Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  induction furnace
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Dynamika wprowadzania nowej koncepcji procesów wytwórczych o nazwie „Przemysł 4.0", będącej kolejnym etapem rozwoju w przemyśle, stawia pytania i wyzwania także dla menadżerów przemysłu metalowego i odlewniczego. W tej wielopłaszczyznowej strukturze koncepcji: technicznej, IT, ekonomicznej i społecznej, płaszczyzna techniczna jest szczególnym w yzwaniem dla inżynierów. Inżynierowie muszą podołać wymaganiom technicznym tzw. „maszyn inteligentnych", które w wielozadaniowych procesach technologicznych tworzą zintegrowaną strukturę i komunikując się wzajemnie, realizują program operacji technologicznych umożliwiający wzrost wydajności produkcji oraz elastycznej zmiany asortymentu produkcji. „Przemysł 4.0” jest koniecznością rynkową dla masowej produkcji w przemyśle metalowym i odlewniczym. W odlewnictwie artystycznym, nie wszystkie jego założenia będą istotne, ale automatyzacja, cyfryzacja, oszczędność materiałów i energii, będą niewątpliwie kluczem do sukcesu. Autorzy omawiają przykłady wdrożonych zautomatyzowanych i zinformatyzowanych rozwiązań technologicznych w obróbce cieplnej metali i odlewnictwie, skupiając się na „inteligentnych piecach indukcyjnych", stanowiących „elementy wykonawcze" koncepcji „Przemysł 4.0".
EN
The dynamics o f implementing a new concept o f production process called Industry 4.0, which is the next stage of development in industry, formulates questions and sets challenges also for metal and foundry industry managers. In this multidimensional structure of technical, IT, economic, and social concepts, the technical piane is a particular challenge for engineers. Engineers must meet the technical requirements of so-called intelligent machinery that in multitask technological processes create an integrated structure and by communicating with each other they carry out the technological operations programme, which enables the improvement of production efficiency and flexible change of production assortment. Industry 4.0 is a market necessity for mass production in metal and foundry industries. In artistic casting, not all of its goals will be important, but without doubt automation, digitisation, and materiał and energy saving will con stitute as a key to success. The authors discus s ing examples of implemented automated and computerised technological solutions in heat treating of metals and founding while focusing on intelligent induction furnaces that constitute as executive elements of the Industry 4.0 concept.
2
Content available remote Research of mechanical and electrical properties of Cu–Sc and Cu–Zr alloys
EN
The research paper presents the impact of the scandium additive and various conditions of the heat treatment on copper mechanical, electrical and heat resistance properties. The performed research works included manufacturing of CuSc0.15 and CuSc0.3 alloys through metallurgical synthesis with the use of induction furnace and following crystallization in graphite crucibles at ambient temperature. Additionally, a CuZr0.15 alloy was produced as a reference material for previously syn-thesized Cu–Sc alloys. During research, the selection of heat treatment for the produced materials was conducted in order to obtain the highest mechanical–electrical properties ratio. Materials obtained in such a way were next subjected to thermal resistance tests. Parameters of thermal resistance test included temperatures from the range of 200–700 °C and 1 h of anneal-ing time. The research has shown that CuSc0.15 and CuSc0.3 alloys have higher heat resistance after their precipitation hardening compared to the Cu–Zr alloy. The paper also presents microstructural research of the produced materials, which showed that alloying elements precipitates are mainly localized at the grain boundaries of the material structure.
PL
W pracy przedstawiono metodę opracowania modelu symulacyjnego układu sterowania piecem indukcyjnym z wykorzystaniem symulacji komputerowej w programie MATLAB®-Simulink. Zastosowano algorytmy regulatorów PID oraz pPI. Istotę działania modelu układu sterowania zilustrowano na schematach blokowych. Dokonano oceny jakości sterowania z wykorzystaniem wskaźników całkowych. Poddano analizie wyniki symulacji komputerowej modelu układu sterowania.
EN
The paper presents a method of development of a simulation model of the induction furnace control system, using a computer simulation in MATLAB®-Simulink program. Algorithms controls PID and pPI were used. The essence of the model of the control system is illustrated in the block diagrams. The quality of control was evaluated using integral indicators. Results of the computer simulation model of the control system were analyzed.
