Индукционные печи для плавки металлов: разновидности, принцип функционирования и технология использования

Технологии плавления металлов прошли долгий путь эволюции. Можно сказать, что уже несколько тысячелетий печи развивались вместе с человечеством, и новые технологические открытия вносили свои коррективы в металлургию.

В данной статье мы рассмотрим:

  • плавка латуни в индукционных печах;
  • индукционные плавильные печи цена;
  • плавка чугуна в индукционной печи;
  • производство стали в индукционных печах;
  • заводы производители индукционных тигельных печей;
  • индукционные печи для плавки меди;
  • плавка металла в индукционной печи;
  • плавка стали в индукционных печах;
  • плавка палладия в индукционной печи;
  • индукционные тигельные печи от производителя;
  • промышленные индукционные печи;
  • индукционные печи литейная.

Навигация по разделу:

  1. Плавильные печи
  2. Основные виды плавильных печей
  3. Принципы работы индукционных печей
  4. Где лучше установить индукционную печь?
  5. Технология использования
  6. Преимущества и недостатки

Вначале люди использовали глину для создания куполообразных печей, которые потом ломали, чтобы доставать металл, а затем восстанавливали для проведения следующего цикла. Нужная температура достигалась с трудом, для ее получения поджигали дрова или уголь, поэтому весь цикл требовал участия человека. Современные же аппараты работают на электричестве, они оснащены автоматикой, которая контролирует процесс.

Плавильные печи
Плавильные печи: внешний вид

Основные виды плавильных печей

Современная металлургия четко делится на два сегмента: черную, которая занимает 90% всего рынка, и цветную, на долю которой приходятся остальные 10%. Подобная двойственность и влияет на размеры агрегатов для плавки сырья. Например, для получения железа и чугуна применяются гигантские домны и другие устройства, которые обрабатывают сотни тонн металла зараз. С цветными металлами все иначе, поскольку многие из них редкие и дорогостоящие и объем их производства не очень велик, т. к. в нем нет потребности. Так что порой бывают необходимы аппараты, где можно плавить несколько тонн или, наоборот, всего десяток килограммов сырья. Последние используются в ювелирных мастерских, декоративных ковальнях или для производства изделий из металла небольшого объема.

На основе методов нагревания печи разделяются на несколько категорий:

  • Термические, которые используют сильно разогретый газ или воздух;
  • Электрические, в которых применяется тепловой эффект электротока;
  • Дуговые, работающие на основе температуры электродуги;
  • Потоковые, с применением плазмы или электрического луча;
  • Муфельные, которые греются ТЕН-ом спирального типа;
  • Индукционные, в которых нужная внутренняя температура достигается с помощью вихревых потоков;
  • Печи сопротивления, внутри которых через металл пропускают электрический ток большого напряжения.
индукционная плавильная печь
Разновидности плавильных печей

Принципы работы индукционных печей

Рассмотрим принцип работы индукционных печей. Плавка металла в индукционной печи происходит из-за вихревых потоков (токи Фуко), которые образуются из-за воздействия магнитных полей металлов.

Вихри появляются только при контакте с металлом. По конструкции индукционная печь напоминает трансформатор, где металлическое сырье играет роль вторичной обмотки или сердечника. При этом вместо первичной обмотки используется медная труба, которая охлаждается внутренней жидкостью.

Плавка стали в индукционных печах
Плавка стали в индукционных печах: принцип работы

Где лучше установить индукционную печь?

При выборе места надо учесть, что доступ к индукционной печи должен быть свободным. Это облегчит погрузку металлов для плавления и выгрузку готового сырья. И также необходимо позаботиться о безопасности местоположения. Нужно провести к аппарату электричество, учитывая потребности в напряжении и количеством фаз. Не надо забывать о заземлении и аварийном выключателе. Поскольку аппарат использует воду для охлаждения, трубопровод к нему подвести тоже требуется.

Встречаются также гигантские промышленные индукционные печи, которые на воздушном охлаждении, и к ним нужны особые условия.

