کوره های ذوب القایی برای ذوب فلز. گرمایش القایی، سخت شدن و ذوب القایی فلزات

سال هاست که مردم فلزات را ذوب می کنند. هر ماده نقطه ذوب خاص خود را دارد که تنها با استفاده از تجهیزات ویژه می توان به آن رسید. اولین کوره های ذوب فلز بسیار بزرگ بودند و منحصراً در کارگاه های سازمان های بزرگ نصب می شدند. امروزه می توان کوره القایی مدرن را در هنگام راه اندازی تولید جواهرات در کارگاه های کوچک نصب کرد. این کوچک، آسان برای رسیدگی و بسیار کارآمد است.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

گره ذوب کوره القاییبرای گرم کردن طیف گسترده ای از فلزات و آلیاژها استفاده می شود. طراحی کلاسیک از عناصر زیر تشکیل شده است:

1. پمپ تخلیه.
2. سلف آب خنک.
3. قاب از فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم.
4. منطقه تماس
5. کوره ساخته شده از بتن مقاوم در برابر حرارت.
6. پشتیبانی با سیلندر هیدرولیک و واحد بلبرینگ.

اصل کار بر اساس ایجاد جریانهای فوکو ناشی از گردابی است. به عنوان یک قاعده، در حین کار لوازم خانگی، چنین جریان هایی باعث خرابی می شوند، اما در این مورد از آنها برای گرم کردن شارژ تا دمای مورد نیاز استفاده می شود. تقریباً تمام وسایل الکترونیکی در حین کار شروع به گرم شدن می کنند. از این عامل منفی در استفاده از برق با تمام توان استفاده می شود.

مزایای دستگاه

کوره ذوب القایی نسبتاً اخیراً مورد استفاده قرار گرفته است. کوره های روباز معروف در محل های تولید نصب می شوند. کوره های انفجارو انواع دیگر تجهیزات. چنین کوره ذوب فلز دارای مزایای زیر است:

این مزیت دوم است که گسترش کوره القایی در جواهرات را تعیین می کند، زیرا حتی غلظت کمی از مواد خارجی می تواند بر نتیجه تأثیر منفی بگذارد.

بسته به ویژگی های طراحی، کوره های القایی کف و رومیزی متمایز می شوند. صرف نظر از اینکه کدام گزینه انتخاب شده است، چندین قانون اساسی برای نصب وجود دارد:

ممکن است دستگاه در حین کار بسیار داغ شود. به همین دلیل است که نباید مواد قابل اشتعال یا انفجاری در این نزدیکی وجود داشته باشد. علاوه بر این، فنی ایمنی آتشنزدیک باید سپر آتش نشانی نصب شود.

تنها دو نوع کوره به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد: بوته و کانال. آنها مزایا و معایب مشابهی دارند، تفاوت ها فقط در روش کار مورد استفاده است:

انواع بوته کوره های القایی محبوبیت بیشتری دارند. این به دلیل عملکرد بالا و سهولت کار آنها است. علاوه بر این، در صورت لزوم، می توان یک طرح مشابه را به طور مستقل انجام داد.

نسخه های خانگی بسیار رایج هستند.. برای ایجاد آنها نیاز دارید:

1. ژنراتور.
2. بوته.
3. القاگر.

یک برقکار باتجربه در صورت لزوم می تواند با دستان خود یک سلف بسازد. این عنصر ساختاری با سیم پیچی سیم مسی نشان داده می شود. بوته را می توان در فروشگاه خریداری کرد، اما یک مدار لامپ، یک باتری ترانزیستورهای خود را انجام دهید یا یک اینورتر جوشکاری به عنوان یک ژنراتور استفاده می شود.

استفاده از اینورتر جوشکاری

کوره القایی برای ذوب فلز را می توان با استفاده از آن ایجاد کرد اینورتر جوشکاریبه عنوان یک ژنراتور این نوع پرکاربردترین است از آنجایی که تلاش های انجام شده فقط مربوط به ساخت سلف است:

1. لوله مسی جدار نازک به عنوان ماده اصلی استفاده می شود. قطر توصیه شده 8-10 سانتی متر است.
2. لوله بر اساس الگوی مورد نظر خم می شود که بستگی به ویژگی های بدنه مورد استفاده دارد.
3. بین پیچ ها نباید بیش از 8 میلی متر فاصله وجود داشته باشد.
4. سلف در یک محفظه پارچه ای یا گرافیتی قرار می گیرد.