PL
Próżniowe piece indukcyjne umożliwiają wytop metali o wysokich temperaturach topnienia takich jak tytan i jego stopy. Dzięki zastosowaniu próżni końcowy produkt charakteryzuje się wysoką czystością. Zbadanie zjawisk zachodzących w indukcyjnych piecach poróżnionych jest istotne z punktu widzenia ich sterowania i optymalizacji. W tym celu stosuje się metody pomiarowe oraz metody numeryczne. W przedstawionej pracy zastosowano podejście mieszane porównując wyniki uzyskane modelem matematycznym z wynikami eksperymentalnymi. Model matematyczny został zdefiniowany osobno dla pola elektromagnetycznego oraz cieplno-przepływowego. Informacje pomiędzy modelami byty wymieniane w obu kierunkach poprzez zastosowanie własnego kodu źródłowego. Zaproponowany model matematyczny umożliwił wyznaczenie temperatury wewnątrz ciekłego metalu, strat ciepła do otoczenia, kształtu powierzchni swobodnej oraz efektywności oczyszczania metalu z zanieczyszczeń. Walidacja modelu przeprowadzona w oparciu o pomiary kamerą termowizyjną, kamerą szybką oraz analizę chemiczną wykazała wysoką zgodność.
EN
The principal aim of the proposed research is the development of a validated mathematical model of coupled processes taking place during metal melting in induction furnaces with cold crucibles. The mathematical description of process in the furnace should encompass sub-models of all its constituent phenomena. To accomplish this, the developed algorithm will account for mutual interactions of electromagnetic and thermofluid fields. The most important question here is the evaluation of the complex shape of the free surface of the liquid metal, flow pattern in the melt, heat transfer, transport of components in the liquid metal, their evaporation from the metal surface and further transport in the inert or protective atmosphere over the crucible.
5
Content available remote Sterowanie piecem indukcyjnym do laboratoryjnego spalania biomasy
PL
W pracy przedstawiono koncepcję modernizacji pieca indukcyjnego przeznaczonego do laboratoryjnego spalania biomasy. Polegała ona na zastosowaniu programowalnego sterownika logicznego (PLC) do sterowania temperaturą spalania próbek biomasy. Opracowano jeden główny program sterujący, składający się z kilku podprogramów. Wyniki testów laboratoryjnych potwierdziły skuteczność funkcjonowania w/w systemu sterowania piecem indukcyjnym.
EN
The paper presents the concept of modernization of the induction furnace designed for laboratory biomass combustion. This entails the use of a programmable logic controller (PLC) to control the combustion temperature of samples of biomass. Developed one of the main control program, consisting of several sub-schemes. Results of laboratory tests have confirmed the effectiveness of w / w induction furnace control system.
EN
In this paper, an accurate numerical model of coupled phenomena in an induction furnace applied in the modern metallurgy industry was formulated. In addition, an examination of material properties’ influence on the melting process and the free surface shape in an induction furnace with a ceramic crucible was performed. The results showed insignificant influence of the most important properties on the free surface shape of the molten metal.
PL
Celem pracy było stworzenie dokładnego modelu numerycznego sprzężonego zjawiska topienia metalu w piecu indukcyjnym oraz identyfikacja wpływu własności materiałowych ciekłego metalu na uzyskiwane wyniki. Z tego powodu przeprowadzono szereg analiz wrażliwości przepływowych oraz elektromagnetycznych własności stopionego metalu. Zaobserwowano niewielki wpływ własności materiałowych na kształt powierzchni swobodnej, co świadczy o zasadności zastosowania uproszczeń w modelach numerycznych procesów topienia metalu w piecach indukcyjnych.
PL
W pracy przedstawiono metodę opracowania modelu symulacyjnego układu sterowania piecem indukcyjnym z wykorzystaniem symulacji komputerowej w programie MATLAB®-Simulink. Zastosowano algorytmy regulatorów PID oraz neuronowo-rozmytego (model Takagi- Sugeno). Istotę działania modelu układu sterowania zilustrowano na schematach blokowych. Dokonano oceny jakości sterowania z wykorzystaniem wskaźników całkowych. Analizowano wyniki symulacja komputerowej modelu układu sterowania.
