An індукційна плавильна піч– це електрична піч, яка використовує ефект індукційного нагрівання матеріалів для їх нагрівання або плавлення. Основні компоненти індукційної печі включають датчики, корпус печі, джерело живлення, конденсатори та систему керування.
Основні компоненти індукційної печі включають датчики, корпус печі, джерело живлення, конденсатори та систему керування.
Під дією змінних електромагнітних полів в індукційній печі всередині матеріалу виникають вихрові струми, що забезпечують нагрівання або плавлення. Під впливом перемішувального змінного магнітного поля склад і температура матеріалу в печі є відносно однорідними. Температура нагрівання при куванні може досягати 1250 ℃, а температура плавлення — 1650 ℃.
Окрім можливості нагрівання або плавлення в атмосфері, індукційні печі також можуть нагрівати або плавити у вакуумі та захисних атмосферах, таких як аргон та неон, для задоволення спеціальних вимог до якості. Індукційні печі мають видатні переваги у проникненні або плавленні м'яких магнітних сплавів, високоомних сплавів, сплавів платинової групи, жароміцних, корозійностійких, зносостійких сплавів та чистих металів. Індукційні печі зазвичай поділяються на індукційні нагрівальні печі та плавильні печі.
Електрична піч, яка використовує індукований струм, що генерується індукційною котушкою, для нагрівання матеріалів. Якщо нагріваються металеві матеріали, помістіть їх у тиглі, виготовлені з вогнетривких матеріалів. Якщо нагріваються неметалеві матеріали, помістіть матеріали в графітовий тигель. Коли частота змінного струму збільшується, відповідно збільшується частота індукованого струму, що призводить до збільшення кількості виробленого тепла. Індукційна піч швидко нагрівається, має високі температури, проста в експлуатації та управлінні, а матеріали менше забруднюються під час процесу нагрівання, що забезпечує якість продукції. В основному використовується для плавлення спеціальних високотемпературних матеріалів, вона також може використовуватися як нагрівальне та керуюче обладнання для вирощування монокристалів з розплаву.
Плавильні печі поділяються на дві категорії: індукційні печі з сердечником та індукційні печі без сердечника.
Індукційна піч із залізним сердечником має залізний сердечник, що проходить через індуктор, і живиться від джерела живлення промислової частоти. Вона в основному використовується для плавлення та ізоляції різних металів, таких як чавун, латунь, бронза, цинк тощо, з електричним ККД понад 90%. Вона може використовувати відходи печі, має низькі витрати на плавлення та максимальну місткість печі 270 тонн.
Безсердечникова індукційна піч не має залізного сердечника, що проходить через індуктор, і поділяється на індукційну піч промислової частоти, тричастотну індукційну піч, індукційну піч середньої частоти генераторної установки, тиристорну індукційну піч середньої частоти та високочастотну індукційну піч.
Допоміжне обладнання
Повне обладнання індукційної печі середньої частоти включає: блок живлення та електричного керування, корпус печі, передавальний пристрій та систему водяного охолодження.
принцип дії
Коли змінний струм проходить через індукційну котушку, навколо неї генерується змінне магнітне поле, і провідний матеріал у печі під дією змінного магнітного поля генерує індукований потенціал. Електричний струм (вихровий струм) утворюється на певній глибині на поверхні матеріалу печі, і матеріал печі нагрівається та плавиться під дією вихрових струмів.
(1) Швидка швидкість нагрівання, висока ефективність виробництва, менше окислення та декарбонізації, економія матеріалів та витрат на кування
Оскільки принцип індукційного нагріву середньої частоти є електромагнітною індукцією, тепло генерується всередині самої заготовки. Звичайні робітники можуть продовжувати роботу з куванням через десять хвилин після використання електричної печі середньої частоти, без необхідності попереднього залучення професійних робітників печі до випалювання та герметизації. Не турбуйтеся про втрату нагрітих заготовок у вугільній печі через відключення електроенергії або несправності обладнання.
Завдяки швидкій швидкості нагрівання за цим методом нагрівання, окислення дуже мало. Порівняно з вугільними пальниками, кожна тонна поковок економить щонайменше 20-50 кілограмів сталевої сировини, а коефіцієнт використання матеріалу може досягати 95%.
Завдяки рівномірному нагріванню та мінімальній різниці температур між серцевиною та поверхнею, цей метод нагрівання значно збільшує термін служби штампа під час кування, а шорсткість поверхні поковки також становить менше 50 мкм.
(2) Покращені умови праці, покращені умови праці та імідж компанії для працівників, відсутність забруднення та низьке споживання енергії
Порівняно з вугільними печами, індукційні нагрівальні печі більше не піддають працівників випіканню та копченню вугільних печей під палючим сонцем, що відповідає різним вимогам департаменту охорони навколишнього середовища. Водночас вони визначають зовнішній імідж компанії та майбутні тенденції розвитку ковальської промисловості.
(3) Рівномірний нагрів, мінімальна різниця температур між серцевиною та поверхнею, а також висока точність контролю температури
Індукційний нагрів генерує тепло всередині самої заготовки, що призводить до рівномірного нагрівання та мінімальної різниці температур між серцевиною та поверхнею. Застосування системи контролю температури може досягти точного контролю температури, покращуючи якість продукції та рівень кваліфікації.
