Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Piec indukcyjny służy do topienia metali nieżelaznych i żelaznych. Jednostki tej zasady działania są stosowane w następujących obszarach: od najlepszej biżuterii po przemysłowe wytapianie metali w dużych rozmiarach. W tym artykule omówiono cechy różnych pieców indukcyjnych.

Indukcyjne piece do topienia

Zasada działania

Ogrzewanie indukcyjne jest podstawą pieca. Innymi słowy, prąd elektryczny tworzy pole elektromagnetyczne i wytwarzane jest ciepło, które jest wykorzystywane na skalę przemysłową. To prawo fizyki jest studiowane w ostatnich klasach szkoły średniej. Jednak koncepcja jednostki elektrycznej i kotłów indukcyjnych elektromagnetycznych nie powinna być mylona. Chociaż podstawą pracy i tam jest elektryczność.

Jak leci

Generator jest podłączony do źródła prądu przemiennego, które wchodzi do niego przez induktor wewnątrz. Kondensator jest używany do stworzenia obwodu oscylacyjnego, który opiera się na stałej częstotliwości roboczej, do której system jest dostrojony. Wraz ze wzrostem napięcia w generatorze do granicy 200 V induktor tworzy pole magnetyczne o zmiennym działaniu.

Zamknięcie łańcucha następuje najczęściej przez rdzeń stopu ferromagnetycznego. Zmienne pole magnetyczne zaczyna oddziaływać z materiałem obrabianego przedmiotu i tworzy silny strumień elektronów. Po indukcyjnym działaniu elementu przewodzącego prąd elektryczny w systemie występuje napięcie szczątkowe, które w kondensatorze przyczynia się do powstawania prądów wirowych. Energia prądu wirowego jest zamieniana na energię cieplną induktora i jest podgrzewana do wysokich temperatur topnienia pożądanego metalu.

Wykorzystywane jest ciepło wytwarzane przez cewkę indukcyjną:

  • do topienia miękkich i twardych metali;
  • do utwardzania powierzchni części metalowych (na przykład narzędzi);
  • do obróbki termicznej części już wyprodukowanych;
  • potrzeby domowe (ogrzewanie i gotowanie).

Krótki opis różnych pieców

Typy instrumentów

  • Piece indukcyjne tyglowe służą do topienia metali, ich główną zasadą, różną od pracy innych jednostek, jest brak rdzenia.
  • Kanałowe jednostki indukcyjne są rodzajem transformatora, który ma stalową końcówkę - napęd magnetyczny. Obciążenie jest podawane przez uzwojenie wtórne, wykonane w jednym obrocie.
  • Urządzenia indukcyjne o działaniu próżniowym, które proces wytapiania odbywa się w warunkach pełnej próżni, co dosłownie wyciąga wszystkie zanieczyszczenia z metalu.
  • Topienie pieców tyglowych - cewki indukcyjne do masy topnienia od 5 do 200 kg z przetwornikiem według zasady tranzystora.

Piece indukcyjne tyglowe

Jest to najbardziej popularny rodzaj nagrzewania indukcyjnego pieca. Charakterystyczną cechą odróżniającą się od innych typów jest to, że w nim występuje zmienne pole magnetyczne przy braku standardowego rdzenia. Wewnątrz wnęki induktora umieszczony jest tygiel w kształcie cylindra. Piec lub tygiel wykonany jest z materiału doskonale odpornego na ogień i połączonego z przemiennym prądem elektrycznym.

Pozytywne aspekty

  • energia jest uwalniana, gdy metal jest ładowany, nie ma potrzeby instalowania elementów pośrednich;
  • stopy metali, składające się z kilku składników, po zakończeniu wytapiania uzyskują jednorodną konsystencję i taki sam skład chemiczny w dowolnej wybranej objętości;
  • za pomocą regulatorów ciśnienia można przeprowadzić proces redukcji, utleniania lub neutralny;
  • średnie częstotliwości prądu przemiennego wykazują wysokie wartości mocy właściwej, co powoduje, że piece tyglowe umieszczane są w wielu wysokowydajnych jednostkach;
  • piec może pracować okresowo między ładowaniem metalu, co nie będzie odzwierciedlone w późniejszym wytapianiu, przejście z jednego rodzaju metalu na inny następuje bez długiej rekonfiguracji parametrów;
  • jednostki tyglowe są łatwe do sterowania automatycznego, są łatwe w obsłudze i łatwo można je przestawić na dowolny tryb;
  • w wyniku procesu uzyskuje się wysoką jakość sławy, składającą się z wielu składników, temperatura ma stałą i równą wartość w kąpieli, a pozostałości i odpady szybko się topią, nie ma przegrzania.