EN
The paper presents a method of development of a simulation model of the induction furnace control system, using a computer simulation in MATLAB®-Simulink program. Algorithms controls PID and neuro-fuzzy (Takagi-Sugeno model) were used. The essence of the model of the control system is illustrated in the block diagrams. The quality of control was evaluated using integral indicators. Results of the computer simulation model of the control system were analyzed.
PL
Głównym celem pracy było stworzenie dokładnego modelu matematycznego zjawiska topienia metalu w piecu indukcyjnym z tradycyjnym tyglem. Podstawowym elementem modelu matematycznego było dwukierunkowe sprzężenie między polem elektromagnetycznym a dwufazowym polem cieplno-przepływowym. Model elektromagnetyczny pozwolił na wyznaczenie dwóch wielkości: gęstości siły Lorentza oraz wyindukowanych prądów wirowych w kąpieli. Pierwsza z nich stanowi człon źródłowy w równaniach pędu Naviera-Stokesa, natomiast druga to ciepło Joule’a, czyli człon źródłowy równania energii. Sprzężenie zwrotne było realizowane w przypadku zmiany kształtu powierzchni swobodnej kąpieli, co ma istotny wpływ na rozkład pól elektromagnetycznych w badanej przestrzeni. Wyniki symulacji numerycznych zostały porównane z wynikami pomiarów na stanowisku tygla ceramicznego. Stworzony model numeryczny pozwoli na optymalizację procesu topienia metalu w piecu indukcyjnym.
EN
The main purpose of this work was to develop numerical model of a crucible for metal melting process in an induction furnace. To mathematically describe the physical processes in a furnace, mutual interaction of electromagnetic and thermo-fluid fields needs to be considered. The coupled mathematical model of metal melting and rectification was implemented using two commercial codes: Ansys Mechanical APDL for electromagnetic field and Ansys Fluent for thermal and flow fields. The most important factors for this kind of modelling is a shape of free surface of the liquid metal, flow field in the melt, heat transfer in the crucible and transport of components in the liquid metal and further in the inert or protective atmosphere over crucible. Final results from CFD approach was compared to the experimental data. Developed mathematical model will be used to optimize metal melting process in induction furnace.
9
Content available remote Konstrukcja i analiza modelu symulacyjnego układu sterowania piecem indukcyjnym
PL
W pracy przedstawiono metodę opracowania modelu symulacyjnego układu sterowania piecem indukcyjnym z wykorzystaniem symulacji komputerowej w programie MATLAB®-Simulink. Istotę działania modelu zilustrowano na schematach blokowych. Omówiono wykorzystanie charakterystyki dynamicznej obiektu regulacji w aspekcie określenia stopnia niedoskonałości modelu. Analizowano wyniki symulacja off-line modelu układu sterowania.
EN
The paper presents a method to develop a simulation model induction furnace control system using a computer simulation in MATLAB®- Simulink program. The essence of the model is illustrated in the block diagrams. Were discussed use of the dynamic characteristics of the control object in terms of determining the degree of imperfection of the model. Results were analyzed off-line simulation model of the control system.
EN
In this paper, the velocity field and turbulence effects that occur inside a crucible of a typical induction furnace were investigated. In the first part of this work, a free surface shape of the liquid metal was measured in a ceramic crucible. Then a numerical model of aluminium melting process was developed. It took into account coupling of electromagnetic and thermofluid fields that was performed using commercial codes. In the next step, the sensitivity analysis of turbulence modelling in the liquid domain was performed. The obtained numerical results were compared with the measurement data. The performed analysis can be treated as a preliminary approach for more complex mathematical modelling for the melting process optimisation in crucible induction furnaces of different types.
PL
W tej pracy przeprowadzono analizę pola prędkości i tworzących się wirów w tyglu typowego pieca indukcyjnego. W pierwszym etapie pracy zostały przeprowadzone pomiary kształtu powierzchni swobodnej ciekłego metalu na stanowisku z tyglem ceramicznym. Następnie został stworzony model numeryczny badanego tygla opisujący proces topienia aluminium. Model uwzględniał sprzężenie pola elektromagnetycznego oraz cieplnoprzepływowego, które przeprowadzono za pomocą komercyjnych programów. Następnie przeprowadzono analizę wrażliwości ze względu na sposób modelowania turbulencji w ciekłym metalu. Wyniki numeryczne zostały porównane z danymi z eksperymentu. Przeprowadzona analiza pozwoli na stworzenie dokładniejszych modeli numerycznych umożliwiających odtworzenie pola prędkości ciekłego metalu i optymalizację procesu topienia w piecach indukcyjnych.
