Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плавильные печи – индукционные, дуговые, вакуумные печи для плавки металлов. Применение и принцип работы плавильных печей

Плавильные печи – индукционные, дуговые, вакуумные печи для плавки металлов. Применение и принцип работы плавильных печей

В различных сферах производства и в промышленной деятельности необходимым является плавление. Плавильные печи — это оборудование для плавки материалов, чаще всего металлов.

Индукционная печь

Наиболее востребованными печами для плавления металлов на небольших производствах являются индукционные плавильные печи.

Данные печи применяют для плавки таких материалов, как

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:

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.

индукционная печь

Процесс плавки в индукционной печи

Управление печью для плавки металлов может осуществляться двумя способами:

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

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.

индукционная печь

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:

Вакуумные плавильные печи обладают следующими преимуществами:

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.

Читайте так же:
Состав и назначение эскизного проекта

Устройство вакуумной печи может быть разной. Можно рассмотреть на примерах устройства дуговой вакуумной печи.

вакуумные печи

Рис. 1. Дуговая вакуумная печь с кристаллизатором: 1 — электрод; 2 — затравка; 3 — принимающая ёмкость; 4 — кристаллизатор; 5 — литой элемент; 6 — устройство, перемещающее электроды.

вакуумные печи

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.

Плавильные печи

Плавильные печи — это специальное оборудование для плавки различных материалов, чаще всего металлов. Нередко в различных сферах производства и в промышленной деятельности необходимым действием является плавление. В основном это плавка различных металлов. Если речь идет не о металлургической промышленности, где плавление металла происходит посредством большой мартеновской печи, тогда наиболее востребованными печами для плавления металлов являются индукционные плавильные печи. Разберемся подробнее, в чем их преимущества, каковы их рабочие характеристики и качества.

Устройство плавильной печи

Плавильные печи, которые функционируют посредством индукции, способны плавить такие виды металлов, как сталь, чугун, нержавейка. Преимущество данного вида печей заключаются в том, что плавильные печи, которые работают на индукторах, имеют способность розлива жидкого металла в специальную ковшовую емкость. Эта операция обеспечивается посредством работы гидравлической либо механической системы. А именно специальным подъемником, который работает за счет гидравлики, либо за счет электромеханической системы.

Рассмотрим более детально принцип работы плавильной печи на индукторах. Сама печь осуществляет работу за счет водоохлаждаемых катушечных редукторов, то есть подобно трансформаторной установке. Корпус данной печи выполняется из такого материала как асбоцемент, а именно выкладывается из плит данного материала. Сам индуктор выполняется в виде катушки состоящей из множества витков, которая основана на медной трубке, с прямоугольным сечением.

Читайте так же:
Чем очистить руки от клея супер момент

Плавильные печи

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.

Плавильные печи — основные характеристики

Весь состав плавильной индукционной печи основан на таких главных элементах, как узел для осуществления плавки, шинопроводов, батареи компенсирующих конденсаторов, и наконец, преобразователя частоты. 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.

Плавильные печи

Управление печью для плавки металлов может осуществляться двумя способами. А именно механическим способом, либо посредством дистанционного управления. Однако и тот и другой способы должны осуществляться исключительно специалистами высокого уровня. Как и слежение за выполнением всех операций по настройке и наладке оборудования. данный вид плавильных печей является достаточно производительным и высококачественным оборудованием, которое способно выдавать большие объемы готовой продукции.

При выборе плавильной печи следует учитывать такие ее параметры, как размер самого тигель для плавки. Ее производительность, которая измеряется количеством выплавленного металла за один плавильный цикл. Следует заметить, что для печей небольшого и среднего размеров как правило, в оснащении всех элементов печи присутствуют крышки, которыми при плавке накрывается тигель. Тигель должен быть выполнен из очень толстого стройматериала, в противном случае данный элемент просто быстро придет в негодность и выйдет из строя.