پس از ایجاد سلف و قرار دادن آن در محفظه، تنها باقی می ماند که بوته خریداری شده در محل خود نصب شود.

چنین مداری در اجرا بسیار پیچیده است، شامل استفاده از مقاومت ها، چندین دیود، ترانزیستورهای با ظرفیت های مختلف، خازن فیلم، سیم مسیبا دو قطرهای مختلفو حلقه از چوک. توصیه های مجمع به شرح زیر است:

مدار ایجاد شده در یک محفظه پارچه ای یا گرافیتی که دی الکتریک هستند قرار می گیرد. طرح، شامل استفاده از ترانزیستور است، پیاده سازی بسیار دشوار است. بنابراین، تنها در صورت وجود مهارت های کاری خاص، ساخت چنین کوره ای ضروری است.

کوره با لامپ

V در این اواخراجاق های لامپ کمتر و کمتر ساخته می شوند، زیرا در هنگام کار به مراقبت نیاز دارند. مدار اعمال شده در مقایسه با مورد استفاده از ترانزیستور ساده تر است. مونتاژ می تواند در چند مرحله انجام شود:

لامپ های مورد استفاده باید از ضربه مکانیکی محافظت شوند.

خنک کننده تجهیزات

هنگام ایجاد یک کوره القایی با دستان خود، بیشترین مشکلات با خنک کننده ایجاد می شود. این به دلیل نکات زیر است:

1. در حین کار، نه تنها فلز مذاب، بلکه برخی از عناصر تجهیزات نیز گرم می شود. به همین دلیل است که برای عملیات طولانی مدت نیاز به خنک کننده موثر است.
2. روش مبتنی بر استفاده از جریان هوا با راندمان پایین مشخص می شود. علاوه بر این، نصب فن ها در نزدیکی فر توصیه نمی شود. این به این دلیل است که عناصر فلزیمی تواند بر جریان های گردابی ایجاد شده تأثیر بگذارد.

به عنوان یک قاعده، خنک سازی با تامین آب انجام می شود. ایجاد یک مدار خنک کننده آب در خانه نه تنها دشوار، بلکه غیراقتصادی است. نسخه های صنعتی کوره دارای یک مدار داخلی هستند که برای اتصال آب سرد کافی است.

ایمنی

هنگام استفاده از کوره القایی، اقدامات احتیاطی خاصی باید رعایت شود. توصیه های کلیدی:

هنگام نصب تجهیزات باید به نحوه بارگیری شارژ و استخراج فلز مذاب توجه شود. توصیه می شود یک اتاق آماده جداگانه برای نصب کوره القایی اختصاص دهید.

کوره القایی دیگر یک تازگی نیست - این اختراع از قرن نوزدهم وجود داشته است، اما تنها در زمان ما، با توسعه تکنولوژی و پایه عنصر، در نهایت شروع به ورود به زندگی روزمره در همه جا می کند. قبلاً سؤالات زیادی در مورد پیچیدگی های عملکرد کوره های القایی وجود داشت ، همه فرآیندهای فیزیکی کاملاً درک نشده بودند و خود واحدها کاستی های زیادی داشتند و فقط در صنعت عمدتاً برای ذوب فلزات استفاده می شدند.

اکنون با ظهور ترانزیستورهای قدرتمند فرکانس بالا و میکروکنترلرهای ارزان قیمت که در تمام زمینه های علم و فناوری پیشرفت کرده اند، کوره های القایی واقعاً کارآمد ظاهر شده اند که می توانند آزادانه برای نیازهای خانگی (آشپزی، گرمایش آب، گرمایش) و ... استفاده شوند. حتی دست جمع کنید

اساس فیزیکی و اصل عملکرد کوره

عکس. 1. طرح کوره القایی

قبل از انتخاب یا ساخت یک بخاری القایی، باید بفهمید که چیست. اخیراً علاقه زیادی به این موضوع وجود داشته است، اما تعداد کمی از مردم درک کاملی از فیزیک امواج مغناطیسی دارند. این باعث بسیاری از تصورات غلط، افسانه ها و بسیاری از محصولات خانگی ناکارآمد یا ناایمن شد. شما می توانید یک کوره القایی را با دستان خود بسازید، اما قبل از آن باید حداقل دانش اولیه را کسب کنید.