EN
This study aimed at evaluating and analyzing the voltage and current distortions on the introduction of a steel production plant in a typical 33 kV distribution system in Nigeria, with a view to assisting decisions made in the present system operation and planning effective service delivery in terms of quality. A three phase induction furnace was developed using MatLab Simulink software and the effects of steel plant loads on the quality of electric power system supply to electricity users on the same distribution network was analyzed in terms of total harmonic distortions of voltage and current. In order to evaluate voltage magnitude profile on the network, load flow computation and analyses were carried out on the 33 kV distribution network before and after the introduction of steel plant loads, using Successive Approximation Method. The results showed critical voltage magnitude profile below -5% of nominal voltage at the receiving end nodes. With the aid of the Matlab Simulink model, inadmissible voltage and current distortions of 15.47% and 10.35% were measured. Passive filter was proposed, designed and simulated, in order to mitigate these distortions caused by the steel production plant loads. By simulation, the installation of the designed passive filter gave a reduction of the distortions to permissible values. Further, for every 1 MW load increment when the steel plant is connected, network losses increased by 94%; however, for every of Mvar of filter capacity, loss reduction in the network is 5.1 MW.
PL
Rozwój pieców indukcyjnych do topienia metali zmierza do zwiększania wydajności tych urządzeń poprzez maksymalizację ich mocy jednostkowej. Jednakże wzrost natężenia pola elektromagnetycznego z tym związany, oprócz zwiększenia szybkości nagrzewania, powoduje także intensyfikację zjawisk hydrodynamicznych zachodzących wewnątrz ciekłego metalu. W efekcie następuje znaczne zwiększenie naturalnego menisku na powierzchni ciekłego metalu. W większości zastosowań zjawisko to jest niepożądane, ponieważ m.in. nasila utlenianie powierzchni ciekłego metalu oraz zwiększa utratę ciepła z kąpieli. Praca opisuje metodykę symulacji komputerowej, w której występuje sprzężenie pola elektromagnetycznego, pola prędkości oraz kształtu powierzchni ciekłego metalu oraz zastosowanie tego rodzaju symulacji do oceny możliwości zmiany geometrii wzbudnika pozwalającej na ograniczenie powierzchni swobodnej metalu.
EN
Development of induction furnaces causes increase in efficiency of these devices by the maximization of their unit power. However, the increase of an intensity of electromagnetic field influences on hydrodynamic phenomena inside the liquid metal. In effect, the natural meniscus on the liquid metal surfaces is significantly increased. For most applications, the phenomenon is undesirable because of the intensifying of the liquid metal surface oxidation and the heat loss from the bath. The article describes the methodology of computer simulation with coupling of electromagnetic field, velocity field and the shape of the liquid metal surface and its application for the possibility analysis of the change of the inductor geometry in the target of the decrease of the metal free surface area.
PL
Celem pracy było opracowanie koncepcji modernizacji trzydziestoletniego pieca typu VSG 50 firmy Balzers tak aby jego wyposażenie i warunki eksploatacji odpowiadały współczesnym rozwiązaniom konstrukcyjnym próżniowych pieców indukcyjnym. Opracowano koncepcję modernizacji części mechanicznej i elektrycznej wraz z stosownymi projektami oraz określono nakłady finansowe na zmianę lokalizacji pieca i modernizację. Zmodernizowany piec umożliwi wykonywanie wytopów badawczych o masie od 20 kg do 30 kg oraz odlewów, rozszerzając tym samym zakres oferowanych usług.
EN
The purpose of the work was to develop the concept for modernisation of thirty-year-old VSO 50 furnace by Balzers so that its equipment and operating conditions would correspond to contemporary design solutions of vacuum induction furnaces. The concept for modernisation of its mechanical and electrical part with relevant designs was developed and financial outlays on change of location and modernisation of the furnace were determined. The modernised furnace will allow making research heats of 20 kg to 30 kg as well as casts, thus extending the scope of the offered services.