Плюсы и минусы использования плавильных печей

Преимущества использования печей именно индукционного способа плавки состоят в том, что данный вид плавки металла, является еще и экономичным. Объясняется это тем, что при накаливании металл выделяет такое количество тепла, которое позволяет нагреть печь быстрее, затрачивая при этом малое количество мощности. Как правило широко распространены печи, с возможностью разогрева до температуры тысяча двести градусов в среднем. В зависимости от модели плавильной печи, данные величины могут быть разными.

Плавильные печи, виды плавильных печей. Промышленные плавильные печи для аллюминия и сталей

Что такое печи для плавки и принцип их действия? Плавильные печи-это оборудование, которое предназначено для плавки различных материалов, в основном металлов. Плавление является необходимым процессом в промышленности и во многих других сферах производства. Они рассчитаны не на массовое производство, а для литейного производства. С их помощью плавят алюминий, сталь, благородные металлы и многие другие.

Виды плавильных печей

Металлоплавильные устройства классифицируют на следующие виды:

  • Газовые печи. Теплоносителем является сильно разогретый воздух или топочный газ.
  • Индукционные печи. Плавка металла осуществляется благодаря внутреннему теплу, которое образуется от работы вихревых токов.
  • Дуговые электрические. Плавление происходит от высокого градуса электрической дуги.
  • Муфельные печи. Центральным элементом является муфель.

плавильные печи

Вакуумные плавильные печи

Область применения таких агрегатов достаточно широка. Их используют в машиностроении, в строительстве и на многих других производствах. Применяют для плавки высококачественных сталей и жаропрочных сплавов на основе железа, никеля и кобальта, а также цветных металлов и сплавов. Кроме того, эти печи могут быть использованы для зонной очистки, термообработки металлических деталей, варки стекла, получения монокристаллов. Идеальная печь для плавки стали, в ней можно получить низкоуглеродистую сталь, которая не загрязнена азотом, водородом и кислородом.

Читайте так же:
Ударная дрель шуруповерт dewalt

Индукционные плавильные печи

В настоящее время являются наиболее эффективными и востребованными из всех моделей, которые работают за счёт электроэнергии. Ещё один плюс-отсутствие электродов. Подобные конструкции могут быть двух типов — с наличием сердечника и без него. Второй вариант называют тигельным. Тигельная плавильная печь применяется для плавки цветных и чёрных металлов, с их помощью получают наиболее чистые и однородные сплавы. Более у совершенствованной моделью является плавильная печь ист. Её используют для открытого процесса плавления. Индукционную плавильную печь купить сложно, стоимость её велика. Однако, можно попробовать сделать её самостоятельно. Итак, индукционная плавильная печь своими руками. Прежде чем приступить к работе, стоит особенно кропотливо изучить все схемы, так как неправильно сделанная самодельная печь плавильная для металла может привести к трагическим последствиям.

Сердцем такого агрегата является индуктор, представляет из себя катушку индуктивности, имеющую всего лишь несколько витков провода. Индукционные печи могут быть с магнитопроводом (индуктор расположен внутри металла) и без него(индуктор снаружи). Вся конструкция будет состоять из трёх основных элементов, которые защищаются корпусом. Это тигель, генератор переменного тока высокой частоты, и ,конечно, индуктор.

индукционные плавильные печи

Муфельные плавильные печи

Чаще всего используется в химических лабораториях, а также научных институтах. Главный элемент-муфель, бывает из различных материалов, но в основном керамический. Потребляет значительное количество электроэнергии, так как муфель очень долго нагревается. Однако, работы у муфельных печей предостаточно-обжиг керамики, сушка, закалка, сжигание, цементирование.

