Индукционные печи – разновидности, принципы работы и особенности

Индукционные печи используются в промышленности для плавки чёрных и цветных металлов. Сфера применения данных агрегатов очень широка, начиная от ювелирного дела, заканчивая промышленной плавкой металла на крупных сталелитейных предприятиях.

Индукционные плавильные печи и их принцип работы

Плавильные печи данного типа работают за счёт индукционного нагрева. Тепло, получаемое при нагреве, получается за счёт образования электромагнитного поля из электрического тока. При этом процессе выделяется тепло, которое и нагревает металл до нужной для плавки температуры. Печь индукционной плавки работает по следующему алгоритму:

1. Генератор нужно подключить к источнику тока. Ток поступает в генератор через индуктор, который находится внутри индукционной печи;
2. Конденсатор используется для создания контура колебаний;
3. Когда напряжение в генераторе возрастает, индуктор создаёт магнитное поле;
4. С помощью сердечника из ферромагнитного сплава происходит замыкание цепи;
5. После этого магнитное поле начинает воздействовать на металл, в результате чего создаётся поток электродов;
6. После этого в системе возникает остаточное напряжение, за счёт чего возникает вихревой ток;
7. Энергия вихревого тока преобразуется в тепловую энергию, за счёт которой и происходит нагрев металла до температуры плавления.

С помощью печей индукционной плавки можно плавить как мягкие, так и твёрдые металлы. Кроме того, индукционные печи используются для термической закалки деталей и инструментов, для отпуска металлических деталей и других термических операций.

Индукционная тигельная печь для плавки металла, достоинства и недостатки

Индукционные плавильные печи для выплавки металлов имеют множество достоинств, которые обеспечили им популярность в сталелитейной промышленности:

1. При работе не нужно устанавливать дополнительные элементы, как это делается в дуговых печах;
2. Все металлические сплавы, независимо от из состава, после плавки получают не только однородную консистенцию, но и одинаковый химический состав;
3. С помощью регуляторов давления в индукционной плавильной печи можно проводить окислительные, нейтральные или восстановительные процессы;
4. Так как средние частоты тока имеют высокую удельную мощность, индукционные плавильные печи являются высокопроизводительными агрегатами;
5. При работе возможны перерывы между загрузками металлов, на следующей плавке это никак не отражается;
6. Если требуется перенастроить печь на работу с металлом другого типа, это делается очень быстро;
7. Тигельные плавильные печи очень легко настроить на автоматический режим работы. Это значительно экономит время. Кроме того, в автоматическом режиме можно с лёгкостью перенастраивать различные режимы плавки;
8. Металлы в процессе работы не подвергаются перегревам, все отходы быстро расплавляются, а готовый продукт обладает высоким качеством;
9. Тигельные индукционные печи не загрязняют окружающую среду в результате своей работы.

Кроме достоинств, тигельные индукционные печи имеют и несколько недостатков:

1. При технологической обработке приходится использовать шлаки пониженной температуры;
2. Футеровка печи часто разрушается, особенно часто это происходит при резких температурных скачках.

Как видно из вышеперечисленного, достоинства тигельной индукционной печи перекрывают немногочисленные недостатки. Именно по этой причине подобные агрегаты для плавки и термообработке металлов настолько популярны на сталелитейных предприятиях.

Канальные индукционные печи для металлов

Канальные индукционные печи применяются для плавки различных цветных металлов, таких как медь, латунь, бронза, мельхиор и различные сплавы на их основе. Кроме того, индукционные печи данного типа прекрасно подходят для плавки цинка и алюминия. Данные печи не получили широкого распространения в промышленности, так как на внутренних стенках рабочей камеры данной печи нет возможности сделать качественную и стойкую футеровку.

За счёт электродинамического и теплового движения, которое расплавленный металл совершает в данных печах, происходит равномерное смещение сплава. Используют такие печи в особых случаях, когда к готовому металлу предъявляются особые требования. Сплавы получаются однородными, в них присутствуют нужные органические и синтетические примеси. Индукционные канальные печи представляют собой сложные устройства, которые работают по миксерному типу, обеспечивая равномерное смешивание сплавов. Процесс происходит с поддержкой постоянной температуры, даже скорость разлива сплава в формы можно регулировать. Каждый сплав, приготавливаемый в канальной печи, приготавливается для определённых целей, поэтому состав шихты подбирается исходя из заданных параметров.

Достоинства канальных индукционных печей заключаются в следующем:

1. Сплав подогревается снизу, поэтому к нему нет воздушного доступа. Это позволяет снизить до минимума процент испарений с верхней поверхности сплава, так как она нагрета меньше всего;
2. Работа индукционных печей канального типа экономична, так как процесс нагрева не расходует большого количества электроэнергии;
3. Так как печи данного типа при работе используют замкнутый контур магнитного поля, то КПД у них очень высокий;
4. За счёт того, что сплав в процессе работы печки постоянно циркулирует, происходит его динамичный нагрев и смешивание.

Недостатки у канальных индукционных печей следующие:

1. Внутренняя каменная футеровка не обладает стойкостью при работах с высокой температурой. Футеровка быстро разрушается в процессе работ с агрессивными сплавами свинца, бронзы или олова;
2. Кроме того, в результате использования низкосортной шихты каналы печи засоряются;
3. Шлак, который собирается на поверхности рабочей ванны не нагревается до высоких температур, что не даёт возможности расплавлять стружку и скрап;
4. Канальные индукционные печи не любят долгих простоев и перерывов в работе, что заставляет постоянно хранить в печи некоторое количество жидкого сплава.
5. Если полностью удалить расплавленный металл из печи, футеровка быстро растрескается, что приведёт к её долгому и очень трудоёмкому ремонту. По той же причине нельзя быстро настроить оборудование на работу с другим сплавом, так как придётся делать еще несколько промежуточных плавок.

Индукционные печи для плавки металлов можно приобрести в Москве, наши квалифицированные специалисты дадут подробные консультации и помогут выбрать необходимую модель индукционной печи.