اجاق القایی بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی است. عنصر کلیدی در اینجا سلف است که یک سلف با کیفیت بالا است. کوره های القایی به دلیل اثر حرارتی ناشی از القای جریان الکتریکی گردابی در آنها، به طور گسترده برای گرم کردن یا ذوب مواد رسانای الکتریکی، اغلب فلزات، استفاده می شود. نمودار بالا طراحی این کوره را نشان می دهد (شکل 1).

ژنراتور G یک ولتاژ فرکانس متغیر تولید می کند. تحت تأثیر نیروی الکتروموتور آن، یک جریان متناوب I 1 در سیم پیچ سلف L جریان می یابد. سلف L همراه با خازن C یک مدار نوسانی است که به رزونانس با فرکانس منبع G تنظیم شده است که به دلیل آن راندمان کوره به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

مطابق با قوانین فیزیکی، یک میدان مغناطیسی متناوب H در فضای اطراف سلف L ایجاد می شود. این میدان می تواند در هوا نیز وجود داشته باشد، اما گاهی اوقات از هسته های فرومغناطیسی ویژه برای بهبود عملکرد استفاده می شود که رسانایی مغناطیسی بهتری در مقایسه با هوا دارند.

خطوط نیروی میدان مغناطیسی از یک جسم W که در داخل سلف قرار گرفته است عبور می کند و شار مغناطیسی F را در آن القا می کند. اگر ماده ای که قطعه کار W از آن ساخته شده رسانای الکتریکی باشد، جریان القایی I 2 در آن ظاهر می شود و بسته می شود. داخل و تشکیل جریان های القایی گردابی. مطابق با قانون اثر حرارتی الکتریسیته، جریان های گردابی جسم W را گرم می کنند.

ساخت بخاری القایی

یک کوره القایی از دو بلوک اصلی تشکیل شده است: یک سلف (یک سیم پیچ القایی گرمایش) و یک ژنراتور (یک منبع ولتاژ متناوب). سلف یک لوله مسی برهنه است که به صورت مارپیچی پیچیده شده است (شکل 2).

برای ساختن یک کوره با قدرت حداکثر 3 کیلو وات، سلف باید با پارامترهای زیر ساخته شود:

• قطر لوله - 10 میلی متر؛
• قطر مارپیچ - 8-15 سانتی متر؛
• تعداد چرخش سیم پیچ - 8-10؛
• فاصله بین پیچ ها 5-7 میلی متر است.
• حداقل فاصله در صفحه نمایش 5 سانتی متر است.

دورهای مجاور سیم پیچ نباید اجازه لمس داشته باشد، فاصله مشخص شده را حفظ کنید. سلف به هیچ وجه نباید با صفحه محافظ کوره تماس داشته باشد، فاصله بین آنها نباید کمتر از حد مشخص شده باشد.

تولید ژنراتور

شکل 3. طرح روی لامپ ها

شایان ذکر است که یک کوره القایی برای ساخت آن حداقل به مهارت ها و توانایی های مهندسی رادیویی متوسط ​​نیاز دارد. داشتن آنها برای ایجاد دومین عنصر کلیدی - یک ژنراتور جریان با فرکانس بالا بسیار مهم است. نه مونتاژ کردن و نه استفاده از یک اجاق که خودتان انجام دهید بدون این دانش کارساز نخواهد بود. علاوه بر این، می تواند تهدید کننده زندگی باشد.

برای کسانی که این تجارت را با دانش و درک فرآیند انجام می دهند، وجود دارد راه های مختلفو طرح هایی که توسط آنها می توان کوره القایی را مونتاژ کرد. هنگام انتخاب یک مدار ژنراتور مناسب، توصیه می شود گزینه های با طیف انتشار سخت را کنار بگذارید. اینها شامل مدار گسترده با استفاده از یک کلید تریستور است. تشعشعات فرکانس بالا از چنین ژنراتوری قادر به ایجاد تداخل قدرتمند برای همه دستگاه های رادیویی اطراف است.

