В промышленной металлургии для расплавления металла и получения чугунных, стальных высококачественных отливок, нержавеющих, легированных и ферросплавов устоялось применение индукционных печей. Их использование пользуется спросом не только в литейных цехах, но и цехах по ремонту машинного оборудования, цехах точного литья и для плавки некоторых цветных металлов (латунь, медь, алюминий, бронза).
Приоритетность применения индукционных печей обусловлена доступностью принципа их действия, сравнительно простой конструкцией и некоторыми особенностями видовых различий.
Индукционная плавильная печь — принцип работы
Основополагающим действием всех моделей индукционных печей является индукционно нагревательный принцип. Электрический ток, вырабатываемый электромагнитным полем, производит тепло. При этом стандартное функционирование индукционных печей реализуется посредством трансформаторного устройства. Если рассматривать устройство более подробно, то можно сказать, что индуктор представляет собой несколько витиеватых проводов, помещённых в электропроводную графитную заготовку. Токи различной частоты поступают к индуктору с помощью запущенного генератора, что способствует созданию мощнейшего электромагнитного поля. Далее, под воздействием электромагнитных волн в металлической заготовке появляются вихревые токи, разогревающие её.
В зависимости от обширной сферы использования – плавка металлов в промышленности, закалка, термообработка завершённых деталей, бытовое назначение – существуют некоторые разновидности индукционных печей. Особого внимания заслуживают индукционные печи плавки металлов – тигельные печи.
Описание индукционной тигельной печи
Индукционно тигельная печь имеет главное характерное отличие – в ее устройстве отсутствует сердечник. Обязательным элементом данного оборудования является цилиндрический тигель, изготовленный из огнеупорного материала. Затем его помещают внутрь индуктора и подключают к какому-либо источнику переменного тока. Однако такие печи имеют некоторые негативные моменты в своей конструкции. Они обладают низкой устойчивостью внутренних футеровок, чаще всего это проявляется при резких температурных скачках. Также не добавляет преимуществ невысокая температура используемых шлаков, которые необходимо наводить на зеркало расплава для выполнения технологической обработки.
Положительные качества индукционных плавильных печей
- Во время рабочего процесса нет нужды в дополнительных нагревательных компонентах, поскольку выделяться энергия начинает на загрузочном этапе;
- Вне зависимости от регулируемого показателя в подобных печах существует возможность воссоздания любой желаемой атмосферы (восстановительной, окислительной, нейтральной) ;
- Уровень мощности даже на средней частоте свидетельствует о высоком КПД индукционных тигельных печей;
- Эксплуатирование подобных печей особенно актуально в работе с перерывами между каждой плавкой металла. К тому же, не расходуя огромного количества ресурсов, на таком устройстве просто сменить марку сплава;
- Доступность пользования и возможность установки комплексных настроек дают возможность максимально автоматизировать производство;
- Экологическая безопасность – практически полное отсутствие угрозы нанесения вреда окружающей среде, так как плавильная работа характеризуется высоким показателем чистоты и гигиеничности.
Некоторые недостатки индукционных плавильных печей выглядят неубедительно на фоне преимущественных сторон. Возможно, это стало решающим фактором в распространении и популярности данного оборудования в промышленности — плавильные печи.