Плавильная печь для алюминия

Алюминий плавится при температуре 600 градусов по Цельсию, этот факт даёт возможность провести процесс плавки в домашних условиях. С этой целью можно произвести мини плавильную печь из колёсного диска. Такую конструкцию выполнить несложно. Первым делом следует выбрать диск соответствующего размера и вкопать его в землю таким образом, чтобы он не выходил за поверхность земли. Помещаем изогнутый патрубок в отверстие, находящееся в середине диска. Снаружи, на трубу, помещаем небольшой кулер. Он будет служить нагнетателем. После этого в нашу мини плавильню можно засыпать угли и подавать воздух, постепенно увеличивая их градус. В тигле алюминиевый лом размещается среди углей. Промышленные плавильные печи — конструкции, которые потребляют большое количество электроэнергии. Установка, монтаж и подключение должны выполняться исключительно квалифицированными специалистами. Лабораторные печи используются в лабораторных условиях, они более компактные. У них малое энергопотребление, а нагрев осуществляется стремительно.

плавильная печь для алюминия

При выборе нужного типа плавильной печи следует внимательно изучить все предложения рынка. Плавильные печи цена немаловажный критерий. Поэтому, принимая решение плавильная печь купить, стоит обдумать на какой срок и для каких действий она вам необходима.

Читайте так же:
Смазка для триммера штиль

Шихтовые материалы

Металлы, сплавы, специальные лигатуры, шлакообразующие присадки и другие материалы, которые используют для приготовления различных сплавов, в литейном производстве называют шихтовыми материалами или шихтой. В состав шихты входят: свежие материалы (доменные чугуны различных марок, медь, алюминий, цинк, никель и др.), которые поступают в литейные цехи с металлургических заводов; лом черных сплавов и лом цветных сплавов, представляющие собой переработанные промышленные отходы; специальные ферросплавы и лигатуры (промежуточные сплавы более тугоплавких элементов с легкоплавкими), поступающие с металлургических заводов; отходы литейного производства и механических цехов (литники, прибыли, бракованные детали и брикетированная стружка). Количественное соотношение различных материалов в шихте зависит от качества исходных материалов и от требований, которые предъявляют к изготовляемым сплавам.

Основные типы плавильных печей

В литейном производстве используются плавильные печи, работающие на твердом, жидком или газообразном топливе (коксе, нефти, мазуте, газе), и печи электрические. К первому типу печей относят вагранки и тигельные печи, ко второму типу — дуговые электрические печи и электрические индукционные печи. Наибольшее распространение для плавки чугуна получили печи шахтного типа—вагранки. Серый чугун, получаемый в этих печах, используют для отливок различных по сложности деталей. В электрических печах плавится сталь, легированный чугун, а также белый чугун, перерабатываемый затем в ковкий чугун. Схема вагранки приведена на рис. 35. Вагранка представляет собой шахтную печь, основой которой является сварной металлический кожух 1, футерованный изнутри огнеупорным кирпичом 2. Щель между кожухом и футеровкой засыпается сухим кварцевым песком 3. В верхней части вагранки находится загрузочное окно 4. Часть шахты вагранки, расположенная ниже загрузочного окна, футеруется чугунными пустотелыми кирпичами 5, которые предохраняют ее от разрушения при загрузке шихты 7.

Основные типы плавильных печей

Загружают вагранку с помощью скипового подъемника или консольного крана. Верхняя часть вагранки заканчивается искрогасителем 6.

Для поддержания горения в вагранке через специальные отверстия 8, называемые фурмам и, подается воздух (дутье), нагнетаемый вентилятором. Расплавленный чугун по поду 9, расположенному в нижней части шахты, стекает через специальное отверстие и желоб в копильник 10. В начале работы в вагранку загружают слой кокса высотой 500—1500 мм и поджигают его. Этот слой кокса называется холостой колошей. Затем на холостую колошу загружают рабочую коксовую колошу, флюс и первую порцию металлической шихты. После загрузки материалов через фурмы подают воздух, необходимый для горения топлива. В плавильном поясе чугун и шлаки расплавляются и стекают в горн вагранки. Образующиеся газы, поднимаясь вверх, нагревают металлическую шихту и топливо, а затем уходят в трубу.

