Aktualności

An piec indukcyjny do topieniaPiec elektryczny, który wykorzystuje efekt nagrzewania indukcyjnego materiałów do ich nagrzewania lub topienia. Główne elementy pieca indukcyjnego to czujniki, korpus pieca, zasilacz, kondensatory i układ sterowania.

Głównymi elementami pieca indukcyjnego są: czujniki, korpus pieca, zasilacz, kondensatory i układ sterowania.

Pod wpływem zmiennego pola elektromagnetycznego w piecu indukcyjnym, wewnątrz materiału generowane są prądy wirowe, co powoduje nagrzewanie lub topienie. Pod wpływem mieszania tego zmiennego pola magnetycznego, skład i temperatura materiału w piecu są względnie jednorodne. Temperatura nagrzewania kuźni może osiągnąć 1250°C, a temperatura topnienia 1650°C.

Oprócz możliwości nagrzewania lub topienia w atmosferze, piece indukcyjne mogą również nagrzewać lub topić w próżni i atmosferach ochronnych, takich jak argon i neon, aby spełnić specjalne wymagania jakościowe. Piece indukcyjne charakteryzują się wyjątkowymi zaletami w zakresie przenikania lub topienia stopów magnetycznie miękkich, stopów o wysokiej wytrzymałości, stopów z grupy platynowców, stopów żaroodpornych, odpornych na korozję i zużycie oraz czystych metali. Piece indukcyjne zazwyczaj dzielą się na piece indukcyjne i piece do wytapiania.

Piec elektryczny, który wykorzystuje prąd indukowany generowany przez cewkę indukcyjną do nagrzewania materiałów. W przypadku nagrzewania materiałów metalowych, należy umieścić je w tyglach wykonanych z materiałów ogniotrwałych. W przypadku nagrzewania materiałów niemetalowych, należy umieścić je w tyglu grafitowym. Wraz ze wzrostem częstotliwości prądu przemiennego, częstotliwość prądu indukowanego odpowiednio wzrasta, co powoduje wzrost ilości wytwarzanego ciepła. Piec indukcyjny nagrzewa się szybko, ma wysoką temperaturę, jest łatwy w obsłudze i sterowaniu, a materiały są mniej zanieczyszczone podczas procesu nagrzewania, co zapewnia wysoką jakość produktu. Stosowany głównie do topienia specjalnych materiałów wysokotemperaturowych, może być również używany jako urządzenie grzewcze i sterujące do hodowli monokryształów z roztopionego materiału.

Piece do wytopu dzielą się na dwie kategorie: piece indukcyjne rdzeniowe i piece indukcyjne bezrdzeniowe.

Piec indukcyjny z rdzeniem ma żelazny rdzeń przechodzący przez cewkę indukcyjną i jest zasilany napięciem o częstotliwości sieciowej. Jest on wykorzystywany głównie do topienia i izolacji różnych metali, takich jak żeliwo, mosiądz, brąz, cynk itp., ze sprawnością elektryczną ponad 90%. Może on wykorzystywać odpady z pieca, charakteryzuje się niskimi kosztami topienia i maksymalną wydajnością pieca 270 ton.

Bezrdzeniowy piec indukcyjny nie posiada rdzenia żelaznego przechodzącego przez cewkę i dzieli się na piec indukcyjny o częstotliwości sieciowej, piec indukcyjny o potrójnej częstotliwości, piec indukcyjny o średniej częstotliwości z agregatem prądotwórczym, tyrystorowy piec indukcyjny o średniej częstotliwości i piec indukcyjny o wysokiej częstotliwości.

Sprzęt pomocniczy

Pełne wyposażenie pieca indukcyjnego o częstotliwości pośredniej obejmuje: układ zasilania i sterowania elektrycznego, korpus pieca, urządzenie transmisyjne oraz układ chłodzenia wodnego.

zasada działania

Gdy prąd przemienny przepływa przez cewkę indukcyjną, wokół cewki wytwarza się zmienne pole magnetyczne, a materiał przewodzący w piecu generuje pod wpływem tego pola potencjał indukowany. Prąd elektryczny (prądy wirowe) powstaje na określonej głębokości na powierzchni materiału pieca, a materiał pieca jest podgrzewany i topiony przez prądy wirowe.

