки на установившийся режим используют балластные заготовки. Регулирование и стабилизацию установившегося режима ведут с управлением по температуре выходного слитка или по доэированию энергии (21.

Данный способ исключает брак го перегреву, однако при этом затягивается время выхода на рабочий режим, так как оно складывается из времени ввода в методический режим, используя партию балластных заготовок, и времени выгрузки частично нагретых

45 заготовок; имеет место расход электроэнергии на нагрев непроизвоцительных заготовок (балластных и частично нагретых); необходимо иметь целую партию балластньм заготовок.

Наиболее близким к изобретению по технической сути является способ управления нагревом заготовок в индукционной методической нагревательной установке, содержащей по меньшей ме- 5 ре две автономно связанные с источником питания секции, при котором в установившемся режиме управление ведут по температуре выходящей иэ нндуктора заготовки, во время технологических пауз снижают мощность до величины тепловых потерь и проводят термостатирование заготовок.

В зависимости от величины паузы имеют место два режима работы-наладочный и автоматический. Возможные технологические остановки, длительностью не более 15-20 мин, реализованы автоматическим режимом, при этом после окончания паузы на индуктор подают номинальную мощность установившегося режима, величина нагрева при этом не превышает 50 C. В случае длительных перерывов в работе деформирующего оборудования управление тепловым режимом нагревателя осуществляют в наладочном режиме, при котором, в целях исключения брака по перегреву, при возобновлении рабочего режима в индуктор загружают балластные заготовки и на индуктор подают мощность, необходимую для подогрева выходной заготовки. После выхода из нагревателя последней рабочей заготовки в нагрева. теле находится столб балластных эаготовок, начиная с этого момента в индуктор загружают рабочие заготовки, и печь вводят в методический режим с выгрузкой балластных заготовок на выходе нагревателя. B момент выхода последней балластной заготовки уcòàíàâëèâàåòñÿ нормальный (стационарный) режим нагрева с переключением схемы управления на автоматический режим работы -31.

Однако при известном способе изэа наличия целой партии балластных заготовок существенно затягивается время выхода на рабочий режим-Т, определяемое при данном способе управления выражением время одной стадии нагрева; общее количество балластных заготовок; время, затрачиваемое на выгрузку одной балластной заготовки. место расход электроэнергии балластных заготовок. Кронеобходимо иметь определенбалластных заготовок, что в производства нежелательно, 1109454 так как для их складирования используются рабочие площади и т.д.

Цель изобретения является уменьшение партии балластных заготовок,сокращение времени выхода на рабочий режим, увеличение производительности установки и сокращение расхода электроэнергии.

Цель достигается тем, что при способе управления нагревом заготовок в индукционной методической устанонке, содержащей по меньшей мере две автономно соединенные с источником питания секции, при котором в установившемся режиме ведут управление по 15 температуре выходящей из индуктора заготовки, во время технологических пауз снижают мощность до величины тепловых потерь и проводят термостатирование заготовок, а после окончания паузы. выдают нагретую до заданной температуры выходную заготовку на технологическую позицию, одновременно с выдачей нагретой до заданного значения температуры заготовки загру. 25 жают в установку балластную заготовку, управление нагревом заготовок, транспортируемых перед балластной, ведут по температуре выходной заготовки, а транспортируемых после — 3p балластной заготовки — по дозированию энергии, причем величина дозы соответствует дозе энергии установившегося режима для данной партии заготовок, после выдачи балластной заготовки управление нагревом всех секций ведут по температуре выходной заготовки.

Кроме того, для снижения расхода электроэнергии секцию индуктора, полностью заполненную балластной за- 40 готовкой, отключают от источника питания до захода в нее рабочих заготовок

На фиг. 1 изображена схема установки для реализации способа управления на фиг. 2 — диаграммы состоя I ний, поясняющие работу установки.

Индуктор 1 состоит из секций 2-6 подключенных к источнику питания с помощью ключей 7- 11. Датчик 12 температуры соединен с входом системы

13 автоматического режима, выход ко-! торой соединен с одним из входов блока 14 обработки информации, второй

55 вход которого связан с выходом программного регулятора 15, входом соединенного с выходами датчиков 16-20 энергии секций.

