Устройство для термообработки

(57) Изолургии,таллург ственно работки лов на териалоние КПД ОСУДАРСТЭЕННЫЙ НОМИТЕТпО изОБРетениям и ОтнРытиямПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИ(21) 414181.4/23 (22) 31,10.86 (46) 30.12.88. (71) Всесоюзный ский, проектнонологический ин ческого оборудо (72) А,А,Волчан А.В.Свидо и Т.Н (53) 621.785.79 (54) УСТРОЙСТВО бретение относится к метал- в частности к порошковой меи, и предназначено преимущедля высокотемпературной обплоских изделий из материаснове углерода и других маЦель изобретения - повыше- устройства путем уменьшения потерь. Предлагается устройство длятермообработки, содержащее плоскиеспиральные катушки, установленные сзазором Ь, причем величина зазораопределяется толщиной изделия и необходимой тепловой изоляцией. Катушкисоединены встречно и охвачены магнитопроводом. Отличительной особенностью являются пазы, выполненные в магнитопроводе, и дополнительные вставки, расположенные в этих пазах.Вставки изготовлены из того же мате;риала, что и магнитопровод, или иэматериала с высокой магнитной проницаемостью. За счет этого достигаетсяболее равномерный нагрев иэделия иповышение КПД устройства. Приводятсяформулы для расчета глубины заделкивставок и углы их скоса. 1 илИзобретение относится к металлургическому производству, в частности к порошковой металлургии, преимущественно для высокотемпературной обра 5 ботки плоских изделий из материалов на основе углерода и других материалов, и может быть использовано для нагрева металлических дисков и фланцев. 1 ОЦель изобретения - повышение КПД устройства путем уменьшения потерь.На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит плоские спи ральные катушки 1, которые установлены с зазором для термообрабатываемых изделий 2, а зазор определяется в зависимости от толщины изделия и необходимой тепловой изоляции катуш ки соединены встречно и охвачены магнитопроводом 3, в котором на внутренней стороне в боковой части рабочего пространства симметрично осям устройства выполнены пазы 4, а внутри пазов 25 установлены вставки 5 из того же материала что и магнитопровод, сторона которых, обращенная внутрь устройСтва, выполнена с двухсторонним направленным к оси скосом, угол котоЬрого равен К = 2 агсд в в , где Ь2 авысота вставки; а - глубина заделки вставки; 8 - зазор. Помимо этого на чертеже изображены силовые линии магнитного потока и его поперечной и радиальной составляющих.Глубина заделки вставок 5 определяется формулой1- 1,40У2 где Й - наружный диаметр или линейм ный размер магнитопровода 3; Й- наружный диаметр или линейный диаметр катушки 1; К = 2 й /(с 1 + й ) 0,1. Устройство для термообработки работает следующим образом. 50Плоское изделие 2, подлежащее термообработке, помещают в зазор между катушками 1 симметрично осям. При включении катушек создается магнитный поток, основная часть которого55 внутри устройства проходит нормально к плоскости изделия, нагревая его и образуя поперечную составляющую, и замыкается вокруг обеих катушек. Другая часть потока не рассеивается, а вследствие того, что в магнитопроводе 3 сделаны пазы 4, в которые установлены вставки 5, направлена касательно плоскости изделия, также нагревая его и образуя радиальную составляющую, которая замыкается вокруг одной катушки и проходит через вставку и паз магнитопровода.Устройство содержит две двухслойные плоские коаксиальные горизонтальные катушки, выполненные из медной трубки сечением 10 х 10 мм и толщиной 2 мм, внутренний диаметр катушек 200 мм, наружный 510 мм. Катушки установлены с зазором Ь = 190 мм, охваченымагнитопроводом, боковые части которого сменные - сплошные и с пазами, высотой 190 мм, глубиной (а) 34 мм. В них установлены вставки с двухсторонним скосом, угол которогоО140 . Термообрабатывался диск графита диаметром 480 мм и толщиной 32 мм. Частота питающего тока 500 Гц.В начале термообработку производят со сплошными боковыми частями магнитопровода (как это обеспечивается в известном устройстве),. при этом КПД составляет 0,66. Затем производят термообработку с боковыми частями магнитопровода, имеющими пазы, в этом случае КПД равен 0,76.В таблице приведена зависимость КПД устройства от угла скоса с 6 вставок 5,Иэ данных таблицы видно, что по сравнению с известным предлагаемое устройство, позволяет осушествлять термообработку дисков из материалов на основе углерода с КПД на 9-157 выше. Кроме того, равномерность нагрева удовлетворяет требованиям термообработки и составляет 40-45 С.Формула изобретенияУстройство для термообработки, содержащее плоские спиральные катушки установленные с зазором для термообрабатываемых изделий, включенные встречно, охватываемые магнитопроводом и образующие рабочее пространство, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения потерь, в теле магнитопровоца на его внутренней стороне в бо1447877Й - наружный диаметр или наружКный линейный размер катушки;К = 2 с 1/(с 1, + Й) 0,1,а- а сторона вставок, обращенная внутрь5устройства, выполнена с двустороннимнаправленным к оси симметрии скосом,угол которого ю= 2 агс 8 Ь/2,10(пм пк) К/2 ф Угол скоса вставки, КПД нагре- Характеристика процессаград. ва Недогрев кромок 0,66 180 (вставка без скоса)Недогрев кромок уменвшипся 0,72 148 Нагрев равномерный 0,76 140 Перегрев кромок 0,73 120 тавитель В. Садчикохред М.Ходанич орректор Л.Пилипе едактор М.Петрова 11/30 Тираж 545осударственного комитета по изобретен113035, Иосква, Ж, Раушска исное ЗаказВНИИПО ГКНТ СССР м и открытиямнаб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна ковой части рабочего пространствасимметрично осям устройства выполнены пазы, в которых дополнительно установлены вставки из того же материла, что и магнитопровод, или другогоматериала с высокой магнитной проницаемостью, глбина заделки которыха равна, глубине паза и определяетсясоотношением где Й - наружный диаметр или линеймный размер магнитопровода; где Ь - высота вставки; а - глубина заделки вставки, равная глубине паза,или с горизонтальным пазом, радиус 15 которого т = (0,7 - 0,8)Ь.