Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

За топене на цветни и черни метали се използва индукционна пещ. Единиците на този принцип на действие се използват в следните области: от най-добрите бижута до промишленото топене на метали в големи размери. Тази статия ще обсъди характеристиките на различни индукционни пещи.

Индукционни пещи за топене

Принцип на действие

Индукционното нагряване е основата на пещта. С други думи, електрическият ток образува електромагнитно поле и се генерира топлина, която се използва в промишлен мащаб. Този закон на физиката се изучава в последните класове на средното училище. Но концепцията за електрическия блок и котлите за електромагнитна индукция не трябва да се бърка. Въпреки че основата на работата и там и тук е електричество.

Как върви

Генераторът е свързан към източник на променлив ток, който влиза в него чрез индуктор вътре. Кондензаторът се използва за създаване на колебателна верига, която се основава на постоянна работна честота, на която е настроена системата. С увеличаване на напрежението в генератора до границата от 200 V, индукторът създава магнитно поле с променливо действие.

Затварянето на веригата става най-често през сърцевината на феромагнитна сплав. Едно променливо магнитно поле започва да взаимодейства с материала на детайла и създава мощен поток от електрони. След индуктивното действие на електропроводимия елемент в системата се получава остатъчно напрежение, което в кондензатора допринася за образуването на вихрови токове. Енергията на вихровия ток се превръща в топлинна енергия на индуктора и се нагрява до високи температури на топене на желания метал.

Използваната топлина от индуктора се използва:

  • разтопяване на меки и твърди метали;
  • за втвърдяване на повърхността на метални части (например инструменти);
  • за термична обработка на вече произведени части;
  • битови нужди (отопление и готвене).

Кратко описание на различни пещи

Видове инструменти

  • Тигелните индукционни пещи се използват за топене на метали, основният им принцип, различен от работата на други единици, е липсата на сърцевина.
  • Каналните индукционни блокове са вид трансформатор, който има стоманен накрайник - магнитно задвижване. Натоварването се подава през вторичната намотка, извършено в един завой.
  • Индукционни устройства за вакуумно действие, които процесът на топене се извършва при условия на пълен вакуум, който буквално издърпва всички примеси от метала.
  • Топилни тигелни пещи - индуктори за маса на топене от 5 до 200 kg с преобразувател по принципа на транзистора.

Индукционни тигелни пещи

Това е най-често срещаният тип пещно индукционно нагряване. Отличителна черта, отличаваща се от другите видове е, че в него се появява променливо магнитно поле при липса на стандартно ядро. Вътре в кухината на индуктора се поставя цилиндричен тигел. Пещта или тигелът са изработени от материал, който перфектно се противопоставя на огъня и е свързан към променлив електрически ток.

Положителни аспекти

  • енергията се освобождава, когато металът е натоварен, няма нужда да се монтират междинни елементи;
  • метални сплави, състоящи се от няколко компонента, след приключване на топенето, те получават хомогенна консистенция и същия химичен състав във всеки избран обем;
  • като се използват регулатори на налягането, е възможно да се извърши редуциращ, окислителен или неутрален процес;
  • средните честоти на променлив ток показват високи стойности на специфична мощност, което поставя тигелните пещи в редица високоефективни агрегати;
  • пещта може да работи периодично между зареждането на метала, това няма да се отрази в последващото топене, преходът от един вид метал към друг се осъществява без дълго преконфигуриране на параметрите;
  • тигелните единици са лесни за поставяне на автоматичен контрол, те са лесни за използване и лесно се пренареждат към всеки от режимите;
  • В резултат на процеса се получава висококачествена слава, състояща се от много компоненти, температурата има постоянна и еднаква стойност в банята, а остатъците и отпадъците бързо се стопят, няма прегряване.

Тигелните агрегати се класифицират като екологично чисти източници на топлина, околната среда не се замърсява от топенето на метали.

При работата на тигелни пещи съществуват недостатъци:

  • по време на обработката се използват шлаки с ниска температура;
  • Изработената облицовка на тигелни пещи има ниска устойчивост на разрушаване, което е най-забележимо при резки температурни колебания.

Съществуващите недостатъци не представляват особени затруднения, предимствата на индукционната единица за тигел за топене на метал са очевидни и са направили този вид оборудване популярно и търсено сред широк кръг потребители.

Пещи за индукционен топилен канал

Този тип се използва широко при топене на цветни метали. Ефективно се използва за мед и медни сплави на базата на месинг, никел сребро, бронз. Алуминий, цинк и сплави в състава на тези метали се разтопяват активно в каналните агрегати. Широкото използване на пещи от този тип е ограничено поради невъзможността да се изпълни облицовка, която е устойчива на повреда по вътрешните стени на камерата.

Разтопеният метал в индукционни канални пещи прави термично и електродинамично движение, което осигурява постоянна хомогенност на смесените сплавни компоненти в пещната вана. Използването на индукционни канални пещи е оправдано в случаите, когато се налагат специални изисквания за разтопения метал и за получените блокове. Сплавите са качествени по отношение на наситеността на газа, наличието на органични и синтетични примеси в метала.

