Нагрівання тіл за допомогою електромагнітного поля, що виникає від впливу індукованим струмом, називається індукційним нагріванням. Електро обладнання, або індукційна піч, має різні моделі, призначені для виконання завдань різного призначення.

Конструкція і принцип дії

За технічними характеристиками пристрій є частиною установки, використовуваної в металургійній промисловості. Принцип роботи індукційної печі залежить від змінного струму, потужність установки формується призначенням приладу, в конструкцію якого входить:

  1. індуктор;
  2. каркас;
  3. плавильна камера;
  4. вакуумна система;
  5. механізми переміщення об'єкта нагрівання і інші пристосування.

Сучасний споживчий ринок має велику кількість моделей приладів, що працюють за схемою утворення вихрових струмів. Принцип роботи та конструкційні особливості промислової індукційної печі дозволяє виконувати ряд специфічних операцій, пов'язаних з плавкою кольорового металу, термічною обробкою виробів з металу, спікання синтетичних матеріалів, очищенням дорогоцінних і напівкоштовних каменів. Побутові прилади використовуються для дезінфекції предметів побуту і обігріву приміщень.

Робота ІП (індукційної печі) полягає в нагріванні поміщених в камеру предметів вихровими струмами, випромінюваними індуктором, що представляє собою котушку індуктивності, виконану у формі спіралі, вісімки або трилисника з обмоткою проводом великого поперечного перерізу. Працюючий від змінного струму індуктор створює імпульсне магнітне поле, потужність якого змінюється відповідно до частоти струму. Предмет, поміщений в магнітне поле, нагрівається до точки закипання (рідини) або плавлення (метал).

Установки, що працюють за допомогою магнітного поля, виробляються в двох типах: з магнітним провідником і без муздрамтеатру. Перший тип приладів має в конструкції індуктор, укладений в металевий корпус, що забезпечує швидке підвищення температури всередині оброблюваного об'єкта. У печах другого типу Магнітотрон знаходиться зовні установки.

Особливості індукційних приладів

Промислові та побутові агрегати виробляються в декількох видах, кожен з яких володіє індивідуальними характеристиками і властивостями. Одним з видів приладів для термічної обробки матеріалів є індукційні тигельні печі, основними робочими компонентами яких служать індуктори і генератори.

Найбільш поширеною формою влаштування є циліндр, для виготовлення якого використовується вогнестійкий матеріал. У конструкції відсутній сердечник, індуктор тигельних ІП складається з 8-10 витків мідної трубки, тигель розташований в його порожнини. Установка працює від змінної мережі. Для безпеки експлуатації ВП оснащується системою звукового і світлового оповіщення, термометрами, датчиками тиску, електронною панеллю керування.

Переваги тигельної установки

До позитивних властивостей тигельної печі індукційного типу відноситься виділення теплової енергії безпосередньо при завантаженні матеріалу, однорідність сплаву при нагріванні компонентів, можливість створення реакції окислення і відновлення без регулювання величини тиску. Продуктивність приладу формується питомою потужністю установки незалежно від частоти електромагнітного імпульсу.

При розігріві матеріалу не потрібно великої кількості енергії, перерваний процес плавки металу не впливає на якість кінцевого продукту. Устаткування просто в управлінні і експлуатації, вирівнювання температури в камері відбувається по всьому об'єму. Основною перевагою установки є екологічна безпека для персоналу і навколишнього середовища, електромагнітні хвилі не поширюються за межі корпусу приладу.

Недоліки тигельної ІП

До негативних факторів устрою належить недостатня температура шлаку, що застосовується при обробці дзеркала розплаву, невисока стійкість футеровки при зміні температурного режиму.

Незважаючи на негативні якості, тигельні печі знайшли застосування в побуті, а також різних областях виробництва і промисловості.