از اواسط قرن بیستم، یک کوره القایی مونتاژ شده بر روی 4 لامپ، موفقیت زیادی در بین آماتورهای رادیویی داشته است. کیفیت و کارایی آن از بهترین ها فاصله زیادی دارد و امروزه بدست آوردن لوله های رادیویی دشوار است، با این حال، بسیاری به مونتاژ ژنراتورها طبق این طرح ادامه می دهند، زیرا دارای یک مزیت بزرگ است: طیف نرم و باند باریک جریان تولید شده، به لطف آن چنین کوره ای حداقل تداخل را از خود ساطع می کند و تا حد امکان ایمن است (شکل 3).

حالت کار این ژنراتور با استفاده از خازن متغیر C تنظیم می شود. خازن باید با دی الکتریک هوا باشد، فاصله بین صفحات آن باید حداقل 3 میلی متر باشد. این نمودار همچنین حاوی یک لامپ نئون L است که به عنوان یک نشانگر عمل می کند.

طرح یک ژنراتور جهانی

کوره های القایی مدرن بر روی عناصر پیشرفته تر - میکرو مدارها و ترانزیستورها کار می کنند. طرح جهانی یک ژنراتور فشار کش، که قدرت را تا 1 کیلو وات توسعه می دهد، از موفقیت زیادی برخوردار است. اصل کار بر اساس یک ژنراتور تحریک مستقل است، در حالی که سلف در حالت پل روشن می شود (شکل 4).

مزایای یک ژنراتور فشار کش مونتاژ شده طبق این طرح:

1. قابلیت کار در حالت دوم و سوم علاوه بر حالت اصلی.
2. حالت گرمایش سطح وجود دارد.
3. محدوده کنترل 10-10000 کیلوهرتز.
4. طیف نرم تابش در کل محدوده.
5. به حفاظت اضافی نیاز ندارد.

تنظیم فرکانس با استفاده از یک مقاومت متغیر R 2 انجام می شود. محدوده فرکانس کاری توسط خازن های C 1 و C 2 تنظیم می شود. ترانسفورماتور تطبیق بین مرحله ای باید با هسته فریت حلقه ای با سطح مقطع حداقل 2 سانتی متر مربع باشد. سیم پیچ ترانسفورماتور از سیم لعابی با مقطع 0.8-1.2 میلی متر ساخته شده است. ترانزیستورها باید روی یک رادیاتور مشترک با مساحت 400 سانتی متر مربع قرار گیرند.

نتیجه گیری در مورد موضوع

میدان الکترومغناطیسی (EMF) ساطع شده از کوره القایی بر تمام هادی های اطراف اثر می گذارد. بر بدن انسان نیز تاثیر می گذارد. اندام های داخلی تحت تأثیر EMF به طور مساوی گرم می شوند، دمای کلی بدن در کل حجم افزایش می یابد.

بنابراین، هنگام کار با فر، رعایت برخی اقدامات احتیاطی برای جلوگیری از عواقب منفی مهم است.

اول از همه، محفظه ژنراتور باید با یک پوشش ساخته شده از ورق آهن گالوانیزه یا مش با پوشش محافظ شود. سلول های کوچک. با این کار شدت تابش 30-50 برابر کاهش می یابد.

همچنین باید در نظر داشت که در مجاورت مستقیم سلف، چگالی شار انرژی به خصوص در امتداد محور سیم پیچ بیشتر خواهد بود. بنابراین سیم پیچ القایی باید به صورت عمودی قرار گیرد و بهتر است گرمایش را از دور مشاهده کنید.

ذوب القایی فرآیندی است که به طور گسترده در متالورژی آهنی و غیرآهنی استفاده می شود. ذوب در دستگاه‌های گرمایش القایی اغلب از نظر بازده انرژی، کیفیت محصول و انعطاف‌پذیری تولید نسبت به ذوب با سوخت سوخت برتری دارد. این قبل از

فن آوری های برق مدرن

خواص به دلیل ویژگی های فیزیکی خاص کوره های القایی است.