Пещите с индукционни канали работят като миксер и са проектирани да изравнят състава, да поддържат постоянна температура на процеса и да избират скоростта на разливане в калъпи или форми. За всяка сплав и състав за леене има специални параметри на зареждане.

достойнство

  • сплавта се нагрява в долната част, към която няма достъп на въздух, което намалява изпарението от горната повърхност, която се нагрява до минималната температура;
  • Каналните пещи се наричат икономични индукционни пещи, тъй като топенето, което се извършва, се осигурява от малка консумация на електрическа енергия;
  • пещта има висока ефективност поради използването на затворена магнитна жица в действие;
  • постоянната циркулация в пещта на стопения метал ускорява процеса на топене и допринася за хомогенността на смесването на сплавните компоненти.

недостатъци

  • дълготрайността на вътрешната облицовка на камъка се намалява при използване на високи температури;
  • подплатата се разрушава при топене на химически агресивни сплави от бронз, калай и олово.
  • топенето на замърсената нискокачествена смес причинява запушени канали;
  • повърхностната шлака в банята не се загрява до висока температура, което не позволява операции между метала и подслона и разтопява стърготини и скрап;
  • Каналните единици не понасят прекъсвания в работата, което налага да се съхранява значително количество течна сплав в отвора на пещта.

Пълното отстраняване на разтопения метал от пещта води до бързото му напукване. По същата причина е невъзможно да се извърши бързо преструктуриране от една сплав в друга, трябва да направите няколко междинни нагрева, наречени баласт.

Индукционни вакуумни пещи

Този тип се използва широко за топене на висококачествени стомани и никелови, кобалтови и желязо сплави с устойчиво на топлина качество. Устройството успешно се справя с топенето на цветни метали. Стъклото се сварява във вакуумни агрегати, частите се обработват с висока температура и се произвеждат единични кристали .

Пещта се отнася до високочестотен генератор, разположен в индуктор, изолиран от външната среда, преминаващ високочестотен ток. За да се създаде вакуум, въздушните маси се изпомпват от нея. Всички операции по въвеждане на добавки, зареждане на таксата, издаването на метал се извършва от автоматични механизми с електрическо или хидравлично управление. От вакуумни пещи се произвеждат сплави с малки примеси на кислород, водород, азот и органични вещества. Резултатът е много по-добър от отворените индукционни пещи.

Топлоустойчивата стомана от вакуумни пещи се използва в производството на инструменти и оръжия . Някои сплави на никел и титан, съдържащи никел, са химически активни и е трудно да се получат в други видове пещи. Вакуумните пещи изпълват метално изливане чрез завъртане на тигела във вътрешното пространство на корпуса или чрез завъртане на камерата с неподвижна пещ. Някои модели имат отвор в дъното, за да се отцеди металът в инсталирания контейнер.

Тигелни пещи с транзисторен преобразувател

Прилага се за ограничено тегло на цветни метали. Те са мобилни, имат малко тегло и са лесно пренаредени от едно място на друго. В пакета на пещта е включен високоволтовият транзисторен преобразувател с универсално действие . Позволява ви да изберете силата, препоръчана за свързване към мрежата, и съответно вида на преобразувателя, който е необходим в този случай с промяна на параметрите на теглото на сплавта.

Транзисторна индукционна пещ е широко използвана за металургична обработка. С негова помощ, топлина части в ковачество, закалени метални предмети. Тиглите в транзисторни пещи са направени от керамика или графит, първите са предназначени за топене на феромагнитни метали, като например чугун или стомана. Графитът е предназначен за топене на месинг, мед, сребро, бронз и злато. Разтопяват стъкло и силиций. Алуминият се топи добре чрез чугунени или стоманени тигели.

Какво е облицовка на индукционни пещи

Неговата цел е да предпази корпуса на пещта от разрушителното действие на високите температури. Страничен ефект е запазването на топлината, следователно увеличава ефективността на процеса .

Тигелът в конструкцията на индукционна пещ се изпълнява по един от начините:

  • метод на изкоп в малки пещи;
  • печатен метод за огнеупорен материал под формата на зидария;
  • комбиниране на керамика и полагане на буферния слой в пространството между зидария и индикатора.

Подплата е направена от кварцит, корунд, графит, шамотен графит, магнезит. Във всички тези материали се добавят добавки, които подобряват характеристиките на облицовката, намаляват промените в обема, подобряват синтероването и увеличават устойчивостта на слоя към агресивни материали.

За избора на материал за облицовка се вземат предвид редица свързани условия, а именно вида на метала, цената и огнеупорните свойства на тигела, експлоатационният живот на състава. Правилният състав на облицовката трябва да осигурява технически изисквания за процеса:

  • получаване на висококачествени блокове;
  • най-голямо количество пълно топене без ремонт;
  • безопасна работа на специалисти;
  • стабилност и непрекъснатост на процеса на топене;
  • получаване на висококачествени материали с икономично количество ресурси;
  • приложение за облицоване на обикновени материали на ниска цена;
  • минимално въздействие върху околното пространство.

Използването на индукционни пещи позволява да се получат сплави и метали с отлично качество с минимално съдържание на различни примеси и кислород, което увеличава използването им в сложни производствени области.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Инструменти