В качестве датчиков 16-20 энергии могут быть использованы счетчики активной энергии с импульсным выходом типа САЗ-И670Д, 380В, 1000/5А, 1 кВт ч — 1000 импульсов.

Программный регулятор 15 предназ начен для задания дозы энергии и кон— троля ее отработки, в его состав входят переключатели задания дозы энергии (например, типа ПГК-12П), переключатели включения секций (например, типа П2Е) и 4-декадные двоично-десятичные счетчики, предназначенные для записи информации дозы энергии и считывания ее с датчиков 16-20 энергии, установленных на шинах питания соответствующих секций 2-6. Блок 14 обработки информации реализует логические функции и выполнен на базе помехозащищенных интегральных микросхем серии К 511. В качестве ключей

7-11 могут быть использованы тиристорные ключи, собранные по бивентильной схеме с фаэовым управлением. Схема системы 13 автоматического режима аналогична схеме управления нагревом в автоматическом режиме установок типа 1ИНМ-300П-27/70Н.

При вынужденных технологических остановках деформирующего оборудования температуру в индукторе 1 поддерживают на необходимом уровне в режиме термостатирования. Указанный режим формируют в функции сигнала, поступающего с датчика 12 температуры посредством системы 13 автоматического режима.

Если длительность технологического перерыва превышает 15-20 мин, ре-. жим управления реализуется следующим образом. При появлении. сигнала на запуск индуктора выгружают нагретую до заданного значения выходную заготовку и загружают одну балластную (фиг. 2ц), после чего осуществляют нагрев в функции сигнала, поступающего с датчика 12 температуры посредством системы 13 автоматического режима. При достижении температуры выходной заготовки заданного значения нагрев прекращают, выгружают нагретую заготовку и загружают очередную холодную. При включении нагрева мощ1 ность секций, в которых находятся заготовки, идущие перед балластной, регулируют в функции сигнала, поступающего с датчика 12 температуры посредством системы 13 автоматического режима, а мощность секций, в которых находятся заготовки, слелующие после балластной регулируют в функции сигналов, поступающих с соответствующих дозаторов энергии посредством црограммного регулятора 15 (фиг,. 2с, P). Таким образом, многосекционный индуктор 1 оказывается разделенным а

2 части балластной заготовкой, прнчсм одна часть управляется з функции выходной температуры, а другая — »o дсэированкю.

Длина балластной заготовки должна быть не меныпе длины секции, поэтому положения,при котором:>gris из i c ций должна одновременно работать и по дозе, и в функции температуры по:— ходного спитка,не будет.lIpH занятии балластной заготовкой положения,соо-.— ветствующего положению вьгходнои .i;>го— товки, кпи любого положения, при котором балластная заготовка по шсстью заполняет секцию (фиг. .d, yz), напряхсение на секцкю, в цепях экономии электроэнергии, можно не подавать, Иестопопожение балластной заготов-KH легко опредепя .;с я пc: количеству загруженных кли выд-гнных заготовок,, так как общее ко ячество заготсявок„. оцновременно находящихся B установке,,о известно, известны их длины к fo, какая из них по счету была:зыдана,.

Значит, в самом простом варианте необходимо только считать количество выданных (или загружс нны заготовок . 3 и по ним определять местопопоже1ие .побой заготовки (в том числе и балластной). При необходимости возможно оснащение установки у"тройств»ми для автоматического контроля местоположения загoToBoK

По окончании ..оследнесc r,èê.ià нагрева (фиг. 2г) происходит выгрузка балластной заготовки, и дальнейпге регулирование теплового режима ус тановки ocуществляют B функции сигнала, поступающего с датчика 12 температуры посредством системы 13 автоматического режима. Таким образом, производится ввод в методический

pew, и работа системы с. зтс го момента соответствует в стационарном режиме (фиг. 2ь.) .