در طول ذوب القایی، یک ترجمه وجود دارد مواد جامدتحت تأثیر میدان الکترومغناطیسی وارد فاز مایع می شود. همانطور که در مورد گرمایش القایی، گرما در مواد مذاب به دلیل اثر ژول از جریان های گردابی القایی ایجاد می شود. جریان اولیه ای که از سلف عبور می کند یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند. صرف نظر از اینکه میدان الکترومغناطیسی توسط مدارهای مغناطیسی متمرکز شده است یا خیر، سیستم بار سلف جفت شده را می توان به عنوان یک ترانسفورماتور با یک مدار مغناطیسی یا به عنوان یک ترانسفورماتور هوا نشان داد. راندمان الکتریکی سیستم به شدت به ویژگی های تأثیرگذار بر میدان عناصر ساختاری فرومغناطیسی وابسته است.

در کنار پدیده های الکترومغناطیسی و حرارتی، نیروهای الکترودینامیکی نقش مهمی در فرآیند ذوب القایی دارند. این نیروها به خصوص در مورد ذوب در کوره های القایی قوی باید در نظر گرفته شوند. برهمکنش جریان های الکتریکی القایی در مذاب با میدان مغناطیسی حاصل باعث ایجاد نیروی مکانیکی (نیروی لورنتس) می شود.

مذاب تحت فشار جریان می یابد

برنج. 7.21. عمل نیروهای الکترومغناطیسی

به عنوان مثال، حرکت آشفته مذاب ناشی از نیرو هم برای انتقال حرارت خوب و هم برای اختلاط و چسبندگی ذرات نارسانا در مذاب اهمیت زیادی دارد.

دو نوع اصلی کوره های القایی وجود دارد: کوره های بوته القایی (ITF) و کوره های کانال القایی (IKP). در ITP، مواد ذوب شده معمولاً به صورت قطعات در بوته بارگذاری می شوند (شکل 7.22). سلف بوته و مواد ذوب شده را می پوشاند. به دلیل عدم وجود میدان متمرکز مدار مغناطیسی، اتصال الکترومغناطیسی بین

فن آوری های برق مدرن

سلف و بارگذاری به شدت به ضخامت دیواره بوته سرامیکی بستگی دارد. برای اطمینان از راندمان الکتریکی بالا، عایق باید تا حد امکان نازک باشد. از طرف دیگر، آستر باید به اندازه کافی ضخیم باشد تا در برابر تنش های حرارتی مقاومت کند

حرکت فلزی بنابراین باید به دنبال مصالحه ای بین معیارهای الکتریکی و مقاومتی بود.

ویژگی های مهم ذوب القایی در IHF حرکت مذاب و منیسک در نتیجه عمل نیروهای الکترومغناطیسی است. حرکت مذاب هم توزیع یکنواخت دما و هم همگن را تضمین می کند ترکیب شیمیایی. اثر اختلاط در سطح مذاب باعث کاهش تلفات مواد در هنگام بارگیری مجدد دسته های کوچک و مواد افزودنی می شود. علیرغم استفاده از مواد ارزان قیمت، بازتولید مذاب با ترکیب ثابت کیفیت ریخته گری بالایی را تضمین می کند.

بسته به اندازه، نوع ماده ذوب شده و زمینه کاربرد، ITPها در فرکانس صنعتی (50 هرتز) یا متوسط ​​کار می کنند.

فن آوری های برق مدرن

آنها در فرکانس های تا 1000 هرتز. دومی ها به دلیل کارایی بالا در ذوب چدن و ​​آلومینیوم اهمیت فزاینده ای پیدا می کنند. از آنجایی که حرکت مذاب در توان ثابت با افزایش فرکانس ضعیف می شود، توان های ویژه بالاتر در فرکانس های بالاتر و در نتیجه بهره وری بیشتر در دسترس می شوند. به دلیل قدرت بیشتر، زمان ذوب کوتاه می شود که منجر به افزایش بهره وریفرآیند (در مقایسه با کوره هایی که در فرکانس صنعتی کار می کنند). با در نظر گرفتن سایر مزایای تکنولوژیکی، مانند انعطاف پذیری در تغییر مواد ذوب شده، IHF های فرکانس متوسط ​​به عنوان واحدهای ذوب قدرتمندی طراحی شده اند که در حال حاضر بر ریخته گری آهن تسلط دارند. ITPهای مدرن با فرکانس متوسط ​​با توان بالا برای ذوب آهن دارای ظرفیت تا 12 تن و توان تا 10 مگاوات هستند. ITP های فرکانس صنعتی برای ظرفیت های بزرگتر از فرکانس های متوسط، تا 150 تن برای ذوب آهن طراحی شده اند. اختلاط فشرده حمام در ذوب آلیاژهای همگن مانند برنج از اهمیت خاصی برخوردار است، بنابراین ITPهای فرکانس صنعتی به طور گسترده در این زمینه استفاده می شود. در کنار استفاده از کوره های بوته برای ذوب، در حال حاضر برای نگهداری فلز مایع قبل از ریختن نیز استفاده می شود.

