Индукционная печь

Навигация:

1. История создания индукционной печи
2. Индукционная печь (принцип, применение)
3. Промышленная печь индукционная
4. Лабораторная индукционная печь
5. Заключение

История создания индукционной печи

Индукционная печь относится к промышленным электропечам, в которых разогрев и плавление материалов происходит за счет электрической энергии высокой частоты. Ее название состоит из двух терминов, пришедших к нам из разных языков. Первый термин «индукционная» образовался в начале XIX в. от французского слова «induction», в переводе — «индукция», которое, в свою очередь, произошло от латинского «inducere», означавшего «вводить, проводить, выводить», и восходит к праиндоевропейскому слову «deuk » — «вести». Второй термин «печь » — исконно наш и произошел от праславянского слова «pektь» — «пеку, печь, выпекать».

Первые попытки создания индукционных нагревательных установок относятся к середине XIX столетия. В 1831 году знаменитый английский физик Майкл Фарадей (1791 — 1867) открыл явление электромагнитной индукции, описанное им в известной серии статей «Экспериментальные исследования по электричеству». В 1841 году появился закон Джоуля — Ленца, количественно связавший величину тепла, которое выделялось в проводнике, с параметрами электрического тока, протекавшего через этот проводник. Позже британский физик и математик, родившийся в год открытия электромагнитной индукции, Джеймс Клерк Максвелл (1831 — 1879) теоретически подтвердил идею электрических и магнитных силовых линий, выдвинутую Фарадеем, и разработал математическую теорию электромагнитного поля, изложенную в «Трактате об электричестве и магнетизме» в 1873 году. Эти основополагающие уравнения позже были названы его именем — уравнениями Максвелла.

Хотя теоретические законы теплового действия тока были открыты, реализовать их практически долго не удавалось из-за отсутствия в то время источников тока высокой частоты. Первая промышленная индукционная установка со стальным сердечником была создана в городе Гизинг (Швеция) в 1900 году. Но питание током промышленной частоты не обеспечивало достаточной производительности и объема плавки.

В 1909 году русский электротехник А. Н. Лодыгин (1847 — 1923), изобретатель лампы накаливания, получил патент на индукционную печь для нагрева металла. Через 4 года фирма ОАО «Лорен» изготовила первую индукционную тигельную печь без сердечника с питанием от дугового генератора. Однако она позволяла плавить только цинк, за плавку не более 40 грамм. И только в 1937 году под руководством профессора Валентина Петровича Вологдина (1881 — 1953) была построена первая российская индукционная печь емкостью до 50 кг, получавшая питание от лампового генератора повышенной частоты. Далее инженеры продолжали улучшать конструкцию индукционных печей и увеличивать объемы выплавки.

Современные канальные и тигельные промышленные индукционные печи имеют емкость от нескольких килограммов до сотен тонн.

Индукционная печь (принцип, применение)

Принцип индукционного нагрева состоит в переходе электромагнитной энергии, за счет которой в токопроводящем теле индуцируются вихревые токи Фуко, в тепло.

В индукционных установках электромагнитное поле достаточной интенсивности создается индуктором в виде катушки, витки которой выполнены из медной трубки. При работе индуктора через осевое отверстие последней прокачивается охлаждающая вода. На индуктор подается переменный электрический ток, под действием которого возникает изменяющееся во времени магнитное поле. Так происходит первое превращение электрической энергии, описываемое первым уравнением Максвелла.

Нагреваемое тело помещается внутри или рядом с индуктором. Переменное во времени и по направлению магнитное поле пересекает контур токопроводящего тела и наводит в нем индукционные токи Фуко. Это второе превращение электромагнитной энергии, которое описывается вторым уравнением Максвелла.

В нагреваемом теле энергия изменяющегося электромагнитного поля необратимо переходит в тепловую энергию повышения температуры материала под действием токов Фуко. Происходит третье превращение электромагнитной энергии, количественное соотношение которого описывается законом Джоуля — Ленца.

Такие переходы энергии электромагнитного поля непосредственно в тепло позволяют:

1. осуществлять бесконтактную передачу энергии между индуктором и нагреваемым телом;
2. выделять тепловую энергию непосредственно внутри токопроводящего тела, что повышает КПД нагревающего устройства;
3. существенно ускорить процесс нагрева и плавки металла в индукционной печи, снизить потери тепла в окружающую среду.

Существуют 2 типа современных промышленных индукционных печей:

• индукционные канальные печи промышленной частоты с сердечником;
• индукционные тигельные печи повышенной частоты без сердечника.

Конструкция типовой канальной индукционной печи с сердечником состоит из таких основных узлов:

1. многовиткового индуктора цилиндрической формы;
2. замкнутого сердечника (магнитопровода), набранного из тонколистового электротехнического железа;
3. керамической футеровки с узким кольцевым каналом для металла;
4. электроаппаратуры и устройства подвода электрической энергии;
5. водяной системы охлаждения индуктора;
6. опорного каркаса и фундамента;
7. вспомогательных устройств загрузки заготовок и удаления расплавленного металла.