Использование способа управпei-:.ия нагревом заготовок в индукционной . е - тодической установке позволяет сс:к-ратить расход электроэнергии;, ид щей на нагрев партии бал.-<астньгх заготовок, и значительно сократить время выхода на рабочий режим.

В предлагаемом способе управления время выхода на рабочий режим определяется выражением

r;;e — время выхода на рабочий режим;

-l. — вpe:rÿ

BP t.MR одной стадии нагрева; затрачиваемое на выгодной балластной Эагор уз"ку, овки

ТBI

Предлагаемый способ позволяет также снизить простои деформирующего оборудования и увеличить производиT ñ.»üêîc гь вследствие сокращения времени выхода на рабочий режим, свести до минимума парк балластных заготовок, следствием чего является эко— помня металла, сокрашение рабочих площадей, занкмаемых при складирова— нии парткй балластных заготовок, сокращенiiе прсстоев вторичного деформирующего оборудования и необходимых раоочих операций, связанных с загрузкой-выгрузкой балластных загоосуществляют при нагреве заготовок диаметром 550 мм на промышленной индукционной печи ИН-580 мощностью

2200 кВт, частотой сети 50 Гц, Печь

=ocтоит кз 4 секций, длина каждой секции 14 iÎ мм, общая длина печи

58чО мм. Длина нагреваемых слитков

, -:10 мм. Длина балластной заготовки

1,50 мм, диаметр 550 мм. Дпя контро.гя в балластную и рабо ие заготовки за екалены хромепь-алюминиевые термопары. Величины температур фиксиру

/ ются на диагра гмной ленте потенциоме-; ра КСП-4 . товок, и повышение культуры производства.

П р и и е р. Предложенный способ управления нагревом заготовок в индукционной методической установке

1109454

Местоположение балластной заготовкии находят путем непосредственного подсчета количества выданных заготовок при полностью известных геометрических характеристиках индукционной установки и всех заготовок рассматриваемых партий.

Регулирование теплового режима индукционной печи осуществляют следующим образом. При появлении сигнала, имитирующего наступление технологической паузы, печь переводят из стационарного режима в режим термостатирования, при этом мощность, подаваемая на индуктор, соответствует величине тепловых потерь. Режим термостатирования осуществляется 45 мин, после чего из индуктора выгружают нагретый до заданной температуры выходной слиток и осуществляют загрузку во входную секцию балластной заготовки.

Управление нагревом осуществляют в функции температуры выходящего слитка. При достюкении температуры выходного слитка 450 С, которая является заданной, нагрев прекращают и осуществляют выгрузку выходного слитка.

Одновременно с выгрузкой выходного слитка в индуктор загружают очередной рабочий слиток. Управление нагревом слитков, транспортируемых перед бал10 ластной заготовкой, ведут по температуре выходной заготовки, а транс- . портируемых после балластной заготовки — по дозированию причем величина дозы соответствует дозе энергии установившегося режима для данной пар15 тии слитков

После выхода иэ индуктора балластной заготовки управление нагревом

20 всех секций ведут по температуре выходного слитка, что соответсвует стационарному режиму.

Ожчдаемый экономический эффект составит 10400 руб. на одну установку.

1109÷ 54

Сея.цап

Загрызли

Сеции

Яур,уууюа

/gA фУУ

P4 tAУка

&щи

Р

Фиг. Р

- еще, ааардег юие иа пюмруж ж. аюРа ю сю, й:2.

&щам, ииа ежл люггараа pi"ãóèàðóûò÷ÿ фgayevquu АюаЯ аа м юлерамурм, Г 2

Сглция, м аиж вь ю южины рлуммру4*тгм хххзл3 1 @>ужтуаи Фюзаг ямурруа, I ) - Рада«дю дам лайеа.

523»

" &ФФМАууФФФ яуюрлч ®гФ.

Составитель 1п.Рыбьев

Редактор И.Николайчук Техред Л, Ач Корректор C.111екмар

Заказ 6006/19 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб,,д.- /5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул,Проектная, 4