SU1261965A1

SU1261965A1 - Method of local heating of sheet

Info

Publication number: SU1261965A1
Application number: SU853870466A
Authority: SU
Inventors: Гарри Иосифович Иливицкий; Владимир Абрамович Лесский; Вера Александровна Лопухова
Original assignee: Предприятие П/Я М-5841
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1985-03-05
Publication date: 1986-10-07

Abstract

Изобретение относитс к термической обработке металлов и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства. Цель изобретени повышение производительности процесса за счет сокращени времени нагре .ва и локализации каналов тока. Сущ- ность изобретени заключаетс в том, что в известном способе электроконтактного нагрева листового материала вдоль гранищ) зоны нагрева устанавливают магнитопровод из неэлектропроводного ферромагнитного материала. В результате зона нагрева локализуетс между магнитопроводами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.The invention relates to the heat treatment of metals and can be used in all parts of the national economy. The purpose of the invention is to increase the productivity of the process by reducing the heating time and the location of the current channels. The essence of the invention lies in the fact that in a known method of electrocontact heating of a sheet material along the boundary) of the heating zone, a magnetic conductor of non-conducting ferromagnetic material is installed. As a result, the heating zone is localized between the magnetic cores. 1 hp f-ly, 1 ill., 1 tab.

Description

юYu

ОдOd

соwith

ОдOd

ел Изобретение относитс к термической обработке металлов и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства. Цель изобретени - повышение производительности процесса путем сокра щени времени нагрева, локализации каналов тока и более полного использовани электрической энергии. На чертеже изображена схема реали зации предлагаемого способа. Способ осуществл ют следующим образом . Вдоль границ зоны 1 нагрева (кана ла) листа 2 из неферронагнитнсго материала накладывают гибкий магнитопровод 3 из неэлектропроводного ферромагнитного материала, например порошка феррита, запрессованного в резину . Через зажимные контакты 4 подвод т электрический ток 3 к зоне 1 нагрева листа 2 от источника 5 питании . Магнитопровод 3, положенный по контуру зоны нагрева, по которому замыкаетс поток Ф, увеличивает индуктивность граничных участков, увеличива тем самым их общее сопротивление Z. Ток подводитс к зоне нагрева. Гранична зона обладает более высоким сопротивлением, чем зона нагрева, и преп тствует растеканию тока по всей плоскости листа, локапп зиру его в зоне нагрева. Происходит направленна концентраци тока в зоне , ограниченной магнитопроводом 3, и нагрев зоны 1 листа. Исход из общего принципа, распре деление токов в любой системе провод ников должно соответствовать некоему экстремальному значению. В случае на личи ЭДС, действующей между двум точками системы проводников, закон распределени токов может быть сформулирован так: токи распредел ютс так, что в точках приложени ЭДС сум марный ток имеет максимальное значение (или токи выбирают такие пути, что результирующее сопротивление меж ду двум точками приложени ЭДС ока зываетс наименьшим). Частный случа этого закона имеет место при посто ой ЭДС, когда токи распредел ютс братно пропорционально омическому сопротивлению отдельньпх; проводников. При переменной ЭДС полное сопротивление системы равно (4JL)2 , где R, - соответственно активное и индуктивное сопротивлени системы. Значит, чем выше частота тока-iJ , тем большую величину имеет х и тем сильнее оно вли ет на распределение токов . Когда х)-О, распредел.ение токов обусловлено только активным (омическим ) сопротивлением. При о) -« токи ищут путь с малым индуктивным сопротивлением , чтобы Z бьто минимальным (принцип Монертюн - принцип наименьшего действи дл отыскани распределени токов). Магнитное поле в зоне нагрева результат протекани в ней переменного тока. Магнитное поле вне этой зоны (если пренебречь в ней источника- ми ЭДС) - результат наличи эффекта Филда. Чем выше частота тока, тем больнее про вл етс эффект локализации . Эксперимент провод т на частотах 50 и 8000 Гц. П р и м е р. Провод т локальный нагрев листа 1000x400x10 мм из сплава ВТ- 20 с применением магнитопровода и без него. Электрический ток подвод т к зоне нагрева с помощью токоподвод щих контактов. Ширина зоны нагрева 50 мм. Магнитопровод гибкий, изготовлен из порошка феррита, запрессованного в резину. Резину изолируют от плиты асбес том толщиной 1 мм (температура под ней 500 - 600°С). Другой вариант охлаждение резины водой, протекающей через полихлорвиниловую трубку, помещенную в ферромагнетик. Магнитопровод может быть из ферромагнитной пасты на базе сплава ингаса, котора может быть использована при температурах от +10 С до точки