Саморобна індукційна піч

Для майстра, який вміє читати проектну документацію і зібрати індукційну плавильну піч своїми руками, схема доступна в інтернеті. Прилад може стати як помічником, так і небезпечним сусідом, якщо в процесі складання були допущені помилки у виборі комплектуючих деталей або витратних матеріалів. Основною умовою створення функціонального апарату є знання основ фізичних властивостей індукційного обладнання та міді для трубки.

Від майстра також потрібні навички конструювання і монтажу електроприладів. Безпека пристрою індивідуальної збірки полягає в ряді особливостей:

  1. ємності обладнання;
  2. робочої частоти імпульсу;
  3. потужності генератора;
  4. вихрових втрат;
  5. гістерезисних втрат;
  6. інтенсивності теплової віддачі;
  7. способу футерування.

Забезпечити стабільну роботу плавильного агрегату допоможе професійна обробка або футерування індукційної печі з метою можливих пошкоджень хімічними засобами, термічними, механічними або фізичними впливами. Для виконання футеровки вибираються матеріали з високими вогнетривкими властивостями з урахуванням методу нанесення облицювання.

Захисний шар забезпечує якість плавильного процесу і хімічну чистоту кінцевого продукту. Плавка стали в індукційних печах повинна проводитися в безпечному для обслуговуючого персоналу режимі, мати економічні показники, мало споживати електричної енергії, працювати з недефіцитних робочими матеріалами, виділяти мінімальні відходи у виробничому процесі.

Вакуумна плавильна установка

Для виробництва плавки і лиття підходить вакуумний прилад індукційного типу, що складається з камери, індукційної печі і ливарної форми. До позитивних якостей пристрою відноситься можливість отримання високоякісної продукції при мінімальних витратах на виробництво. Принцип дії вакуумної печі заснований на вдосконаленій технології плавки металів з підвищеною дегазацією, можливістю дозаргузкі установки, регулювання температурного режиму, зміни хімічного складу і розкислення матеріалу в робочому процесі.

Технологічний процес дозволяє отримувати сплави високої чистоти, скорочувати час нагрівання і плавки, використовувати будь-яку форму сировини. Прилади вакуумного типу можуть працювати від змінної мережі, кінцевим продуктом є сплав зі зниженим відсотком водню і азоту, чистота матеріалу виходить за рахунок відкачування повітря з плавильної камери і очищення металу від летючих компонентів, присутніх в шихті.

Канальне плавильне пристрій

Канальний тип індукційної сталеплавильної печі має в конструкції електромагнітний сердечник. Принцип дії приладу полягає в русі змінного магнітного потоку через магнітопровід. У кільці з рідким металом відбувається збудження електричного струму, розігріває шихту до заданої температури. Технологія застосовується в ливарному виробництві, міксерах, харчових роздавальних столах. Для збільшення магнітного потоку використовується магнітний провідник замкнутого виду з трансформаторної сталі.

Свою назву канальні печі отримали за наявність в просторі агрегату двох отворів з каналом, що створює замкнутий контур. За конструкційним особливостям прилад не може працювати без контуру, завдяки якому рідкий алюміній знаходиться в безперервному русі. При недотриманні рекомендацій заводу виробника обладнання несподівано вимикається, перериваючи процес плавки.

По розташуванню каналів індукційні плавильні агрегати бувають вертикальними і горизонтальними з барабанної або циліндричної формою камери. Барабанна піч, в якій можна плавити чавун, виконана з листової сталі. Поворотний механізм оснащений приводними роликами, електродвигуном на дві швидкості і ланцюговою передачею.

Рідка бронза заливається через сифон, розташований на торцевій стінці, присадки і шлаки завантажуються і видаляються через спеціальні отвори. Видача готової продукції здійснюється через V-подібний зливний канал, зроблений в футеровці за шаблоном, який розплавляється в робочому процесі. Охолодження обмотки і осердя здійснюється повітряною масою, температура корпусу регулюється за допомогою води.

Категорія:

Будівництво та ремонт