(1) Szybka prędkość nagrzewania, wysoka wydajność produkcji, mniejsze utlenianie i dekarbonizacja, oszczędność materiału i kosztów matryc kuźniczych

Ponieważ zasada nagrzewania indukcyjnego średniej częstotliwości opiera się na indukcji elektromagnetycznej, ciepło generowane jest wewnątrz samego przedmiotu obrabianego. Zwykli pracownicy mogą kontynuować pracę nad kuciem już po dziesięciu minutach od użycia pieca elektrycznego średniej częstotliwości, bez konieczności wcześniejszego wypalania i uszczelniania pieca przez profesjonalnych pracowników. Nie martw się o marnotrawstwo podgrzanych kęsów w piecu węglowym spowodowane przerwami w dostawie prądu lub awariami sprzętu.

Dzięki szybkiemu nagrzewaniu, jakie zapewnia ta metoda, utlenianie jest minimalne. W porównaniu z palnikami węglowymi, każda tona odkuwek pozwala zaoszczędzić co najmniej 20–50 kilogramów surowca stalowego, a wskaźnik wykorzystania materiału może sięgać 95%.

Dzięki równomiernemu nagrzewaniu i minimalnej różnicy temperatur między rdzeniem a powierzchnią, ta metoda nagrzewania znacznie wydłuża żywotność matrycy kuźniczej, a chropowatość powierzchni odkuwki wynosi mniej niż 50um.

(2) Doskonałe środowisko pracy, ulepszone środowisko pracy i wizerunek firmy dla pracowników, brak zanieczyszczeń i niskie zużycie energii

W porównaniu z piecami węglowymi, piece indukcyjne nie narażają już pracowników na pieczenie i wędzenie w palącym słońcu, spełniając tym samym zróżnicowane wymagania służb ochrony środowiska. Jednocześnie kształtują one wizerunek firmy i przyszłe trendy rozwoju branży kuźniczej.

(3) Równomierne nagrzewanie, minimalna różnica temperatur między rdzeniem a powierzchnią i wysoka dokładność kontroli temperatury

Nagrzewanie indukcyjne generuje ciepło wewnątrz samego przedmiotu obrabianego, co zapewnia równomierne nagrzewanie i minimalizuje różnicę temperatur między rdzeniem a powierzchnią. Zastosowanie systemu kontroli temperatury pozwala na precyzyjną kontrolę temperatury, poprawiając jakość produktu i wskaźnik kwalifikacji.

częstotliwość zasilania

Piec indukcyjny o częstotliwości przemysłowej to piec indukcyjny, który wykorzystuje prąd o częstotliwości przemysłowej (50 lub 60 Hz) jako źródło zasilania. Piec indukcyjny o częstotliwości przemysłowej stał się powszechnie stosowanym urządzeniem do wytopu. Jest wykorzystywany głównie jako piec do topienia żeliwa szarego, ciągliwego, sferoidalnego i stopowego. Ponadto jest również wykorzystywany jako piec izolacyjny. Podobnie, piec indukcyjny o częstotliwości sieciowej zastąpił żeliwiaki w procesie produkcji odlewów.

W porównaniu z żeliwiakiem, przemysłowy piec indukcyjny o częstotliwościach sprężonego powietrza ma wiele zalet, takich jak łatwa kontrola składu i temperatury ciekłego żelaza, niska zawartość gazów i wtrąceń w odlewach, brak zanieczyszczenia środowiska, oszczędność energii oraz lepsze warunki pracy. Dlatego w ostatnich latach nastąpił dynamiczny rozwój przemysłowych pieców indukcyjnych o częstotliwościach sprężonego powietrza.

Kompletny zestaw urządzeń do przemysłowego pieca indukcyjnego składa się z czterech głównych części.

1. Część korpusu pieca

Korpus przemysłowego pieca indukcyjnego o częstotliwości do wytopu żeliwa składa się z dwóch pieców indukcyjnych (jednego do wytopu i drugiego zapasowego), pokrywy pieca, ramy pieca, przechylnego cylindra z olejem piecowym oraz ruchomego urządzenia do otwierania i zamykania pokrywy pieca.

2. Część elektryczna

Część elektryczna składa się z transformatorów mocy, styczników głównych, dławików wyrównawczych, kondensatorów wyrównawczych, kondensatorów kompensacyjnych i konsol sterujących.

3. Układ chłodzenia wodnego

Układ chłodzenia wodnego obejmuje chłodzenie kondensatorów, chłodzenie cewek indukcyjnych oraz chłodzenie przewodów elastycznych. Układ chłodzenia wodnego składa się z pompy wodnej, zbiornika wody obiegowej lub wieży chłodniczej oraz zaworów rurociągowych.