По мере сгорания кокса и плавления чугуна загружаемая в вагранку шихта опускается вниз, а на ее место загружают новые порции шихтовых материалов. В процессе плавки жидкий чугун скапливается в горне вагранки. Шлак всплывает на поверхность чугуна и периодически выпускается через шлаковую летку. Накопившийся чугун сливается через летку по желобу в специальный копильник, а затем в ковш. Производительность вагранок 0,5—30 т чугуна в час.

Основные типы плавильных печей

В целях пожарной безопасности и предохранения от загрязнения окружающей местности вагранки снабжают искрогасителями, которые одновременно являются и пылеуловителями.

Читайте так же:
Сварочный инвертор на тиристорах

Для плавки стали в литейных цехах используют мартеновские и электродуговые печи с основной и кислой футеровкой, а также индукционные тигельные печи.

На рис. 36 показана схема дуговой электропечи. Источником тепла в этой печи является электрическая дуга, возникающая между расплавом 3, находящимся в ванне печи 4, и тремя графитовыми электродами 1 (проходящими через свод печи 6), по которым подается электрический ток. Вместимость таких печей составляет 1,5—10 т. Длительность плавки 1,5—4 ч. Приготовленный металл выливается при наклоне печи, осуществляемом специальным механизмом, через желоб 5. Загрузка шихты в печь производится через окно 2 или через свод печи, поднимаемый и поворачиваемый специальным механизмом.

Плавка стали в дуговой электрической печи состоит из следующих операций: заправки электропечи, завалки шихты, расплавления шихты и разливки готовой стали.

Индукционная печь (рис. 37) состоит из каркаса 6, сделанного из немагнитного материала, внутри которого находится индуктор (катушка), выполненный из витков 7 медной трубки, по которым протекает охлаждающая вода. Витки отделены друг от друга изоляцией ‘8. Плавильный тигель 5 в этой печи выполнен из набивной футеровки. Верхние части футеровки 1 и 3 и ее нижняя часть 4 делают из фасонных огнеупорных кирпичей, слой 2 выполняется огнеупорной обмазкой. Источником тепла в этих печах является индукционный ток, возбуждаемый в загруженной в тигель шихте при пропускании по индуктору переменного тока повышенной частоты.

Основные типы плавильных печей

Рис. 38. Дуговая однофазная электропечь для плавки медных сплавов

Плавка цветных сплавов производится в тигельных печах с мазутным или газовым отоплением, в электрических печах сопротивления, а также в дуговых или индукционных электрических печах.

Медные сплавы плавят в тигельных, пламенных и электрических печах. Наиболее широко применяют дуговые однофазные электрические печи типа ДМК (рис. 38). Печь представляет собой металлический барабан 1, футерованный огнеупорным кирпичом 2. Тепло, необходимое для расплавления меди, создается электрической дугой, возникающей между двумя горизонтально расположенными электродами 3. Установленный на роликах 4 барабан 1 может поворачиваться на определенный угол двигателем и зубчатой передачей.

Шихтовые материалы загружают через рабочее окно, снабженное желобом, по которому выпускают готовый расплав. Для выплавки медных сплавов шихтовыми материалами служат чушки, машинный лом, отходы собственного производства и т. д. В процессе плавки меди, цинка и свинца выделяются вредные газы и пары, поэтому плавильные печи снабжают мощной вытяжной вентиляцией.

Алюминиевые сплавы плавят в тигельных и пламенных печах, электрических печах сопротивления и индукционных печах. На рис. 39 показана тигельная печь с газовым обогревом для
плавки алюминиевых сплавов. Печь имеет огнеупорную футеровку 1, внутрь которой вставлен чугунный тигель 2. Газ подводится в горелку 4 и сгорает в пространстве между футеровкой и тиглем. Отверстие 3 предусмотрено для выпуска металла при прогорании тигля. Продукты горения и газы из сплава отводятся вытяжным колпаком 5. Печь подвешена цапфами на боковых опорах и может наклоняться с помощью штурвала и червячной передачи.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector