SU66530A1

SU66530A1 - Device for feeding an induction furnace

Info

Publication number: SU66530A1
Application number: SU538A
Authority: SU
Inventors: И.Ф. Мирошников
Original assignee: И.Ф. Мирошников
Priority date: 1944-08-16
Filing date: 1944-08-16
Publication date: 1945-11-30

Description

Предлагаемое изобретение касаетс устройства дл питани предназначенной дл плавки ферромагнитных металлов высокочастотной индукционной печи, обмотка которой используетс в качестве индуктивности колебательного контура генератора с самовозбуждением.The present invention relates to a device for feeding a high-frequency induction furnace for melting ferromagnetic metals, the winding of which is used as the inductance of the oscillating circuit of a self-excited oscillator.

Поскольку при этом частота колебаний генератора задаетс измен ющейс в зависимости от нагрева индуктивностью обмотки печи, то означенна обмотка питаетс импульсами анодного тока, переменными по чдстоте.Since, in this case, the oscillation frequency of the generator is set by the inductance of the furnace winding, which depends on the heating, this winding is powered by anode current pulses, which are variable in frequency.

Сущность изобретени заключаетс в том, что последовательно с обмоткой печи включена дополнительна катушка индуктивности, замыкаема накоротко при достижении температурой металла точки Кюри.The essence of the invention is that, in series with the furnace winding, an additional inductance is turned on, which is short-circuited when the metal temperature reaches the Curie point.

Как видно из чертежа, на котором изображена электрическа схема печи, печной контур, образованный обмоткой L печи и емкостью С, вл етс совместно с самоиндукцией обратной св зи Lc и генераторной лампой единственным возбудителем колебаний высокой частоты и одновременно он же (печнг)й контур) вл етс единственным накопителем и потребителем этой энергии высокой частоты.As can be seen from the drawing, which shows the electrical circuit of the furnace, the furnace circuit formed by the winding L of the furnace and capacitance C is, together with the self-induction feedback Lc and the generator lamp, the only high-frequency oscillator and at the same time (circuit) is the only storage and consumer of this high frequency energy.

Как указывалось выше, така печь питаетс импульсами анодного тока, частота которых определ етс только печным контуром , т. е. теми его параметрами (электрическими), какие этот контур имеет в каждый данный момент плавки, а именно:самоиндукцией печного контура, емкостью материала садки печи, величиной садки, магнитной проницаемостью садки в каждый данный момент сопротивлением (электрическим), температурой металла, наход щегос в печи, конфигурацией кусков металла в процессе оплавлени , их взаимным расположением в тигле печи и относительно индуктора .As mentioned above, such a furnace is powered by anode current pulses, the frequency of which is determined only by the furnace circuit, i.e., by its parameters (electrical) that this circuit has at any given moment of heat, namely: self-induction of the furnace circuit, capacity of the charge material furnace, the magnitude of the charge, the magnetic permeability of the charge at each given moment of resistance (electrical), the temperature of the metal in the furnace, the configuration of the pieces of metal in the melting process, their relative position in the crucible of the furnace and relative but the inductor.

При всех изменени х частоты анодных импульсов сохран етс и автоматически поддерживаетс синхронизм этих импульсов с резонансной частотой колебательного печного контура. Автоматическое регулирование силы импульсов достигаетс самим по себе в индукционных печах уже известным приемом, а именно помощ1зЮ всаомогательной катушки обратной св зи. Означенна катушка Ь расположена под тиглем и воздействует на сетку генераторной лампы. Самоиндукци обратной св зи получает импульсы напр жени от магнитного потока обмотки печи, что- позвол ет помощью этой обратной св зи плавно регулировать подводимую к печи мощность высокой частоты в соответствии с задани ми технологии плавки. При этом не нарушаетс генераторный режим всей схемы и не требуетс дополнительной настройки схемы. Основной особенностью ус-фойства , составл ющей сущность изобретени , вл етс /применение дополнительной катушки индуктивности (реактора) Р, включенной последовательно с обмоткой печи и вл ющейс частью самоиндукции печного контура.With all changes in the frequency of the anode pulses, the synchronism of these pulses with the resonant frequency of the oscillatory furnace circuit is maintained and automatically maintained. Automatic control of the power of the pulses is achieved by itself in induction furnaces by a technique already known, namely, by using an all-in-one feedback coil. This coil b is located under the crucible and acts on the grid of the generator lamp. Self-induction feedback receives voltage pulses from the magnetic flux of the furnace winding, which allows using this feedback to smoothly adjust the high-frequency power supplied to the furnace in accordance with the tasks of the melting technology. At the same time, the generator mode of the entire circuit is not violated and no additional configuration of the circuit is required. The main feature of the apparatus constituting the essence of the invention is the use of an additional inductance (reactor) P connected in series with the furnace winding and being part of the self-induction of the furnace circuit.

