Способ управления нагревом заготовок в индукционной методической установке

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСГ 1 УВЛИН 09) (И) 1)С 21010 ГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ОМИТЕТ ССС РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙПИСАНИ БРЕТЕНИ укционные наг"Энергия",секцию енную балода в нее работочника питаниячих заготовок. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Лукьянов Б,В., фоченков Б.А,Качественный индукционный нагрев за-.готовок цветных металлов. М., Цветметинформация,сер."Обработка цветныхметаллов", 1974, с. 25.2, Авторское свидетельство СССРУ 652227, кл. С 21 0 1/42.3. Простяков А.А. Индревательные установки. М1970, с. 40,(54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОМ ЗАГОТОВОК В ИНДУКЦИОННОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ, содержащей по мень шей 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 дозированию энергии, причем величинаО 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 ющ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода электроэнергии, индуктора, полностью эаполн ластной заготовкой, отключают от исИмеет на нагрев ме того, ный парк условиях Изобретение относится к областиуправления индукционным нагревом иможет быть применено в металлургиимашиностроении и других областях,где используются многосекционные методические установки,Известен способ управления нагревом в индукционной методической установке, при котором в случае измене- ония ритма нагрева, вызванного перерывами в работе деформирующего оборудования, индукционный нагревательпереводится в режим подогрева (термостатирования), При возобновлениирабочего темпапечи заготовки, которые находились в индукторе, выгружаются перегретыми и отбраковываются 11Однако при указанном способе управления нагревом значительно затягивается время выхода на рабочий режим, обусловленное нагревом и выгрузкой некондиционных изделий, расходуется электроэнергия на нагрев этихизделий и имеет место брак изделийпо перегреву.Известен также способ управления нагревом заготовок в индукционной методической установке, при котором после длительных пауз в работе де 30 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 нагретых45 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 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 С. 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, В момент выхода последней балластной заготовки устанавливается нормальный (стационарный) режим нагрева с переключением схемы управления на автоматический режим работы .31.Однако при известном способе изза 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 электроэнергиибалластных заготовок. Кронеобходимо иметь определен- балластных заготовок, что в производства нежелательно, 1109454так как для их складирования используются рабочие площади и т.д.Цель изобретения является уменьшение партии балластных заготовок,сокращение времени выхода на рабочий режим, 5увеличение производительности установки и сокращение расхода электроэнергии.Цель достигается тем, что при способе управления нагревом заготовокв индукционной методической устанонке, содержащей по меньшей мере двеавтономно соединенные с источникомпитания секции, при котором в установившемся режиме ведут управление по 15температуре выходящей из индукторазаготовки, во время технологическихпауз снижают мощность до величинытепловых потерь и проводят термостатирование заготовок, а после окончания паузы. выдают нагретую до заданнойтемпературы выходную заготовку натехнологическую позицию, одновременно с выдачей нагретой до заданногозначения температуры заготовки загру 25жают в установку балластную заготовку, управление нагревом заготовок, транспортируемых перед балластной, ведут по температуре выходнойзаготовки, а транспортируемых после - ЗОбалластной заготовки - по дозированиюэнергии, причем величина дозы соответствует дозе энергии установившегося режима для данной партии заготовок,после выдачи балластной заготовки управление нагревом всех секций ведутпо температуре выходной заготовки,Кроме того, для снижения расходаэлектроэнергии секцию индуктора,полностью заполненную балластной за Оготовкой, отключают от источника питания до захода в нее рабочих заготовок На фиг, 1 изображена схема установки для реализации способа управления на фиг. 2 - диаграммы состояний, 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 которой соединен с одним из входов блока 14 обработки информации, второй55 вход которого связан с выходом программного регулятора 15, входом соединенного с выходами датчиков 16-20 энергии секций. В качестве датчиков 16-20 энергиимогут быть использованы счетчики активной энергии с импульсным выходомтипа САЗ-И 670 Д, 380 В, 1000/5 А,1 кВтфч - 1000 импульсов,Программный регулятор 15 предназначен для задания дозы энергии и контроля ее отработки, в его состав входят переключатели задания дозы энергии (например, типа ПГКП), переключатели включения секций (например,типа П 2 Е) и 4-декадные двоично-десятичные счетчики, предназначенныедля записи информации дозы энергии исчитывания ее с датчиков 16-20 энергии, установленных на шинах питаниясоответствующих секций 2-6. Блок 14обработки информации реализует логические функции и выполнен на базепомехозащищенных интегральных микросхем серии К 511. В качестве ключей7-11 могут быть использованы тиристорные ключи, собранные по бивентильной схеме с фаэовым управлением. Схема системы 13 автоматического режимааналогична схеме управления нагревомв автоматическом режиме установоктипа 1 ИНМП/70 Н. При вынужденных технологическихостановках деформирующего оборудования температуру в индукторе 1 поддерживают на необходимом уровне в режиметермостатирования, Указанный режимформируют в функции сигнала, поступающего с датчика 12 температуры посредством системы 13 