مطابق با تراز انرژی ITP (شکل 7.23)، سطح راندمان الکتریکی تقریباً برای همه انواع کوره ها حدود 0.8 است. تقریباً 20 درصد از انرژی اولیه در سلف به صورت گرما از دست می رود. نسبت تلفات حرارتی از طریق دیواره های بوته به حرارت ناشی از مذاب انرژی الکتریکیبه 10% می رسد، بنابراین راندمان کل کوره حدود 0.7 است.

دومین نوع گسترده کوره های القایی ICP هستند. از آنها برای ریخته گری، نگهداری و به ویژه ذوب در متالورژی آهنی و غیرآهنی استفاده می شود. ICP عموماً از یک حمام سرامیکی و یک یا چند واحد القایی تشکیل شده است (شکل 7.24). V

در اصل، واحد القایی را می توان به عنوان یک تبدیل نشان داد.

اصل کار ICP به یک حلقه ثانویه بسته دائمی نیاز دارد، بنابراین این کوره ها با باقیمانده مایع مذاب کار می کنند. گرمای مفید عمدتاً در کانال با سطح مقطع کوچک تولید می شود. گردش مذاب تحت تأثیر نیروهای الکترومغناطیسی و حرارتی، انتقال حرارت کافی به بخش عمده مذاب در حمام را تضمین می کند. تاکنون ICPها برای فرکانس صنعتی طراحی شده اند، اما کار پژوهشیبرای فرکانس های بالاتر انجام می شود. با تشکر از طراحی فشردهکوره و کوپلینگ الکترومغناطیسی بسیار خوب، بازده الکتریکی آن به 95٪ و بازده کلی - 80٪ و حتی 90٪ بسته به ماده ذوب شده می رسد.

مطابق با شرایط تکنولوژیک در حوزه های مختلف کاربرد، ICP مورد نیاز است طرح های مختلفکانال های القایی کوره های تک کانال عمدتاً برای نگهداری و ریخته گری استفاده می شود.

فن آوری های برق مدرن

ذوب نادرتر فولاد در ظرفیت های نصب شده تا 3 مگاوات. برای ذوب و خیساندن فلزات غیر آهنی، طرح های دو کاناله برای استفاده بهتر از انرژی ترجیح داده می شود. در کارخانه های ذوب آلومینیوم، کانال ها برای تمیز کردن آسان صاف هستند.

تولید آلومینیوم، مس، برنج و آلیاژهای آنها زمینه اصلی کاربرد ICP است. امروزه قدرتمندترین ICPها با ظرفیت

تا 70 تن و توان تا 3 مگاوات برای ذوب آلومینیوم استفاده می شود. در کنار راندمان الکتریکی بالا در تولید آلومینیوم، تلفات ذوب کم بسیار مهم است که انتخاب ICP را از قبل تعیین می کند.

کاربردهای امیدوارکننده فناوری ذوب القایی تولید فلزات با خلوص بالا مانند تیتانیوم و آلیاژهای آن در کوره‌های القایی بوته سرد و ذوب سرامیک‌هایی مانند سیلیکات زیرکونیوم و اکسید زیرکونیوم است.

هنگام ذوب در کوره های القایی، مزایای گرمایش القایی به وضوح آشکار می شود، مانند چگالی انرژی و بهره وری بالا، همگن شدن مذاب به دلیل هم زدن، دقیق.

فن آوری های برق مدرن

کنترل انرژی و دما، و همچنین سهولت کنترل فرآیند خودکار، سهولت کنترل دستی و انعطاف پذیری زیاد. راندمان الکتریکی و حرارتی بالا، همراه با تلفات ذوب کم و در نتیجه صرفه جویی در مواد خام، منجر به مصرف انرژی ویژه پایین و رقابت زیست محیطی می شود.

