Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ», Санкт-Петербург, Россия:

В. Б. Демидович, профессор, гл. науч. сотр. Межотраслевой лаборатории «Современные электротехнологии», эл. почта: vbdemidovich@mail.ru
В. А. Оленин, ассистент каф. робототехники и автоматизации производственных систем

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург, Россия:
И. И. Растворова, доцент каф. электронных систем

Особенностью прецизионного нагрева длинномерных заготовок (длина гораздо больше наружного диаметра цилиндров или высоты и ширины слябов) является необходимость создания одинаковых тепловых условий по длине во время нагрева и транспортировки заготовок. Эти условия выполняются, если для каждого поперечного сечения заготовки одинаковы нагрев и потери теплоты от начала нагрева до начала пластической обработки. Обсуждены различные методы электрического нагрева длинномерных заготовок. Показано, что наиболее подходящим и эффективным является метод индукционного нагрева. Индукционный нагрев длинномерных заготовок, совершающих возвратно-поступательные движения в нескольких индукторах, может быть альтернативой нагреву заготовок в одном индукционном нагревателе периодического действия, где движение заготовок вдоль направляющих часто затруднено из-за большой массы или длины заготовки. В предлагаемом методе заготовка движется непрерывно, периодически меняя направление движения на противоположное. Заготовку нагревают в нескольких индукторах, разнесенных вдоль одной оси. Ролики расположены между индукторами для облегчения движения заготовки, которая колеблется в нагревательной зоне индукторов с определенной амплитудой. Разработано специальное программное обеспечение для совместного расчета электромагнитного и температурного полей, позволяющее исследовать и проектировать оптимальные конструкции и систему управления индукционным нагревателем. Наиболее важные технологические параметры, такие как скорость движения заготовки, частота тока, мощность индукторов и т. д., могут быть легко определены. Также разработана методика оценки технологической точности нагрева. Экспериментальные измерения показали, что максимальные отклонения температуры по объему заготовки находятся в пределах 20 ^оС.

1. Muehlbauer A. History of Induction Heating and Melting. — Essen : Vulkan Verlag GmbH, 2008. — 212 p.
2. Лозинский М. Г. Промышленное применение индукционного нагрева. — М. : Изд-во АН СССР, 1958. — 470 с.
3. Слухоцкий А. Е., Рыскин С. Е. Индукторы для индукционного нагрева. — Л. : Энергия, 1974. — 264 с.
4. Немков В. С., Демидович В. Б. Теория и расчет устройств индукционного нагрева. — Л. : Энергоатомиздат, 1988. — 271 с.
5. Алиферов А. И., Лупи С. Индукционный и электроконтактный нагрев металлов. — Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. — 410 с.
6. Бааке Э., Йорн У., Мюльбауэр А. Энергопотребление и эмиссия СО₂ при промышленном технологическом нагреве / пер. с нем. ; под ред. В. Б. Демидовича. — Essen : Vulkan-Verlag, 1997. — 173 c.
7. Баранкова И. И. Применение индукционного нагрева для электротермической обработки изделий метизной отрасли // Индукционный нагрев. 2008. № 2. С. 30, 31.
8. Баранкова И. И. Определение эффективного электрического сопротивления бунтов проволоки // Электричество. 2010. № 2. С. 63–66.
9. Lucia O., Burdio J. M., Maussion P., Dede E. J. Induction heating technology and its applications: past developments, current technology, and future challenges // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2014. Vol. 61, iss. 5. P. 2509–2520.
10. Ильин А. А., Колачев Б. А., Полькин И. С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. — М. : ВИЛС – МАТИ, 2009. — 520 с.

11. Demidovich V., Rastvorova I., Olenin V. Precise induction heating of Ti and Zr billets // Heat processing. 2011. No. 3. P. 266–270.
12. Пат. 2333618 РФ. Способ индукционного нагрева длинномерных изделий / Демидович В. Б., Оленин В. А., Чмиленко Ф. В. ; заявитель и патентообладатель ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт токов высокой частоты им. В. П. Вологдина» ; заявл. 20.11.2006 ; опубл. 10.09.2008, Бюл. № 25.