Kruszywa tygielskie są klasyfikowane jako przyjazne dla środowiska źródła ciepła, środowisko nie jest zanieczyszczone przez topienie metali.

W pracy pieców tyglowych występują wady:

  • podczas przetwarzania stosuje się żużle o niskiej temperaturze;
  • Wykładzina produkowanych pieców tyglowych ma niską odporność na zniszczenie, co jest najbardziej zauważalne przy ostrych wahaniach temperatury.

Istniejące wady nie stanowią szczególnych trudności, zalety jednostki indukcyjnej tygla do topienia metalu są oczywiste i sprawiły, że ten typ sprzętu jest popularny i pożądany wśród szerokiego grona konsumentów.

Indukcyjne piece kanałowe do topienia

Ten typ jest szeroko stosowany w wytopie metali nieżelaznych. Skutecznie stosowany do miedzi i stopów miedzi na bazie mosiądzu, srebra niklowego, brązu. Aluminium, cynk i stopy w składzie tych metali są aktywnie topione w agregatach kanałowych. Powszechne stosowanie tego typu pieców jest ograniczone ze względu na niemożność wykonania wykładziny odpornej na uszkodzenia wewnętrznych ścian komory.

Roztopiony metal w kanałowych piecach indukcyjnych wykonuje ruch termiczny i elektrodynamiczny, co zapewnia stałą jednorodność składników stopu mieszanych w kąpieli pieca. Zastosowanie pieców kanałowych indukcyjnych jest uzasadnione w przypadkach, gdy na stopiony metal i produkowane wlewki nakładane są specjalne wymagania. Stopy są jakościowe pod względem nasycenia gazem, obecności organicznych i syntetycznych zanieczyszczeń w metalu.

Indukcyjne piece kanałowe działają jak mieszalniki i są przeznaczone do wyrównywania składu, utrzymywania stałej temperatury procesu i wybierania prędkości wycieku do form lub form. Dla każdego stopu i składu odlewu istnieją specjalne parametry ładowania.

Cnoty

  • stop jest podgrzewany w dolnej części, do której nie ma dostępu powietrza, co zmniejsza parowanie z górnej powierzchni, która jest podgrzewana do minimalnej temperatury;
  • Piece kanałowe nazywane są ekonomicznymi piecami indukcyjnymi, ponieważ topnienie, które ma miejsce, zapewnia małe zużycie energii elektrycznej;
  • piec ma wysoką wydajność dzięki zastosowaniu działającego drutu magnetycznego w zamkniętej pętli;
  • stała cyrkulacja w piecu stopionego metalu przyspiesza proces topienia i przyczynia się do jednorodności mieszania składników stopu.

Wady

  • trwałość kamiennej wykładziny zmniejsza się w przypadku stosowania wysokich temperatur;
  • wykładzina jest niszczona podczas topienia chemicznie agresywnych stopów brązu, cyny i ołowiu.
  • topienie zanieczyszczonej mieszaniny niskiej jakości powoduje zatkanie kanałów;
  • żużel powierzchniowy na kąpieli nie nagrzewa się do wysokiej temperatury, co nie pozwala na operacje pomiędzy metalem a schronieniem i topi wióry i złom;
  • Zespoły kanałowe nie tolerują przerw w pracy, co powoduje konieczność przechowywania znacznej ilości ciekłego stopu w wylocie pieca.

Całkowite usunięcie stopionego metalu z pieca prowadzi do jego szybkiego pękania. Z tego samego powodu niemożliwe jest przeprowadzenie szybkiej restrukturyzacji z jednego stopu na drugi, musisz wykonać kilka pośrednich podgrzań, zwanych balastem.

Indukcyjne piece próżniowe

Ten typ jest szeroko stosowany do topienia stali wysokiej jakości oraz stopów niklu, kobaltu i żelaza o jakości odpornej na ciepło. Urządzenie z powodzeniem radzi sobie z topieniem metali nieżelaznych. Szkło jest gotowane w agregatach próżniowych, części są obrabiane w wysokiej temperaturze i wytwarzane są pojedyncze kryształy .