4. Układ hydrauliczny

Układ hydrauliczny obejmuje zbiornik oleju, pompę olejową, silnik pompy olejowej, przewody i zawory układu hydraulicznego oraz hydrauliczną platformę operacyjną.

Średnia częstotliwość

Piec indukcyjny o częstotliwości zasilania w zakresie 150–10000 Hz nazywany jest piecem indukcyjnym o średniej częstotliwości, a jego częstotliwość główna mieści się w zakresie 150–2500 Hz. Domowy piec indukcyjny o małej częstotliwości zasilania ma trzy częstotliwości: 150, 1000 i 2500 Hz.

Piec indukcyjny o średniej częstotliwości to specjalistyczne urządzenie metalurgiczne przeznaczone do wytopu stali i stopów wysokiej jakości. W porównaniu z piecami indukcyjnymi o wysokiej wydajności pracy, ma on następujące zalety:

(1) Duża prędkość topienia i wysoka wydajność produkcji. Gęstość mocy pieców indukcyjnych średniej częstotliwości jest wysoka, a moc konfiguracji na tonę stali jest o około 20–30% wyższa niż w przypadku przemysłowych pieców indukcyjnych o częstotliwości. Dlatego w tych samych warunkach prędkość topienia pieca indukcyjnego średniej częstotliwości jest duża, a wydajność produkcji wysoka.

(2) Duża adaptowalność i elastyczność użytkowania. Każdy piec indukcyjny średniej częstotliwości może całkowicie opróżnić ciekłą stal, co ułatwia zmianę gatunku stali. Jednakże, ciecz stalowa w każdym piecu indukcyjnego pieca przemysłowego częstotliwości nie może być całkowicie opróżniona, a część cieczy stalowej musi być zachowana do uruchomienia kolejnego pieca. Dlatego zmiana gatunku stali jest niewygodna i nadaje się tylko do wytopu jednego gatunku stali.

(3) Efekt mieszania elektromagnetycznego jest dobry. Ze względu na to, że siła elektromagnetyczna przenoszona przez ciecz stalową jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego częstotliwości zasilania, siła mieszania zasilacza o średniej częstotliwości jest mniejsza niż zasilacza o częstotliwości sieciowej. Efekt mieszania zasilacza o średniej częstotliwości jest stosunkowo dobry, jeśli chodzi o usuwanie zanieczyszczeń, jednorodny skład chemiczny i jednorodną temperaturę stali. Nadmierna siła mieszania zasilacza o częstotliwości sieciowej zwiększa siłę szorowania stali na wyściółce pieca, co nie tylko zmniejsza efekt rafinacji, ale także skraca żywotność tygla.

(4) Łatwy rozruch. Ze względu na znacznie większy efekt naskórkowości prądu o średniej częstotliwości niż prądu o częstotliwości sieciowej, nie ma specjalnych wymagań dotyczących materiału pieca podczas rozruchu pieca indukcyjnego o średniej częstotliwości. Po załadowaniu można go szybko nagrzać. Przemysłowy piec indukcyjny o średniej częstotliwości wymaga specjalnie wykonanego bloku otwierającego (około połowy wysokości tygla, takiego jak odlew stalowy lub żeliwny) do rozpoczęcia nagrzewania, a tempo nagrzewania jest bardzo wolne. Dlatego w warunkach pracy okresowej najczęściej stosuje się piece indukcyjne o średniej częstotliwości. Kolejną zaletą łatwego rozruchu jest oszczędność energii elektrycznej podczas pracy okresowej.

Urządzenie grzewcze z piecem o średniej częstotliwości charakteryzuje się małymi gabarytami, niską wagą, wysoką wydajnością, doskonałą jakością obróbki cieplnej i korzystnymi warunkami środowiskowymi. Szybko wypiera piece opalane węglem, gazem, olejem opałowym i tradycyjnymi piecami oporowymi, stanowiąc nową generację urządzeń do ogrzewania metalu.

Ze względu na powyższe zalety, piece indukcyjne średniej częstotliwości znalazły w ostatnich latach szerokie zastosowanie w produkcji stali i stopów, a także rozwinęły się dynamicznie w produkcji żeliwa, szczególnie w odlewniach o okresowych operacjach.