PL
W artykule przedstawiono osiągnięcia firmy EDGES, jednego z wiodących producentów pieców indukcyjnych średniej częstotliwości. Omówiono rodzaje produkowanych pieców i technikę topienia gwarantującą uzyskanie ciekłego stopu metali o żądanych właściwościach metalurgicznych. Piece EGES, zarówno topialne jak i podgrzewcze, pracują w 20 krajach na trzech kontynentach, a ich zastosowanie ma znaczący wpływ na ekonomiczność pracy odlewni i koszt gotowego wyrobu. Pośród stosowanych obecnie technik topienia, największy postęp i praktyczną dominację w nowych instalacjach zajmują piece indukcyjne średniej częstotliwości.
EN
In the article the achievements of the firm EDGES, one of the lading producers of medium frequency induction furnaces, is pesented. The types of the produced furnaces and the melting techniques, securing the receiving of the liquid metal with the required metallurgical properties are discussed. The EGES furnaces, both the melting and the holding ones, operate in 20 countries on three continents. Their application has an important effect on the economy of the foundry operation and the cost of the ready product. From among the melting techniques used nowadays, the fastest progress and the practical domination in new installations, belong to the induction furnaces of medium frequency.
16
Content available remote Pneumatyczne wprowadzanie FeCr do ciekłego żeliwa
PL
W artykule przedstawiono wyniki eksperymentów wprowadzania dodatków stopowych metodą pneumatyczną przy zastosowaniu lancy nie zanurzonej. Prowadzone eksperymenty mają w założeniu wyjaśnić niektóre aspekty dynamiki strumienia dwufazowego, mającej zasadniczy wpływ na wyniki procesu. Przeanalizowano głównie wpływ wielkości ziarna wdmuchiwanego żelazostopu na efektywność przyswajania chromu przez ciekłe żeliwo. Zastosowania lancy nie zanurzonej wymaga specyfika pieców indukcyjnych.
EN
This paper presents results of pneumatic injection of alloy additions using non-immersed lance. The experiments should explain some aspects of diphase stream dynamics, which fundamentally influences on the results of the process. Influence of injected ferroalloys grain size for increasing of chromium contents was analyzed. Experiments were concern for a case of injection into an induction furnace with non-submerged lance (above the liquid) powder injection into liquid cast iron.
PL
W pracy przedstawiono przykład zastosowania materiałów ogniotrwałych firmy OXYD-KERAMIK w odlewnictwie, w warunkach Kieleckiej Fabryki Pomp. Wykonano pełną wykładzinę (wanny i induktora) pieca indukcyjnego kakałowego typu PIKs-12. Stwierdzono, że zastosowane materiały umożliwiają eksploatację pieca przez okres ok. dwóch lat w sposób ciągły bez konieczności wymiany wykładziny induktora.
EN
In the article the application fo refractory materials, made by OXYD-KERAMIK, in foundry practice on the example of KIELECKA FABRYKA POMP was presented. The full lining (of the tub and the inductor) of a channel-type induction furnace PIKs 12 was made. It was stated that the applied materials enabled the running of the furnace in a continuous way for a period of about two years without the necessity of changing the lining of the inductor.
PL
W klasycznych elektrycznych piecach oporowych proces nagrzewania lub topnienia niewielkich wsadów metali jest zwykle czasochłonny i kosztowny. Elektroniczne indukcyjne piece grzejne znacznie przyspieszają te procesy i obniżają koszty [1]. Zapotrzebowanie na takie własne piece zgłaszają laboratoria naukowo-badawcze oraz małe pracownie i warsztaty: np. pracownie jubilerskie, protetyki dentystycznej. W Zakładzie Elektrotechnologii Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej opracowano dwa modele pieców indukcyjnych, które mogą stanowić alternatywę dla znacznie droższych propozycji zagranicznych producentów.
EN
In classical electrical resistance furnaces the melting or heating up of small charges is time and money consuming. On the other hand, furnaces, considerably accelerate these processes. A them of designers from the Technical University of Gdansk developed laboratory furnaces of several kW and converter resonance frequency 10 kHz. Designing investigations demonstrated full usefulness of the prepared arrangement to speedy and energy saving melting of metals and their alloys.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.