Литейные производства

Индукционные печи

ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ — оборудование электротермического типа (основанное на тепловом действии тока), предназначение которого заключается в индукционном нагреве и плавке электропроводящих материалов. РОСИНДУКТОР – это индукционные литейные печи, которые делятся по типу преобразователя частоты тока на тиристорные и транзисторные. Учитывая тип индуктора, индукционные печи можно разделить на канальные (с сердечником) и тигельные (без сердечника).

rostehnadzorСодержание

Индукционные печи - применение

В индукционных печах металл или сплав нагревается до изменения своего агрегатного состояния. Это широко применяется на больших и малых предприятиях для плавки металлов (цветных и черных).

При этом, канальные печи, несмотря на более высокий КПД используются гораздо реже — в основном, для получения чугуна высокого качества и сплавов, температура плавления которых является относительно низкой, а также для плавления цветных металлов. Для стали такие печи не используются, так как температура ее плавления способствует сильному снижению стойкости футеровки (защитной отделки). Также нельзя плавить низкосортную породу, стружку и мелкую породу.

Тигельные печи применяются гораздо чаще из-за простоты эксплуатации и более широких возможностей управления процессом, включая возможность нерегулярного и прерывистого режима работы. Они хороши как для производства большого количества литья в несколько десятков тонн, так и для небольших порций, измеряющихся десятками грамм.

С помощью тигельных печей осуществляется плавка легированных сталей и прочих сплавов, для которых нужна особая чистота химического состава и однородность.

Тиристорные индукционные печи - описание:

В базовый комплект поставки включены два плавильных узла на гидравлике, тиристорный преобразователь и гидравлическая станция. Плавильные узлы располагаются на заранее подготовленный фундамент, перед запуском требует футеровки. Под каждую шихту используется своя футеровочная масса. В качестве системы охлаждения рекомендуем использовать градирню.

Индукционная печь пользуется спросом у средних промышленных предприятий с производительность от 2000 тонн/год.

 

Тиристорные индукционные печи - преимущества:

В базовый комплект поставки входят два плавильных узла на редукторе, тиристорный преобразователь и сопутствующее оборудование как редуктора, гибкие токопроводящие медные кабеля. Плавильные узлы располагаются на заранее подготовленный фундамент, перед запуском требует футеровки. Под каждую шихту используется своя футеровочная масса. Для охлаждения индукторов плавильных узлов рекомендуем использовать градирню.

Индукционная печь пользуется спросом у малых промышленных предприятий с производительность от 2000 тонн/год.

Транзисторные индукционные печи - преимущества:

  • Мобильность, не требует изготовления фундамента, можно переместить в любую часть помещения за несколько минут;
  • Экономичность, собрана на базе MOSFET транзисторов и IGBT модулей, что дает экономию по электроэнергии до 30%, высокий КПД 99%;
  • Обслуживание, используют графитовый тигель, поэтому не надо тратить драгоценное время на изготовление футеровки и ее сушки.

Индукционные печи для стали

Для плавки стали, в основном, применяются самые распространенные тигельные среднечастотные (0,5-2,4 кГц) индукционные печи ИСТ различных емкостей, которые работают с токами повышенной частоты (от 0,15 до 9 кГц). Блок питания содержит тиристорный преобразователь частоты.

Печи ИСТ высокопроизводительны для плавления в заданном температурном режиме и надежны, благодаря системе контроля износа футеровки.

Indukcionnye pechi dlya stali 005 Indukcionnye pechi dlya stali 005 Indukcionnye pechi dlya stali 005 Indukcionnye pechi dlya stali 005

Печи индукционные для чугуна

Для плавления и перегрева (применяется для повышения прочности) чугуна больше всего подходит серия ИЧТ. Эти печи с отходами металлообработки и позволяют получить качественный синтетический чугун. Они экономичны, так как работают при токе промышленной частоты, то есть не требуют затрат на преобразователь частоты, и надежны, благодаря многоступенчатой системе защиты от внешних воздействий.

