Новости

An индукционная плавильная печьИндукционная печь — это электрическая печь, использующая индукционный нагрев материалов для их нагрева или плавления. Основные компоненты индукционной печи включают датчики, корпус печи, источник питания, конденсаторы и систему управления.

К основным компонентам индукционной печи относятся датчики, корпус печи, источник питания, конденсаторы и система управления.

Под действием переменных электромагнитных полей в индукционной печи внутри материала генерируются вихревые токи, вызывающие нагрев или плавление. Благодаря перемешивающему эффекту этого переменного магнитного поля состав и температура материала в печи остаются относительно однородными. Температура нагрева при ковке может достигать 1250 ℃, а температура плавления — 1650 ℃.

Помимо возможности нагрева или плавки в атмосфере, индукционные печи также могут нагревать или плавить в вакууме и защитных атмосферах, таких как аргон и неон, для удовлетворения особых требований к качеству. Индукционные печи обладают выдающимися преимуществами при плавлении мягких магнитных сплавов, высокопрочных сплавов, сплавов платиновой группы, жаростойких, коррозионностойких, износостойких сплавов и чистых металлов. Индукционные печи обычно делятся на индукционные нагревательные печи и плавильные печи.

Электропечь, использующая индуцированный ток, генерируемый индукционной катушкой, для нагрева материалов. При нагреве металлических материалов их помещают в тигли из огнеупорных материалов. При нагреве неметаллических материалов материалы помещают в графитовый тигель. При увеличении частоты переменного тока частота индуцированного тока соответственно увеличивается, что приводит к увеличению количества выделяемого тепла. Индукционная печь быстро нагревается, имеет высокие температуры, проста в эксплуатации и управлении, а материалы меньше загрязняются в процессе нагрева, что гарантирует качество продукции. В основном используется для плавки специальных высокотемпературных материалов, но также может применяться в качестве нагревательного и контрольного оборудования для выращивания монокристаллов из расплава.

Плавильные печи делятся на две категории: индукционные печи с сердечником и индукционные печи без сердечника.

Индукционная печь с сердечником имеет железный сердечник, проходящий через индуктор, и питается от сети переменного тока. Она в основном используется для плавки и изоляции различных металлов, таких как чугун, латунь, бронза, цинк и т. д., с электрическим КПД более 90%. Она может использовать отходы печного производства, имеет низкие затраты на плавку и максимальную вместимость печи 270 тонн.

Бессердечниковая индукционная печь не имеет железного сердечника, проходящего через индуктор, и подразделяется на индукционные печи промышленной частоты, индукционные печи трехчастотного действия, индукционные печи средней частоты с генераторной установкой, индукционные печи средней частоты с тиристорами и индукционные печи высокой частоты.

Вспомогательное оборудование

В комплектацию индукционной печи средней частоты входят: источник питания и часть управления электропитанием, корпус печи, передающее устройство и система водяного охлаждения.

принцип действия

При прохождении переменного тока через индукционную катушку вокруг неё генерируется переменное магнитное поле, и проводящий материал в печи под действием этого поля создаёт индуцированный потенциал. На определённой глубине на поверхности материала печи образуется электрический ток (вихревой ток), который нагревает и плавит материал печи.

(1) Высокая скорость нагрева, высокая производительность, меньшее окисление и обезуглероживание, экономия материалов и затрат на ковочные штампы.

Благодаря принципу электромагнитной индукции в индукционном нагреве средней частоты, тепло генерируется непосредственно в заготовке. Обычные рабочие могут продолжить работу над ковкой через десять минут после использования среднечастотной электрической печи, без необходимости предварительного привлечения профессиональных печников для обжига и герметизации печи. Не нужно беспокоиться о потерях нагретых заготовок в угольной печи из-за перебоев в электроснабжении или неисправностей оборудования.

Благодаря высокой скорости нагрева при этом методе, окисление происходит очень незначительно. По сравнению с угольными горелками, каждая тонна поковок позволяет сэкономить не менее 20-50 килограммов стального сырья, а коэффициент использования материала может достигать 95%.

Благодаря равномерному нагреву и минимальной разнице температур между сердцевиной и поверхностью, этот метод нагрева значительно увеличивает срок службы ковочной матрицы, а шероховатость поверхности поковки составляет менее 50 мкм.

(2) Превосходные условия труда, улучшенная рабочая среда и имидж компании для работников, экологичность и низкое энергопотребление.

В отличие от угольных печей, индукционные печи больше не подвергают рабочих воздействию палящего солнца, выжиганию и копчению, характерным для угольных печей, что отвечает различным требованиям природоохранного ведомства. В то же время они формируют внешний имидж компании и определяют будущие тенденции развития кузнечно-прессовой промышленности.

(3) Равномерный нагрев, минимальная разница температур между сердцевиной и поверхностью, а также высокая точность регулирования температуры.

Индукционный нагрев генерирует тепло внутри самой заготовки, что приводит к равномерному нагреву и минимальной разнице температур между сердцевиной и поверхностью. Применение системы контроля температуры позволяет добиться точного регулирования температуры, повышая качество продукции и процент годных изделий.