автоматическогорежима,Если длительность технологического перерыва превышает 15-20 мин, ре-,жим управления реализуется следующимобразом. При появлении. сигнала назапуск индуктора выгружают нагретуюдо заданного значения выходную заготовку и загружают одну балластную(фиг. 2 ц), после чего осуществляютнагрев в функции сигнала, поступающего с датчика 12 температуры посредством системы 13 автоматическогорежима, При достижении температурывыходной заготовки заданного значениянагрев прекращают, выгружают нагретую заготовку и загружают очереднуюхолодную. При включении нагрева мощ 1ность секций, в которых находятся заготовки, идущие перед балластной, регулируют в функции сигнала, поступающего с датчика 12 температуры посредством системы 13 автоматическогорежима, а мощность секций, в которыхнаходятся заготовки, слелующие послебалластной регулируют в Фуцкцки сигналов, поступающих с соответствующих дозаторов энергии посредствомцрограммного регулятора 15 (фиг,. 2 а,Я). Таким образом, мнсгссекдиоццыйиндуктор 1 оказывается разделенныма2 части балластной заготовкой, причемодна часть управляется з функции выходной температуры, а другая - по дсэированию,Длина балластной заготовки должна быть не мецьще длины секции, поэтому положения,при котором одна цз се; ,ций должна одновременно работать ипо дозе, и в Функции температуры по: -ходного слитка,це будет,11 ри занятиибалластной заготовкой положения,соответствующего положению вьгхогцсй аго - 20товки, кли любого положеция, при котором балластная заготовка полностьюзаполняет секцию (фиг, 23; 1), напряжение на секцию, в целях экономииэлектроэнергии, можно це подавать,Иестополсжение балластной заготов-.ки легко определяется пс: копичествузагруженных кли вьд.гццых за.стовсктак как общее кс. ичествс заготовок.одновременно находящихся в установкецизвестно, известны кх плицы ккакая из цих по счету была выдана Значит, в самом простом варианте необходимо только считать количество выданных (или загруженных) заготовок) и по ним определять местоположение .побой заготовки (в том числе и балластной). При цеобхспимости возможно оснащение устацовки у"трсйств- ми для автоматического контроляместоположения заготовок,По окончании,.сследцето цикла нагрева (фиг. 2 г) происходи г выгрузкабалла тцой заготовки, и дальцейьпеерегулирование теплового режима ус тацовки осуществляют в функции сигнала, поступающего с датчика 12 температуры посредством системы 13 автоматического режима. Таким образом,производится ввод в методическийреяпи, и работа системы с. этогс момента соответствует в стационарномрежиме (Фиг, 2 ь),Использование способа управлениянагревом заготовок в индукционной ме .тсдической установке позволяет сс:к-.ратить расход электроэнергии, идщей на цагрев партии бал.-астньгх за готовок, и значительно сократить вре. мя выхода на рабочий режим,В предлагаемом способе управления время выхода на рабочий режим определяется выражением выхода ца рабочий регде- время жим;+ ч. - время я. " Время, одцой стадии нагрева; затрачиваемое ца выгодцой балластной Загсрузку топки,Таким соразом, зкономия времени (ь ) по сравнению со способом, испсльз ющкм партию балластных заготовок огределяется выражением ь " Ь Е 1 (Ч-",) Л 1 где - количество балластнььх заготовок.Предлагаемый способ позволяеттакже снизить простои деформирующегооборудования и увеличить производительность вследствие сокращеция времени выхода ца рабочий режим, свести дс минимума парк балластных эагстовок, следствием чего является экономия металла, сокращение рабочихплощадей, занкмаемых при складировании парткй балластных заготовок,сокращение прсстоев вторичного деФормирующего оборудовация и необходимых рабочих операций, связанных сзагрузкой-выгрузкой балластных загоосуществляют при нагреве заготовок диаметром 550 мм на промьппленцой индукционной печи ИНмощностью 2200 кВт, частотой сети 50 Гц, Печь состоит кз 4 секций, длина каждой секции 140 мм, общая длина печи 58 ч 0 мм. Длина нагреваемых слитков1-:10 мм, Длина балластной заготовки 50 мм, диаметр 550 мм, Для контроля в балластную и рабочие заготовки за екацецы хромель-алюминиевые термспары. Величины температур Фиксируются на диаграммной ленте пстецциометра КСП,товок, и псвыпение культуры производства,П р и и е р, Предложенный способ управления нагревом заготовок в индукдионцсй методической установкеМестоположение балластной заготовки находят путем непосредственного подсчета количества выданных заготовок при полностью известных геометрических характеристиках индукционнойустановки и всех заготовок рассматриваемых партий,Регулирование теплового режимаиндукционной печи осуществляют следующим образом, При появлении сигнала, имитирующего наступление технологической паузы, печь переводят изстационарного режима в режим термостатирования, при этом мощность, подаваемая на индуктор, соответствуетвеличине тепловых потерь. Режим термостатирования осуществляется 45 мин,после чего из индуктора выгружаютнагретый до заданной температуры выходной слиток и осуществляют загрузку во входную секцию балластной заготовки,Управление нагревом осуществляютв функции температуры выходящего слитка. При достижении температурывыходного слитка 450 С, которая является заданной, нагрев прекращают иосуществляют выгрузку выходного слитка.Одновременно с выгрузкой выходногослитка в индуктор загружают очереднойрабочий слиток. Управление нагревомслитков, транспортируемых перед балластной заготовкой, ведут по температуре выходной заготовки, а транс-,портируемых после балластной заготовки - по дозированию причем величинадозы соответствует дозе энергии установившегося режима для данной партии слитковПосле выхода иэ индуктора балластной заготовки управление нагревом 20всех секций ведут по температуре выходного слитка, что соответсвует стационарному режиму.Ожчдаемый экономический эффектсоставит 10400 руб. на одну установку.