برتری دستگاه های ذوب القایی نسبت به دستگاه های سوختی به دلیل تحقیقات عملی، با پشتیبانی از روش های عددی برای حل مسائل الکترومغناطیسی و هیدرودینامیکی، به طور مداوم در حال افزایش است. به عنوان مثال، می توان به پوشش داخلی با نوارهای مسی پوشش فولادی ICP برای ذوب مس اشاره کرد. کاهش تلفات ناشی از جریان های گردابی راندمان کوره را تا 8 درصد افزایش داد و به 92 درصد رسید.

بهبود بیشتر در عملکرد اقتصادی ذوب القایی با استفاده از امکان پذیر است فن آوری های مدرنکنترل هایی مانند کنترل پشت سر هم یا قدرت دوگانه. دو ITP پشت سر هم یک منبع انرژی دارند و در حالی که در یکی در حال ذوب است، فلز مذاب در دیگری برای ریختن نگه داشته می شود. تغییر منبع تغذیه از یک کوره به کوره دیگر، استفاده از آن را افزایش می دهد. توسعه بیشتر این اصل، کنترل تغذیه دوگانه است (شکل 7.25)، که عملکرد همزمان مداوم کوره ها را بدون سوئیچینگ با استفاده از اتوماسیون کنترل فرآیند ویژه تضمین می کند. همچنین باید توجه داشت که بخش جدایی ناپذیر اقتصاد ذوب، جبران کل توان راکتیو است.

در نتیجه، برای نشان دادن مزایای فن آوری القایی صرفه جویی در انرژی و مواد، روش های سوخت و الکتروترمال ذوب آلومینیوم را می توان مقایسه کرد. برنج. 7.26 کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی در هر تن آلومینیوم هنگام ذوب نشان می دهد

فصل 7

□ از دست دادن فلز؛ Shch ذوب شدن

فن آوری های برق مدرن

کوره کانال القایی با ظرفیت 50 تن انرژی نهایی مصرفی حدود 60% و انرژی اولیه 20% کاهش می یابد. در همان زمان، انتشار CO2 به طور قابل توجهی کاهش می یابد. (همه محاسبات بر اساس تبدیل انرژی معمولی آلمان و انتشار CO2 از نیروگاه های مخلوط است). نتایج به‌دست‌آمده بر اثر ویژه تلفات فلز در طول ذوب مرتبط با اکسیداسیون آن تأکید می‌کند. جبران آنها مستلزم صرف انرژی اضافی زیادی است. قابل توجه است که در تولید مس، تلفات فلز در حین ذوب نیز زیاد است و هنگام انتخاب یک یا آن تکنولوژی ذوب باید در نظر گرفته شود.

یک اجاق گاز القایی خانگی می تواند به راحتی خانه را گرم کند. در صنعت این دستگاه ها در ذوب فلزات مختلف نقش دارند. علاوه بر این، آنها می توانند در عملیات حرارتی قطعات و همچنین سخت شدن آنها شرکت کنند. مزیت اصلی اجاق های القایی سهولت استفاده از آن است. علاوه بر این، نگهداری از آنها آسان است و نیازی به بازرسی های دوره ای ندارند که بسیار مهم است.

مطلقاً نیازی به اختصاص اتاق مجزا برای نصب این دستگاه نیست. عملکرد این دستگاه ها بسیار خوب است. این تا حد زیادی به این دلیل است که هیچ قسمتی در طراحی وجود ندارد که در معرض سایش مکانیکی باشد. به طور کلی کوره های القایی برای سلامت انسان بی خطر هستند و در حین کار خطری ندارند.

چگونه کار می کند؟

عملیات کوره القایی با تامین جریان متناوب به ژنراتور آغاز می شود. در همان زمان، از یک سلف مخصوص که در داخل سازه قرار دارد عبور می کند. در مرحله بعد از یک خازن در دستگاه استفاده می شود. وظیفه اصلی آن تشکیل یک مدار نوسانی است. در این مورد، کل سیستم برای پیکربندی شده است فرکانس کاری. سلف در کوره یک میدان مغناطیسی متناوب ایجاد می کند. در این زمان ولتاژ دستگاه تا 200 ولت افزایش می یابد.