Если используется настольная модель индукционной печи, то стол должен быть предназначен только для неё, а конструкцию стола необходимо сделать крепкой. При напольных аппаратах следует укрепить фундамент.

Все, что может воспламениться или взорваться на месте производства, должно быть установлено подальше от самой печи, а также от погрузочных и выгрузочных материалов.

Немаловажным фактором безопасности является огнетушитель, который всегда располагаться вблизи от места производства.

Технология использования

Прежде чем включить печь, необходимо понять технологию использования печи. Для начала нужно проверить состояние тигелей, т. е. горшков для плавки металла, которые бывают из графита (для плавки цветных металлов) или керамики (для работы с чёрными). После загрузки горшка сырьем для плавки нужно его закрыть крышкой для теплоизоляции. Перед включением электрического напряжения требуется запустить водяное охлаждения.

Заводы производители индукционных тигельных печей специально на многих моделях ставят ограничители, которые не дают печи включаться без нужного гидродавления.

После запуска тока начинается процесс плавления. При наличии на аппарате регулятора он должен быть на минимальной мощности, и поднимать напряжение нужно плавно до необходимого для плавки конкретного металла. Когда сырье уже приобрело жидкую консистенцию, мощность можно сбросить на 25%, и снизить до минимума, когда начинается время разлива. Даже после того, как работа окончена и аппарат выключен, нельзя выключать воду для охлаждения, пока печь полностью не остынет.

Не стоит забывать и о личной безопасности: чтобы достать тигель, нужно обязательно надеть рукавицы и воспользоваться щипцами. Если же по какой-то причине при плавлении начался пожар, следует отключить питание установки, а затем постараться сбить пламя с помощью огнетушителя (любого, кроме кислотного) или брезента. Ни в коем случае не направляйте на огонь струю воды! Это может быть опасно не только для оборудования, но и для жизни людей, которые в этот момент находятся в мастерской.

технология индукционных печей
Технология эксплуатации индукционных плавильных печей

Преимущества и недостатки

Наиболее ощутимым преимуществом индукционных печей является отсутствие примесей в готовом растворе. Она достигается благодаря тому, что сырье нагревается с использованием электромагнитного поля, а не контактного теплоэлемента, как в других устройствах. Так, выплавка стали в индукционны х печах дает возможность использовать его в чувствительных электроприборах.

Наиболее популярны индукционные печи для плавки меди, поскольку этот металл часто переплавляется и имеет большое потребление в современном обществе.

А плавка латуни в индукционных печах применяется для изготовления декоративных предметов и т.д.

Даже ювелирное производство вполне может использовать металлы, полученные индукционным способом. Плавка таких дорогих и редких металлов, как палладия осуществляется в индукционной печи.

КПД описываемых печей близок к максимальным 100%. В сочетании с быстрой скоростью плавки это обеспечивает отличную производительность. И вам не нужно тратить время на предварительный разогрев, ведь ИПП приобретает нужную температуры практически за 1 час. Если же размеры мастерской не позволяют разместить объемную установку, то литейные индукционные печи вместительностью до 200 кг помогут сэкономить пространство, и при этом их будет легко использовать и монтировать. Данное качество особенно хорошо для владельцев небольших ювелирных мастерских, ведь работа с драгоценными металлами проводится на небольших объемах, требующих особого внимания и тщательности.

Производство стали в индукционных печах имеет свои нюансы. Нужно использовать довольно чистое сере, желательно делать переплавку, поскольку в этих печах нечто не способствует удалению сгоревшего шлака.

Единственным недостатком модели можно считать потребление электроэнергии как теплоносителя, что не является очень экономным. Из-за этой причины плавка чугуна в индукционной печи почти не осуществляется, ведь его стоимость будет выше рыночной. Однако этот минус сполна компенсируется высокой производительностью и высоким качеством получаемого продукта. Так, плавка стали в индукционных печах делает его намного чище и высококачественен.

Сколько стоят индукционные печи для плавки меди?

Цена Индукционных плавильных печей варьируется от несколько десятков тысяч рублей до нескольких миллионов. Все зависит от вместительности и мощности аппарата.