частота живлення
Індукційна піч промислової частоти — це індукційна піч, яка використовує струм промислової частоти (50 або 60 Гц) як джерело живлення. Індукційна піч промислової частоти стала широко використовуваним плавильним обладнанням. Вона в основному використовується як плавильна піч для виплавки сірого чавуну, ковкого чавуну, високоміцного чавуну та легованого чавуну. Крім того, вона також використовується як ізоляційна піч. Аналогічно, індукційна піч промислової частоти замінила вагранку як аспект виробництва ливарних виробів.
Порівняно з вагранкою, індукційна піч промислової частоти має багато переваг, таких як легкий контроль складу та температури розплавленого чавуну, низький вміст газу та включень у виливках, відсутність забруднення навколишнього середовища, енергозбереження та покращені умови праці. Тому в останні роки індукційні печі промислової частоти швидко розвивалися.
Повний комплект обладнання для індукційної печі промислової частоти включає чотири основні частини.
1. Корпус печі
Корпус індукційної печі промислової частоти для виплавки чавуну складається з двох індукційних печей (одна для плавки, а інша для резервної), кришки печі, рами печі, циліндра для олії, що нахиляється, та пристрою для відкривання та закривання рухомої кришки печі.
2. Електрична частина
Електрична частина складається з силових трансформаторів, головних контакторів, симетрувальних реакторів, симетрувальних конденсаторів, компенсуючих конденсаторів та електричних пультів керування.
3. Система водяного охолодження
Система охолодження водою включає охолодження конденсаторів, охолодження індукторів та охолодження гнучких кабелів. Система охолодження водою складається з водяного насоса, резервуара для циркуляційної води або градирні та трубопровідних клапанів.
4. Гідравлічна система
Гідравлічна система включає масляний бак, масляний насос, двигун масляного насоса, трубопроводи та клапани гідравлічної системи, а також гідравлічну операційну платформу.
Середня частота
Індукційна піч з частотою живлення в діапазоні 150-10000 Гц називається індукційною піччю середньої частоти, а її основна частота знаходиться в діапазоні 150-2500 Гц. Побутове джерело живлення індукційної печі малої частоти має три частоти: 150, 1000 та 2500 Гц.
Індукційна піч середньої частоти – це спеціальне металургійне обладнання, придатне для виплавки високоякісної сталі та сплавів. Порівняно з індукційними печами середньої частоти, вона має такі переваги:
(1) Висока швидкість плавлення та висока ефективність виробництва. Питома потужність індукційних печей середньої частоти висока, а конфігурація потужності на тонну сталі приблизно на 20-30% вища, ніж у індукційних печей промислової частоти. Тому за тих самих умов швидкість плавлення індукційної печі середньої частоти висока, а ефективність виробництва висока.
(2) Висока адаптивність та гнучке використання. Кожна піч індукційної печі середньої частоти може повністю вивантажувати розплавлену сталь, що спрощує зміну марки сталі; Однак, сталевий рідкий матеріал у кожній печі індукційної печі промислової частоти не може повністю вивантажуватися, і частину сталевого рідкого матеріалу необхідно резервувати для запуску наступної печі. Тому зміна марки сталі не є зручною та підходить лише для виплавки одного сорту сталі.
(3) Ефект електромагнітного перемішування хороший. Оскільки електромагнітна сила, що передається сталевою рідиною, обернено пропорційна квадратному кореню з частоти джерела живлення, сила перемішування джерела живлення середньої частоти менша, ніж сила перемішування джерела живлення промислової частоти. Для видалення домішок, рівномірного хімічного складу та рівномірної температури сталі ефект перемішування джерела живлення промислової частоти є відносно хорошим. Надмірна сила перемішування джерела живлення промислової частоти збільшує силу тертя сталі об футеровку печі, що не тільки знижує ефект рафінування, але й скорочує термін служби тигля.
(4) Легкий запуск. Оскільки скін-ефект струму середньої частоти значно більший, ніж струму промислової частоти, немає особливих вимог до матеріалу печі під час запуску індукційної печі середньої частоти. Після завантаження її можна швидко нагріти та розігріти; Індукційна піч промислової частоти потребує спеціально виготовленого отвору (приблизно половини висоти тигля, наприклад, лита сталь або чавун) для початку нагрівання, а швидкість нагрівання дуже повільна. Тому за умов періодичної роботи переважно використовуються індукційні печі середньої частоти. Ще однією перевагою легкого запуску є те, що він може економити електроенергію під час періодичної роботи.
Пристрій нагрівання печей середньої частоти має переваги малого об'єму, легкої ваги, високої ефективності, відмінної якості термічної обробки та сприятливого навколишнього середовища. Він швидко витісняє вугільні печі, газові печі, мазутні печі та звичайні печі опору та є новим поколінням обладнання для нагрівання металу.
Завдяки вищезазначеним перевагам, індукційні печі середньої частоти широко використовуються у виробництві сталі та сплавів в останні роки, а також швидко розвиваються у виробництві чавуну, особливо в ливарному цеху з періодичними операціями.

Час публікації: 13 березня 2024 р.