частота мощности

Индукционная печь промышленной частоты — это индукционная печь, использующая в качестве источника питания ток промышленной частоты (50 или 60 Гц). Индукционные печи промышленной частоты стали широко используемым плавильным оборудованием. В основном они используются в качестве плавильных печей для выплавки серого чугуна, ковкого чугуна, высокопрочного чугуна и легированного чугуна. Кроме того, они также используются в качестве теплоизоляционных печей. Аналогичным образом, индукционные печи промышленной частоты заменили вагранки в качестве метода литья.

По сравнению с вагранной печью, промышленная индукционная печь с частотным регулированием обладает множеством преимуществ, таких как простота контроля состава и температуры расплавленного железа, низкое содержание газов и включений в отливках, отсутствие загрязнения окружающей среды, энергосбережение и улучшенные условия труда. Поэтому в последние годы промышленные индукционные печи с частотным регулированием получили стремительное развитие.

Полный комплект оборудования для промышленной индукционной печи включает четыре основные части.

1. Корпус печи

Корпус промышленной индукционной печи для выплавки чугуна состоит из двух индукционных печей (одна для плавки, другая — резервная), крышки печи, рамы печи, опрокидывающегося маслонасосного цилиндра печи и устройства для перемещения крышки печи при открытии и закрытии.

2. Электрическая часть

Электрическая часть включает в себя силовые трансформаторы, главные контакторы, балансировочные реакторы, балансировочные конденсаторы, компенсирующие конденсаторы и электрические пульты управления.

3. Система водяного охлаждения

Система водяного охлаждения включает в себя охлаждение конденсаторов, охлаждение индукторов и охлаждение гибких кабелей. Система водяного охлаждения состоит из водяного насоса, циркуляционного резервуара или градирни и трубопроводных клапанов.

4. Гидравлическая система

Гидравлическая система включает в себя масляный бак, масляный насос, электродвигатель масляного насоса, трубопроводы и клапаны гидравлической системы, а также гидравлическую рабочую платформу.

Средняя частота

Индукционная печь с частотой питания в диапазоне 150-10000 Гц называется индукционной печью средней частоты, а её основная частота находится в диапазоне 150-2500 Гц. В отечественных индукционных печах малой частоты питание осуществляется на трёх частотах: 150, 1000 и 2500 Гц.

Индукционная печь средней частоты — это специальное металлургическое оборудование, предназначенное для выплавки высококачественной стали и сплавов. По сравнению с индукционными печами с высокой производительностью она обладает следующими преимуществами:

(1) Высокая скорость плавления и высокая производительность. Плотность мощности среднечастотных индукционных печей высока, а мощность на тонну стали примерно на 20-30% выше, чем у промышленных высокочастотных индукционных печей. Поэтому при одинаковых условиях скорость плавления среднечастотной индукционной печи высока, а производительность высока.

(2) Высокая адаптивность и гибкость использования. Каждая печь среднечастотной индукционной печи может полностью выгружать расплавленную сталь, что позволяет удобно менять марку стали; однако в промышленной частотной индукционной печи не допускается полная выгрузка жидкой стали, и часть жидкой стали необходимо сохранять для запуска следующей печи. Поэтому смена марки стали неудобна и подходит только для выплавки одного сорта стали.

(3) Эффект электромагнитного перемешивания хороший. Поскольку электромагнитная сила, воспринимаемая жидкой сталью, обратно пропорциональна квадратному корню из частоты источника питания, сила перемешивания источника питания средней частоты меньше, чем у источника питания промышленной частоты. Для удаления примесей, обеспечения однородного химического состава и равномерной температуры стали эффект перемешивания источника питания средней частоты относительно хорош. Чрезмерная сила перемешивания источника питания промышленной частоты увеличивает силу трения стали о футеровку печи, что не только снижает эффект рафинирования, но и сокращает срок службы тигля.

(4) Простота запуска. Поскольку скин-эффект тока средней частоты значительно больше, чем у тока промышленной частоты, к материалу печи при запуске индукционной печи средней частоты не предъявляются особые требования. После загрузки она быстро нагревается; для запуска индукционной печи промышленной частоты требуется специально изготовленный блок с отверстием (примерно половина высоты тигля, например, из литой стали или чугуна), и скорость нагрева очень низкая. Поэтому индукционные печи средней частоты чаще всего используются в условиях периодической работы. Еще одним преимуществом простоты запуска является экономия электроэнергии при периодической работе.

Нагревательное устройство для печей средней частоты обладает преимуществами малых размеров, небольшого веса, высокой эффективности, превосходного качества термической обработки и благоприятных условий эксплуатации. Оно быстро вытесняет угольные, газовые, жидкотопливные и обычные резистивные печи, представляя собой новое поколение оборудования для нагрева металлов.

Благодаря вышеперечисленным преимуществам, индукционные печи средней частоты в последние годы широко используются в производстве стали и сплавов, а также быстро развиваются в производстве чугуна, особенно в литейных цехах с периодическими операциями.