Индукционно-плавильная печь – электротермическое устройство для плавки различных материалов способом индукционного нагрева. Индукционный нагрев осуществляется в теплопроводящих материалах возбуждением в них электрических токов переменным электромагнитным полем. При этом источником электромагнитного поля является нагревательный индуктор – электромагнитное устройство, состоящее из индуктирующего провода, создающего это переменное электромагнитное поле, и токопроводов, при помощи которых индуктирующий провод подключается к источнику электрической энергии.
Переменное электромагнитное поле создается токами низкой – 50 Гц, средней – до 10 кГц, и высокой – более 10 кГц частоты. Как правило, для питания индуктора используются машины-преобразователи или ламповые генераторы. Индукционный нагрев – самый совершенный способ передачи электроэнергии и преобразования ее в тепловую энергию.
Индукционные плавильные печи стали применяться в XX в. с развитием промышленного производства.
Виды индукционной плавильной печи
Модификация индукционной плавильной печи различается по видам: тигельная и канальная.
Тигельная индукционная плавильная печь
Тигельная индукционная плавильная печь – это индуктор-соленоид, изготовленный из медной водоохлаждаемой трубки, тигель изготовлен из графита, стали, или других материалов, что зависит от свойств расплава.
Тигельные индукционные плавильные печи используются для выплавки драгоценных металлов, меди, алюминия, магния, стали, чугуна. Емкость тигля может иметь объем от нескольких килограммов до нескольких сотен тонн. Сама печь может быть вакуумной, открытой, компрессионной, газонаполненной. Для питания печей используются токи низкой, средней и высокой частоты.
Канальная индукционная плавильная печь
Канальная индукционная плавильная печь состоит из плавильной ванны и индукционной единицы, состоящей из индуктора, магнитного сердечника и подового камня. Канальные печи отличаются от тигельных тем, что преобразование электромагнитной энергии в тепловую осуществляется в канале тепловыделения, для этого он постоянно заполнен электропроводящим телом.
При первичном пуске канальной печи в производство в канал заливают расплавленный металл. Иногда используют шаблон из того материала, который будет плавиться в печи. Когда плавка завершена, то металл из печи сливают не полностью, оставляя заполненным канал тепловыделения для следующего использования. Конструкция канальной индукционной плавильной печи устроена так, что индукционные единицы являются съемными, это позволяет заменять родовой камень.
Канальные индукционные плавильные печи используются для выплавки чугуна, цветных металлов или их сплавов. Основная характеристика индукционных плавильных печей обоих видов – это емкость, которая может иметь объем от нескольких сотен килограммов до нескольких сотен тонн. Питание осуществляется током переменной частоты. Плавку в индукционной плавильной печи характеризуют высокая производительность и высокое качество переплавляемого металла. Поэтому индукционные плавильные печи используют для переплава металлов, для хранения и перегрева жидкого металла перед разливкой. И дальнейшее усовершенствование конструкции индукционной плавильной печи направлено на увеличение ее производительности, качества и использования.