Piec odnosi się do generatora wysokiej częstotliwości, umieszczonego w cewce izolowanej od środowiska zewnętrznego, przepuszczającego prąd o wysokiej częstotliwości. Aby wytworzyć próżnię, z niej wypompowywane są masy powietrza. Wszystkie operacje związane z wprowadzaniem dodatków, ładowaniem ładunku, wydawaniem metalu odbywają się za pomocą automatycznych mechanizmów sterowania elektrycznego lub hydraulicznego. Stopy z małymi domieszkami tlenu, wodoru, azotu i związków organicznych są wytwarzane z pieców próżniowych. Wynik jest znacznie lepszy niż w przypadku otwartych pieców indukcyjnych.

Stal żaroodporna z pieców próżniowych jest używana do produkcji narzędzi i broni . Niektóre stopy niklu zawierającego nikiel i tytan są aktywne chemicznie i trudno jest je uzyskać w innych typach pieców. Piece próżniowe wykonują wylewanie metalu poprzez obracanie tygla w wewnętrznej przestrzeni obudowy lub przez obrócenie komory za pomocą stałego pieca. Niektóre modele mają otwór na dole, aby odprowadzić metal do zainstalowanego pojemnika.

Piece tyglowe z przetwornikiem tranzystorowym

Stosuje się do ograniczonej masy metali nieżelaznych. Są ruchome, mają niewielką wagę i można je łatwo przestawiać z miejsca na miejsce. Tranzystor wysokonapięciowy o uniwersalnym działaniu jest zawarty w pakiecie pieca. Pozwala wybrać moc zalecaną do podłączenia do sieci i odpowiednio typ konwertera, który jest w tym przypadku konieczny ze zmianą parametrów masy stopu.

Tranzystorowy piec indukcyjny jest szeroko stosowany do obróbki metalurgicznej. Z jego pomocą podgrzewaj części w kowalskich, hartowanych przedmiotach metalowych. Tygle w piecach tranzystorowych są wykonane z ceramiki lub grafitu, pierwsze są przeznaczone do topienia metali ferromagnetycznych, takich jak żeliwo lub stal. Grafit jest przeznaczony do topienia mosiądzu, miedzi, srebra, brązu i złota. Topią szkło i krzem. Aluminium topi się dobrze dzięki tyglom żeliwnym lub stalowym.

Co to jest okładzina pieców indukcyjnych

Jego celem jest ochrona obudowy pieca przed niszczącym działaniem wysokich temperatur. Efektem ubocznym jest zachowanie ciepła, dlatego zwiększa się skuteczność procesu .

Tygiel w projekcie pieca indukcyjnego jest wykonywany na jeden ze sposobów:

  • metoda wykopu w małych piecach;
  • drukowana metoda z materiałów ogniotrwałych w postaci muru;
  • połączone połączenie ceramiki i układanie warstwy buforowej w szczelinie między murem a wskaźnikiem.

Podszewka wykonana jest z kwarcytu, korundu, grafitu, szamotu grafitowego, magnezytu. We wszystkich tych materiałach dodawane są dodatki, które poprawiają właściwości wykładziny, zmniejszają zmiany objętości, poprawiają spiekanie i zwiększają odporność warstwy na agresywne materiały.

Przy wyborze materiału okładzinowego bierze się pod uwagę szereg powiązanych warunków, a mianowicie rodzaj metalu, cenę i ogniotrwałe właściwości tygla, żywotność kompozycji. Prawidłowy skład podszewki powinien zapewniać wymagania techniczne dla procesu:

  • uzyskiwanie wysokiej jakości wlewków;
  • największa ilość pełnego wytapiania bez napraw;
  • bezpieczna praca specjalistów;
  • stabilność i ciągłość procesu topienia;
  • uzyskanie wysokiej jakości materiałów przy użyciu ekonomicznej ilości zasobów;
  • zastosowanie do wykładania zwykłych materiałów w niskiej cenie;
  • minimalny wpływ na otaczającą przestrzeń.

Zastosowanie pieców indukcyjnych pozwala na uzyskanie stopów i metali o doskonałej jakości przy minimalnej zawartości różnych zanieczyszczeń i tlenu, co zwiększa ich wykorzystanie w złożonych obszarach produkcji.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Instrumenty