Pechi indukcionnye dlya chuguna IChT 009 Pechi indukcionnye dlya chuguna IChT 009 Pechi indukcionnye dlya chuguna IChT 009 Pechi indukcionnye dlya chuguna IChT 009

Индукционные печи для алюминия

Серия индукционных печей, предназначенных для алюминия и его сплавов — ИАТ бывает двух типов: на промышленной частоте и на средних частотах. Второй тип используется, ля получения чистых металлов, что достигается сохранением поверхностной окисной пленки во время процесса расплавления. Тиристорный преобразователь частоты. Мощность регулируется с помощью переключения ступеней трансформатора вручную.

Indukcionnye pechi dlya alyuminiya 013 Indukcionnye pechi dlya alyuminiya 013 Indukcionnye pechi dlya alyuminiya 013 Indukcionnye pechi dlya alyuminiya 013

Индукционные печи - принцип работы

Основополагающим является принцип передачи трансформаторного типа. Внутрь индуктора-соленоида (или рядом) помещается заготовка. Переменный ток подается на индуктор, в результате чего возникает изменяющееся магнитное поле, которое пронизывает нагреваемый объект, индуцируя поле вихревого характера (замкнутые силовые линии). Это поле нагнетает вихревые токи, вследствие чего заготовка нагревается (закон Джоуля-Ленца).

Princip raboty indukcionnyh pechei 017 Princip raboty indukcionnyh pechei 017

Индукционные печи — характеристики

К основным характеристикам индукционных печей относятся:

  • - название металла, подлежащего плавлению;
  • - емкость в тоннах;
  • - мощность в киловаттах;
  • - напряжение и частота питающей сети, номинальное значение тока и число фаз.

Также в технической документации указывается: температура перегрева металла, частота тока и число фаз контурной сети, производительность, скорость получения расплава и перегрева с удельным расходом электроэнергии, мощность питающего трансформатора, расход охлаждающей индуктор воды и другие данные.

Специалисты нашей компании представляют в своих инструкциях к индукционным печам полный перечень технических характеристик с подробными схемами и рекомендациями.

Indukcionnye pechi harakteristiki 019 Indukcionnye pechi harakteristiki 019

Футеровка для индукционных печей

Футеровка — это защитная отделка, предохраняющая объект от всевозможных повреждений. Производительность и надежность работы индукционных печей в большой степени зависит от качества футеровки.

Ее выбор особо сложен для печей канального типа. Наиважнейший их элемент — подовый камень нуждается в особой защите, так как в нем находятся кольцеобразные каналы, всегда заполненные жидким металлом, а в центе — отверстие, в которое вставляется средний стержень сердечника с первичной катушкой трансформатора. Чтобы защитить такую композицию нужен очень тщательный расчет для каждой печи с учетом всех свойств применяемых материалов.

Футеровка индукционной тигельной печи проще и надежнее. Она состоит из собственно тигля, подины (нижняя часть, формирующая ванну), керамического волокна и обмазки. Вообще существует множество разновидностей футеровок для индукционных печей, которые учитывают все особенности для выплавляемого материала.

Так, для черных металлов бывает футеровка на основе кремнезема, или плавленого магнезита, или глинозема. Для алюминия — жароупорный бетон. Для спекания футеровочной массы в момент нагрева используют буру, борную кислоту, жидкое стекло, глину и пр.

Обязательно постоянно проводить профилактический контроль футеровки и, при необходимости, ее ремонт и своевременно заменять изношенные тигли, как только толщина его стенок уменьшится на 30 %.

Futerovka dlya indukcionnyh pechei 031 Futerovka dlya indukcionnyh pechei 031 Futerovka dlya indukcionnyh pechei 031 Futerovka dlya indukcionnyh pechei 031

Схема индукционных печей

Основа схемы канальных печей — замкнутое электропроводное кольцо, состоящее из многовиткового индуктора, насаженного на замкнутый стальной сердечник, и размещенной вокруг него футеровки с кольцевым каналом, в котором постоянно находится жидкий металл. Существует множество конструкций таких печей: однофазовые и многофазовые, с разным количеством по-разному размещенных каналов.