В индукционной нагревательной электропечи без сердечника, роль последнего исполняет тигель с расплавленным металлом. Такие установки обеспечивают высокую чистоту плавки, но имеют низкий коэффициент мощности, что требует установки дополнительных конденсаторов для компенсации реактивной мощности.

Промышленные индукционные печи широко применяются в литейных цехах машиностроительного производства для отливки фасонных стальных или чугунных заготовок и в плавильных металлургических цехах для получения особо чистых цветных металлов и сплавов со специальными свойствами, отливаемых в виде слитков. Конечно, желательно приобретать индукционные тигельные печи от производителя с высоким качеством, гарантией и сервисным обслуживанием на длительный срок. Цена индукционных плавильных печей отечественного производства значительно ниже зарубежных при примерно одинаковом качестве. Только в дизайне и качестве окраски выигрывает импортная техника. Так зачем переплачивать? Сегодня востребованы, например, промышленные печи для плавки алюминия, индукционные печи для плавки меди. Если вас интересует сколько стоят индукционные печи для плавки меди, где их можно приобрести, какие выпускает промышленные печи Воронеж или предприятие «Накал — Промышленные печи» в городе Cолнечногорск Московской области, обращайтесь к нам. Опытные менеджеры ответят на все вопросы, подробно охарактеризуют продаваемые промышленные печи, их производителей, покажут каталоги, одобрят ваш выбор, помогут оформить заказ и угостят чашечкой кофе.

Промышленная печь индукционная

Промышленные индукционные печи делятся на открытые и вакуумные. Они повсеместно используются в различных отраслях производства благодаря ряду преимуществ перед дуговыми электропечами:

1. отсутствие графитовых электродов дает возможность выплавлять сталь с низким содержанием углерода и, даже, технически чистое железо АРМКО;
2. высокая производительность и малый угар легирующих элементов;
3. возможность точной регулировки температуры металла;
4. низкий расход жаростойких материалов на футеровку;
5. экологическая чистота благодаря отсутствию шума и выбросов продуктов горения в атмосферу.

Различают следующие виды индукционных печей: литейные индукционные печи, промышленные индукционные печи для термообработки и лабораторные индукционные печи. В наиболее распространенных печах первого типа можно производить такие технологические процессы:

1. производство стали в индукционных печах металлургического производства;
2. плавка стали в индукционных печах машиностроительного производства;
3. плавка чугуна в индукционных печах для получения отливок;
4. плавка меди в индукционных печах;
5. плавка латуни в индукционных печах;
6. плавка титана в индукционных печах;
7. плавка палладия в индукционных печах.

Заводы-производители индукционных тигельных печей последовательно выполняют целый комплекс принципиально разных работ при выпуске нового оборудования:

• проектирование промышленных печей;
• проверочный расчет промышленных печей;
• производство промышленных печей;
• испытание промышленных печей.

Для единого подхода, уменьшения ошибок проектирования, сокращения сроков подготовки чертежей, оснастки и оборудования все эти работы должны производиться в одном месте ответственным производителем. Именно такой подход демонстрирует ЗАО «Накал — Промышленные печи» (г. Cолнечногорск Московской области), которое выполняет весь комплекс работ по расчету, проектированию, изготовлению, испытанию и продаже промышленного оборудования для термообработки. За 25 лет работы более 80% промышленных термических печей в РФ создано этим передовым предприятием. Зайдите на сайт компании и внимательно просмотрите перечень их продукции высокого качества. Увидите много для себя интересного!

Лабораторная индукционная печь

Лабораторные индукционные печи отличаются от промышленных меньшими размерами камеры для нагрева (плавки) небольшого количества металла, большей герметичностью и чистотой рабочего пространства, наличием измерительной аппаратуры и более широким диапазоном регулирования температур. Кроме того, лабораторная индукционная печь, обычно, оснащена программируемым контроллером, термопарой, вмонтированной непосредственно в тигель, системой подачи и контроля охлаждающей жидкости. Может иметь тигли специальной конструкции для получения гранул с помощью вмонтированной в дно фильеры, выращивания кристаллов или плавки идеально чистого цветного металла во взвешенном состоянии.

Заключение

Наша компания представляет в своем ассортименте индукционные печи и установки, которые оснащены самыми современными приборами и аппаратурой. Обратившись к нам, вы найдете широкий выбор промышленных печей не только в стандартном исполнении, но можете сделать индивидуальный заказ. Весьма рады будем с вами сотрудничать. За консультацией обращайтесь по нашим телефонам или сразу задайте вопрос на сайте нашей компании.