Реактор Р используетс при плавке ферромагнитных металлов, при плавке же цветных металлов он закорачиваетс и остаетс закороченным во все врем плавки. При загрузке печи ферромагнитным металлом эквивалентное сопротивление печного контура значительно меньше, чем при садке из цветных металлов. В этом случае в период разогрева садки до точки Кюри (768° С) реактор Р остаетс включенным с тем, чтобы сохранить надлежащее дл генераторной лампы эквивалентное сопротивление печного контура. За счет временного снижени помощью реактора Р колебательного напр жени на индукторе печи, оказываетс возможным снизить потребл емую печью мощность до расчетной величины и тем обеспечить устойчивую работу всей схемы и нормальный к. п. д. установки в период разогрева ферромагнитной садки.The reactor P is used in the smelting of ferromagnetic metals, while in the smelting of non-ferrous metals it is short-circuited and remains short-circuited during the entire smelting time. When the furnace is loaded with a ferromagnetic metal, the equivalent resistance of the furnace circuit is significantly less than when charging from non-ferrous metals. In this case, during the heating up period to the Curie point (768 ° C), the reactor P remains switched on in order to maintain the equivalent resistance of the furnace circuit for the generator lamp. By temporarily reducing the oscillating voltage P on the furnace inductor using the reactor, it is possible to reduce the power consumed by the furnace to the calculated value and thus ensure the stable operation of the whole circuit and the normal efficiency of the installation during the heating up period of the ferromagnetic set.

Закорачивание реактора Р после разогрева садки выше 768°С дает возможность продолжать плавку ферромагнитной садки без каких-либо регулировок и настроек схемы.Shutting down the reactor P after heating the set above 768 ° C makes it possible to continue melting the ferromagnetic set without any adjustments and circuit settings.

Следовательно, наличие реактора Р обеспечивает универсальность индукционной печи по сортаменту плавимых металлов, т. е. пригодность ее дл плавки цветных и черных металлов.Consequently, the presence of a reactor P ensures the universality of an induction furnace over a range of meltable metals, that is, its suitability for melting non-ferrous and ferrous metals.

Обмотка печного -контура, соединенного с лампой генератора по трехточечной схеме, имеет через каждые четверть витка выводы дл прикреплени к ним провода заземлени . Это позвол ет при пуске печи легко установить эквивалентное сопротивление печного контура таким, чтобы услови самовозбуждени схемы и режим лампы при работе ее на печной контур были вполне удовлетворительными , близкими к оптимальным на все врем , плавки, ибо существует некоторый диапазон значений эквивалентного сопротивлени контуров и величин обратной св зи, в пределах которых генераци высокой частоты стабильна и достаточно эффективна. Никаких дополнительных настроек и регулировок при плавке цветных металлов не требуетс . Коррекци плавки ферромагнитных металлов в моменты нагрева садки до точки Кюри и в цел х рафинировки металла обеспечиваетс применением дополнительной катушки индзктивности (реактора) Р. Таким образом с момента загрузки печи до разлива жидкого металла не требуетс никаких настроек и регулировок в процессе плавки, характерных дл обычных конструкций печей высокой частоты , вследствие чего эксплоатаци печи доступна одному человеку и притом малоквалифицированном} .The furnace coil winding, connected to the generator lamp in a three-point scheme, has leads every quarter of a turn to attach a ground wire to them. This allows for starting the furnace to easily set the equivalent resistance of the furnace circuit so that the conditions of self-excitation of the circuit and the lamp mode when operating it on the furnace circuit are quite satisfactory, close to optimal at all times of melting, because there is a certain range of values of the equivalent resistance of circuits and values feedback, within which the generation of high frequency is stable and quite effective. No additional settings or adjustments are required for smelting non-ferrous metals. The correction of the melting of ferromagnetic metals at the time of heating the set to the Curie point and for the purpose of metal refining is provided by using an additional inductance coil (reactor) R. Thus, from the moment the furnace is loaded until the liquid metal is spilled, no typical settings are required during the melting process. constructions of high-frequency furnaces, as a result of which the exploitation of the furnace is accessible to one person and, moreover, unskilled}.

Следует отметить одну конструктивную особенность предлагаемой печи, относ щуюс к системе охлаждени , хот она и не составл ет предмета насто щего изобретени . Особенность эта заключаетс в том, что вода, охлаждающа анод генераторной лампы, поступает затем в обмотку печного контура дл его охлаждени . Этим достигаетс устранение отпотевани индуктора печи, наблюдающеес It should be noted one design feature of the proposed furnace, related to the cooling system, although it is not the subject of the present invention. This feature is that the water that cools the anode of the generator tube then flows into the winding of the furnace circuit to cool it. This achieves the elimination of the furnace inductor sweating, observed

во всех существующих индукционных печах, В результате запотевани витков печного индуктора образуютс капли воды, которые врем от времени, пада ,закорачивают витки и создают искрение. При подаче в индуктор воды, слегка подогретой у анодов ламп (где эта вода совершает полезную работу охлаждени анодов), потени не наблюдаетс , и плавильна печь работает без искрений, нарушающих режим плавки, а иногда привод щих к выключению всей установки.in all existing induction furnaces. As a result of the fogging of the turns of the furnace inductor, water droplets are formed, which from time to time, falling down, short the turns and create sparks. When water is introduced into the inductor, slightly warmed up at the anodes of the lamps (where this water does useful work of cooling the anodes), no sweat is observed, and the melting furnace works without sparks interfering with the smelting mode and sometimes leading to shutdown of the entire installation.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл питани индукционной печи, предназначенной дл плавки ферромагнитных металлов , в которой обмотка печи использована в качестве индуктивности колебательного контура генератора с самовозбуждением, отличающеес тем, что последовательно с обмоткой печи включена дополнительна катушка индуктивности, замыкаема накоротко при достижении температурой металла точки Кюри.An apparatus for feeding an induction furnace for melting ferromagnetic metals, in which the furnace winding is used as an inductance of an oscillating circuit of a self-excited oscillator, characterized in that an additional inductance coil is connected to the furnace winding short-circuited when the metal reaches the Curie point.