В различных сферах производства и в промышленной деятельности необходимым является плавление. Плавильные печи — это оборудование для плавки материалов, чаще всего металлов.
Навигация:
Индукционная печь
Наиболее востребованными печами для плавления металлов на небольших производствах являются индукционные плавильные печи.
Данные печи применяют для плавки таких материалов, как
-
сталь,
-
чугун,
-
нержавейка.
Преимущество данного вида печей заключаются в том, что, работая на индукторах, они имеют способность розлива жидкого металла в специальную ковшовую емкость. Это происходит посредством работы гидравлической системы или механической системы.
Устройства печи:
-
корпус из асбоцимента;
-
индуктор (катушка со множеством витков);
-
узел для осуществления плавки с тигелем изтолстого стройматериала (при выборе печи следует учитывать размер тигель, так как от этого будет зависить конечное количество продукции, получаемой за один плавильный цикл);
-
шинопроводы;
-
батареи компенсирующих конденсаторов;
-
водоохлаждаемые катушки редукторов.
Индукционная печь
Посредством возникновения потоков, имеющих вихревой тип, происходит накаливание и плавка металла, который закладывается в специальный тигель, выполненный из графита. В данном тигле и происходит весь плавильный процесс и перемешивание массы металла, которое происходит под действием электродинамических сил. Электрическая энергия выдается на индукторную установку посредством специальных двух кабелей, которые используются как водоохлаждение. Питание всей конструкции осуществляется посредством работы специального устройства, такого как преобразователь частоты.
Процесс плавки в индукционной печи
Управление печью для плавки металлов может осуществляться двумя способами:
-
механическим способом,
-
посредством дистанционного управления.
Индукционные печи литейные являются достаточно производительным и высококачественным оборудованием, которое способно выдавать большие объемы готовой продукции.
Существуют различные модификации данных печей, которые подходят для любых производств, специализирующихся на выплавке разного рода металлов. Популярны такие виды электрических приборов, как муфельная плавильная печь, сталеплавильная печь и дуговая сталеплавильная печь. Первые являются очень эффективными и безопасными в использовании. Очень важную роль для металлургии сыграло такое изобретение как сталеплавильная печь. С ее помощью, стало возможным нагревать любые материалы.
В индукционных печах выплавку такой стали, как
-
латуни,
-
чугуна,
-
меди,
-
стали,
-
палладия,
-
титана,
-
бронзы,
-
серебра.
-
силуминов.
В особую группу можно выделить индукционные тигельные печи. Они позволяют загружать большое количество материалов (до двух и более тонн). В России достаточно много заводов-производителей индукционных тигельных печей. Качество их продукции всегда очень высокое. Важно помнить, что рекомендуются покупка индукционных тигельных печей именно от производителя.
Преимущества использования индукционных печей состоит в том, что данный вид плавки металла является экономичным. Накаливание металла приводит к выделению большого количества тепла, которое позволяет разогреть печь быстрее. Как правило, широко распространены печи с возможностью разогрева до температуры тысяча двести градусов в среднем. Как правило, цена индукционной плавильной печи достаточно высока, так как их производство трудоемко, но данные аппараты оправдывают такую стоимость долгой службой.
Вакуумные печи
Вакуумные печи предназначены для проведения операций по термообработке в условиях вакуума или в атмосфере, состав которой, исключает возможность течения окислительных процессов. Вакуумная печь для термообработки — универсальный инструмент, наличие которого на производстве позволяет проводить любые типы термической обработки:
-
закалку (причем закалка может проходить как в сухой среде, так и с маслом; существуют специальные вакуумные печи с масляной закалкой),
-
отпуск,
-
цементацию,
-
нитроцементацию,
-
карбонитрирование,
-
вакуумную пайку,
-
отжиг,
-
нитрирование плазмой,
-
спекание керамики и порошков металлов.
Вакуумные плавильные печи обладают следующими преимуществами:
-
минимальная величина короблений
-
стабильность полученных при термообработке качеств,
-
однородность свойств в сечении материала,
-
гарантия контроля получаемых результатов,
-
осуществляется достижение желаемого показателя твёрдости,
-
получается на выходе блестящая и чистая поверхность деталей.
Выделяют лабораторные вакуумные печи (к такому типу печей относят, например, вакуумно — компрессионную печь) и промышленные вакуумные печи.
Индукционные вакуумные печи служат для плавки чёрных металлов, при этом выполняется предельно точное литье.
Вакуумные дуговые печи применяются для плавки сталей в вакууме посредством применения вырабатываемой энергии электрической дуги. Данные устройства служат для проведения операций по плавке слитков и для выработки различных литьевых форм, выполненных из всевозможных сортов стали посредством плавильных работ в гарнисаже. При переплавке различных сортов стали в вакуумной дуговой печи количество чужеродных примесей в металле снижается в несколько раз, совершенно удаляются крупные вкрапления. Полученный металл очень вязкий, пластичен в широком температурном диапазоне, отличается значительными показателями прочности и изотопности механических свойств. Разрабатываются проекты дуговых вакуумных печей, работающих на переменном токе и предусматривающих применение определённых присадок для улучшения свойств электродов.
Устройство вакуумной печи может быть разной. Можно рассмотреть на примерах устройства дуговой вакуумной печи.
Рис. 1. Дуговая вакуумная печь с кристаллизатором: 1 — электрод; 2 — затравка; 3 — принимающая ёмкость; 4 — кристаллизатор; 5 — литой элемент; 6 — устройство, перемещающее электроды.
Рис. 2. Дуговая вакуумная печь для плавки в гарнисаже: 1 — устройство перемещающее электроды; 2 — электрод; 3 — гарнисаж; 4 — тигель из графита; 5 — охлаждаемая обойма; 6 — иллюминатор; 7 — шаблон; 8 — центробежный агрегат.
Методом проведения плавильных работ в вакуумных печах осуществляется получение на выходе заготовок из железных сплавов, меди, молибдена, никеля для электровакуумной промышленности; особых сталей и специальных сплавов с пониженным содержанием азота и водорода, сплавов на основе никеля, имеющих предназначением предупреждение возникновения коррозии, сплавов меди и платины, редких металлов, непростых в плавлении. При проведении вакуумного литья, металл переливается медленно и тонкой струёй, при этом не стоит опасаться вступления его в реакцию с кислородом, содержащимся в воздухе. При применении подобной технологии образуется незначительное количество усадочных раковин. Также важен правильный выбор материала для изготовления тигля, поскольку во время эксплуатации происходит выделение из него веществ, нежелательных в системе.
Цена вакуумных печей для термообработки металла достаточна высока. Но использование их на производстве приводит к получению на выходе, после обработки, высококачественной продукции.
