Индукторы для сквозного нагрева

Индукторы для сквозного нагрева изготавливаются многовитковыми на полное напряжение генератора. Так как основной задачей процесса является достижение равномерного нагрева заготовки по всему сечению с перепадом температуры, не превышающим 100 – 150 С, то в отличие о поверхностной закалки нагрев продолжатся десятки и сотни секунд в зависимости о размеров сечения заготовки.

Вследствие того, что температура поверхности достигает при этом 1200 – 1250 С, потери на излучение и конвенцию оказываются сравнимыми с полезной мощностью, и, чтобы уменьшить их, в индукторах помещается тепловая изоляция.

Индуктирующий провод индуктора состоит из водоохлаждаемой профилированной медной трубки, толщину стенки которой желательно выбирать равной или больше, чем глубина проникновения тока в медь.

Витки изолируются друг от друга обмоткой из лакоткани или киперной ленты, которая пропитывается бакелитовым лаком и запекается в термостате, или лучше всего из стеклоленты. Толщина изоляции 1,5-2 мм. Индуктирующий провод для придания ему жесткости зажимается между двумя деревянными брусками. Концы брусков с помощью латунных сухарей и шпилек притянуты к шиферасбестовым плитами толщиной 25-40 мм.

К концам индуктора прикрепляются контактные пластины, которые предназначены для присоединения к токоподводящим шинам. К виткам индуктора прилегает миканитовая гильза толщиной 1,5-2 мм, которая выполняет роль электрической изоляции. В эту гильзу вставляют асбестовую гильзу толщиной 2,5-3 мм. В асбестовой гильзе находится основная тепловая изоляция, содержащая шамотные кольца толщиной 10-25 мм или полукольца шириной 100-150 мм, произведенных из шамотной массы с обжигом при температуре 1300-1600С. В качестве футеровки использование цельных шамотных труб невозможно, поскольку они быстро трескаются и разрушаются. Для защиты футеровки от механического воздействия заготовок в нижней части индуктора положена водоохлаждаемая направляющая, сваренная из коробчатой и плоской или вогнутой полос жаростойкой немагнитной стали. Полоска, на которой лежат заготовки, имеет толщину 3-4 мм. Толщина коробчатой части составляет 1,5-2,0 мм.

Часто у конца индуктора, обращенного к загрузочному приспособлению, устанавливается с помощью изолированных шпилек короткозамкнутое экранирующее кольцо из охлаждаемой водой медной трубки. В этом кольце индуктируется ток, поле которого ослабляется основное поле индуктора, чем предотвращается нагрев близко расположенных металлических частей загрузочного приспособления. В индукторах, предназначенных для нагрева заготовок с диаметром до 75-80 мм, устанавливается одна направляющая, при больших диаметрах – две-три, иногда до пяти. Если число направляющих превышает одну, то они часто делается из цилиндрической трубки.

В настоящее время довольно часто тепловая изоляция осуществляется путем заливки индуктирующего провода внутри и снаружи жаростойким бетоном. Перед заливкой индуктирующий провод изолируется стеклолентой, пропитанной кремний – органическим лаком. Для заливки применяются специальные формы.

После того как бетон затвердеет, все части индуктора будут прочно скреплены и никаких конструктивных вспомогательных элементов для крепления не потребуется. Индукторы с тепловой изоляцией из жаростойкого бетона сравнительно просты в использовании и надежны в эксплуатации. Однако ремонт их затруднителен.

Толщина тепловой изоляции из бетона должна быть больше, чем из шамота, так как теплопроводность бетона больше, чем шамота, в 1,2-1,5 раза. Это способствует понижению КПД индуктора, и связи с этим иногда применяется комбинированная изоляция. Толщина бетона на внутренней стороне определяется механической прочностью конструкции и должна составлять 2-3 мм.