Кюри. Нагрев провод т до с пита1нием от сети через трансформатор. Сравнительные данные нагрева сведены в таблицу.The invention relates to heat treatment of metals and can be used in all sectors of the national economy. The purpose of the invention is to increase the productivity of the process by reducing the heating time, localizing the current channels and more fully utilizing electrical energy. The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method. The method is carried out as follows. Along the boundaries of the heating zone 1 (channel) of the sheet 2 of non-ferromagnetic material impose a flexible magnetic core 3 of non-conducting ferromagnetic material, such as ferrite powder, pressed into rubber. Through the clamping contacts 4, an electric current 3 is supplied to the heating zone 1 of the sheet 2 from the power source 5. The magnetic core 3, placed along the contour of the heating zone, along which the flow F is closed, increases the inductance of the boundary sections, thereby increasing their total resistance Z. The current is supplied to the heating zone. The boundary zone has a higher resistance than the heating zone, and prevents current from spreading over the entire sheet plane, locating it in the heating zone. A directed concentration of the current occurs in the zone bounded by the magnetic core 3, and the zone 1 of the sheet is heated. Based on the general principle, the distribution of currents in any system of conductors must correspond to a certain extreme value. In the case of a EMF acting between two points of a system of conductors, the law of current distribution can be formulated as follows: currents are distributed so that the total current has maximum value at the points of application of the EMF (or the currents choose such paths that the resulting resistance between two the points of application EMF is the smallest). A special case of this law takes place at a constant EMF, when the currents are distributed fraternally in proportion to the ohmic resistance of the individual; conductors. With a variable EMF, the impedance of the system is (4JL) 2, where R, is the active and inductive impedances of the system, respectively. This means that the higher the frequency of the current iJ, the greater the magnitude of the x, and the more strongly it affects the distribution of the currents. When x) -O, the distribution of currents is due only to active (ohmic) resistance. When o) - “the currents are looking for a path with a small inductive impedance so that Z is minimal (Monretune principle is the least action principle for finding the distribution of currents). The magnetic field in the heating zone is the result of the flow of alternating current in it. The magnetic field outside this zone (if we neglect EMF sources in it) is the result of the Field effect. The higher the frequency of the current, the more painful the localization effect. The experiment was conducted at frequencies of 50 and 8000 Hz. PRI me R. Local heating of a 1000x400x10mm sheet from VT-20 alloy is conducted using or without a magnetic conductor. Electric current is supplied to the heating zone by means of current-carrying contacts. Heating zone width 50 mm. The magnetic core is flexible, made of ferrite powder, pressed into rubber. Rubber is isolated from a slab of asbestos with a thickness of 1 mm (temperature below 500–600 ° C). Another option is to cool the rubber with water flowing through a PVC tube placed in a ferromagnet. The magnetic core can be made of ferromagnetic paste based on an ingas alloy, which can be used at temperatures from +10 C to the Curie point. The heating is conducted to the power supply network through a transformer. Comparative heating data are tabulated.

Таким образом, предлагаемый способ позволит уменьшить потребл емую мощность в п раз, S.Thus, the proposed method will allow reducing the power consumption by n times, S.

где S - площадь сечени листа; Sj - площадь сечени зоны нагрева ,where S is the leaf section area; Sj is the sectional area of the heating zone,

а также увеличить КПД процесса нагрева .and also to increase the efficiency of the heating process.

Claims

Invention Formula

1, Method of local heating of a sheet mainly from a non-ferromagnetic material, including the installation

gaskets in the heating zone, passing current through this zone, characterized in that, in order to increase the productivity of the process by reducing the heating time and localizing the current channels, the gaskets are installed along the boundaries of the heating zone in the form of a flexible magnetic core of non-conducting ferromagnetic material.

2. A method according to claim 1, characterized in that ferrite powder pressed into rubber is used as the non-conductive ferromagnetic material.

J

four