Высокопроизводительные индукционные печи средней частоты для плавки чугуна и стали

В. И. Лузгин; В. Э. Фризен; Д. А. Камаев; А. С. Коптяков; Е. П. Шалина; С. М. Фаткуллин

doi:10.34831/EP.2022.49.65.003

Высокопроизводительные индукционные печи средней частоты для плавки чугуна и стали

В. И. Лузгин, В. Э. Фризен, Д. А. Камаев, А. С. Коптяков, Е. П. Шалина, С. М. Фаткуллин

Аннотация

Проведены испытания и описаны проблемы использования типового преобразователя частоты при плавке метала в индукционной тигельной печи. Проанализирован процесс плавки чугуна в печи емкостью 3 т. Предложены два способа двухчастотного электропитания индукционных тигельных печей, обеспечивающие стабильную работу преобразователя и высокий КПД на всем протяжении цикла плавки. Приведены графики и характеристики работы комплекса в относительных единицах.

Ключевые слова

индукционная плавка металлов; индукционная тигельная печь; двухчастотная плавка металлов

Полный текст:

PDF

Литература

Мортимер, Джон Х. Завтрашние технологии индукционной плавки существуют уже сегодня // Литейщик России. - 2002. - № 1. - С. 32 - 37.

Тир, Л. Л. Электромагнитные устройства для управления циркуляцией металла в электропечах. - 2-е изд., перераб. и доп. / Л. Л. Тир, М. Я. Столов. - М.: Металлургия, 1991. - 280 с.

Вайнберг, А. М. Индукционные и плавильные печи / А. М. Вайнберг. - М.: Энергия, 1967. - 415 с.

Гитгарц, Д. А. Новые источники питания и автоматика индукционных установок для нагрева и плавки / Д. А. Гитгарц, Ю. С. Иоффе. - М.: Энергия, 1972.

Кувалдин, А. Б. Повышение энергетической эффективности электротехнологического комплекса с индукционной тигельной печью при плавке ферромагнитной кусковой загрузки / А. Б. Кувалдин, М. А. Федин, И. М. Генералов // Промышленная энергетика. - 2016. - № 5. - С. 19 - 25.

Sarnago, H. Dual-mode-operation half-bridge resonant converter for improved-efficiency induction heating system / Sarnago, H., Lucнa, O., Mediano, A., Burdнo, J. M. Conference Proceedings - IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition - APEC 2012, article № 6166124, pp. 2184 - 2188.

Frizen, V. E. Induction crucible furnace with dual frequency power supply / V. E. Frizen, V. I. Luzgin, A. C. Koptyakov, K. E. Bolotin, N. V. Tarchutkin and S. E. Mironov // 2017 15th International Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems, ELMA 2017 - Proceedings, № 7955477, pp. 423 - 426.

Luzgin, V. I. Power supplies for dual-frequency induction melting of metals / V. I. Luzgin, A. S. Koptyakov, A. U. Petrov, K. A. Zinovev, D. A. Kamaev and S. R. Yakovenko / (2018) IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 313 (1), № 012008.

Frizen, V. E. Choice of compensating device for induction furnace with dual-frequency power supply / V. E. Frizen, A. S. Koptyakov, V. I. Lusgin, D. N. Tomashevskiy / (2017) Proceedings of 2017 18th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering, CPEE 2017, № 8093056

Frizen, V. E. Induction crucible furnace with dual frequency power supply / V. E. Frizen, V. I. Luzgin, A. S. Koptyakov, K. E. Bolotin, N. V. Tarchutkin, S. E. Mironov / 2017 15th International Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems, ELMA 2017 - Proceedings, pp. 423.

Esteve, V. High power resonant inverter with simultaneous dual-frequency output / V. Esteve, J. Pardo, J. Jordan, E. Dede, E. Sanchis-Kilders, E. Maset / 2005 IEEE 36th Power Electronics Specialists Conference, 2005. - pp. 1278 - 1281.

Lucia, Sergio. Improved Multi-Load Resonant Power Conversion Using Model Predictive Control / Sergio Lucia, Hйctor Sarnago, Denis Navarro, Oscar Lucia / Industrial Electronics Society IECON 2019 - 45th Annual Conference of the IEEE, 2019. - vol. 1. - pp. 5075 - 5080.

Trauzedal, D. 2003 Realization of special technological and metallurgical tasks in optimized medium frequency furnaces / Liteishchik Rossii, 2003, № 5, pp. 20-23. (In Russ.).

Kamaev, D. A. Research of a dual-frequency power supply system for induction crucible furnaces for melting ferrous and non-ferrous metals / D. A. Kamaev, A. S. Koptyakov, V. I. Lusgin, V. E. Frizen, E. V. Krivtsova // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 950 (2020) 012027.

Пат. РФ 2768380 С1: МПК Н05В 6/06 (2006.01), Н02М 7/521 (2006.01). СПК Н05В 6/06 (2022.02), Н02М 7/521 (2022.02). Инвертор тока с умножением частоты / Д. А. Камаев, В. И. Лузгин, В. Э. Фризен, А. С. Коптяков. Опубл.: 24.03.2022. Бюл. № 9.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.49.65.003