Основа схемы для индукционной тигельные печи:

  • - индуктор — катушка, по которой протекает ток заданной частоты;
  • - за катушкой диэлектрический слой (например, кирпич);
  • - затем тигель, в котором производится плавка.

Чтобы катушка не перегревалась во время работы система охлаждения водой.

Индуктор тигельной печи — это первичная обмотка, а сам расплавляемый металл, загруженный в тигель, в центр индуктора — вторичная. Это очень удобно, и сам тигель иногда даже не нужен.

Подробные схемы для тигельных печей все разные, потому что существует множество разнообразных конструкций с совершенно разными параметрами работы.

Shema indukcionnyh pechei 035

Мощность индукционных печей

На мощность индукционных печей напрямую влияет частота переменного магнитного поля, потому что от него зависит циркуляция наведенных вихревых токов, ответственных за преобразование электромагнитной энергии в тепловую.

Если для канальных печей с их высоким КПД промышленной частоты достаточно, то в случае тигельных устройств отсутствие стального сердечника влечет за собой увеличение магнитного потока рассеяния, и слишком мало силовых линий пронизывает расплавляемый металл, а естественный коэффициент мощности очень мал. Поэтому тигельные печи зачастую нуждаются в питании током повышенной и высокой частоты и в помощи компенсирующих конденсаторов.

Мощность индукционных печей Мощность индукционных печей

Индукционные литейные печи

Каждая индукционная литейная печь, может оснащаться двумя видами преобразователей, как правило тиристорный преобразователь более дешевый и комплектуется печами высокой мощности, а транзисторный более экономичный по расходу электроэнергии:

Тиристорные преобразователи частоты применяются для питания индукционных литейных печей, они работают по обычному двухэтапному принципу:

  • - выпрямитель преобразовывает переменный ток сети в постоянный;
  • - инвертор преобразовывает этот постоянный ток опять в переменный, но уже нужной частоты.

Тиристорные преобразователи могут работать с большим током и напряжением и при этом выдерживают продолжительную нагрузку. Их КПД выше, чем у преобразователей на IGBT-транзисторах.

Транзисторные преобразователи частоты. Транзисторые преобразователи частоты используются для питания индукционных печей, в которых можно расплавить до 200 кг цветных металлов и до 100 кг черных металлов, в печах типа ИПП. Такие печи чаще всего используют в лабораторных условиях для опытных плавок, когда есть необходимость быстрой смены сплава.

Среди несомненных достоинств транзисторных преобразователей — компактность, легкость в управлении и бесшумность работы.

Инструкция по эксплуатации индукционных печей

Каждая конкретная индукционная печь укомплектована, помимо всего прочего, подробной инструкцией, содержащей подробные технические данные и правила эксплуатации.

Наиважнейшие из них предусматривают:

    • - строгое слежение за температурным режимом во время эксплуатации, так как даже незначительное нарушение разрушить футеровку;
    • - температура воды, поступающей к индуктору должна быть достаточно высокой для данного помещения, иначе возможно образование большого количества конденсата на трубках индуктора водяных паров, и возникнет опасность электропробоя между витками индуктора;
    • - перегрев воды на выходе из индуктора также недопустим, во избежание образования накипи на стенках труб, нарушающей теплообмен;
    • - размещение оборудования в закрытых помещениях, расположенных не выше 1 км над уровнем моря, с положительной температурой, нормальной влажностью воздуха без агрессивных примесей.

За работой индукционных печей должны следить квалифицированные специалисты, проводить профилактический осмотр и вовремя устранять недостатки.

Инструкция по эксплуатации Инструкция по эксплуатации

Нужна более подробная информация на индукционные печи?

Москва + 7 (499) 649-29-80
Санкт-Петербург + 7 (812) 426-33-17
Челябинск + 7 (351) 729-83-71

Компания ООО "РосИндуктор" Поставка оборудования для термообработки металла

Top Desktop version