برای تکمیل مدار، سیستم دارای هسته فرومغناطیسی است، اما در همه مدل ها نصب نمی شود. متعاقبا، میدان مغناطیسی با قطعه کار تعامل می کند و شار قدرتمندی ایجاد می کند. سپس، عنصر رسانای الکتریکی القا می شود و یک ولتاژ ثانویه رخ می دهد. این باعث ایجاد جریان گردابی در خازن می شود. طبق قانون ژول لنز، او انرژی خود را به سلف می دهد. در نتیجه قطعه کار در کوره گرم می شود.

کوره های القایی خانگی

کوره القایی خود را کاملاً مطابق نقشه ها و با رعایت قوانین ایمنی ساخته شده است. بدنه دستگاه باید از آلیاژ آلومینیوم انتخاب شود. یک سکوی بزرگ باید در بالای سازه فراهم شود. ضخامت آن باید حداقل 10 میلی متر باشد. اغلب برای پر کردن بوته از یک قالب فولادی استفاده می شود. برای تخلیه فلز مذاب، به یک حفره پوششی به شکل دهانه نیاز است. در این مورد، ساختار باید دارای یک پد برای پر کردن باشد.

برای بخش ها، یک پایه عایق در بالای الگو نصب شده است. مستقیماً در زیر آن یک تکیه گاه لولایی قرار خواهد گرفت. برای خنک کردن سلف، کوره باید دارای اتصالات باشد. ولتاژ از طریق پل که در پایین دستگاه قرار دارد به دستگاه می رسد. برای کج کردن ظرف، یک کوره القایی که خودتان انجام دهید باید گیربکس جداگانه داشته باشد. در این حالت بهتر است یک دسته درست کنید تا امکان ادغام فلز به صورت دستی وجود داشته باشد.

کوره های شرکت "ترمولیت"

کوره های القایی ذوب فلز این برند دارای قدرت مبدل قابل قبولی هستند. در عین حال، ظرفیت دوربین ها در مدل ها می تواند بسیار متفاوت باشد. متوسط ​​نرخ ذوب فلز 0.4 تن در ساعت است. در عین حال، ولتاژ نامی شبکه تغذیه حدود 0.3 ولت در نوسان است. مصرف آب در کوره های نوع القایی به سیستم خنک کننده بستگی دارد. معمولاً این پارامتر 10 متر مکعب در ساعت است. در عین حال، مصرف برق خاص بسیار بالا است.

ویژگی های کوره "Termolit TM1"

این کوره ذوب (القایی) دارای ظرفیت کل 0.03 تن می باشد. در عین حال، قدرت مبدل تنها 50 کیلو وات است و متوسط ​​سرعت ذوب 0.04 تن در ساعت است. ولتاژ منبع تغذیه باید حداقل 0.38 ولت باشد. مصرف آب برای سرمایش در این مدل ناچیز است. این تا حد زیادی به دلیل قدرت کم دستگاه است.

از کاستی ها، مصرف برق بالا باید برجسته شود. بطور متوسط ​​در هر ساعت کارکرد کوره تقریباً 650 کیلووات مصرف می شود. مبدل فرکانس در این مدل دارای کلاس "TPCh-50" است. به طور کلی، "ترمولیت TM1" یک تجهیزات اقتصادی، اما با عملکرد ضعیف است.

کوره القایی "TG-2"

کوره های ذوب القایی سری TG با ظرفیت محفظه ای 0.6 تن تولید می شوند. توان نامی دستگاه 100 کیلو وات است. در عین حال امکان ذوب 0.16 تن فلزات غیرآهنی در هر ساعت کار مداوم وجود دارد. این مدل از شبکه ای با ولتاژ 0.3 ولت تغذیه می کند.

مصرف آب کوره TG-2 از نوع القایی بسیار قابل توجه است و به طور متوسط ​​تا 10 متر مکعبمایعات همه اینها به دلیل نیاز به خنک کننده فشرده گیربکس است. جنبه مثبت مصرف برق متوسط ​​است. به طور معمول، تا 530 کیلو وات برق در هر ساعت کار مصرف می شود. مبدل فرکانس در مدل "TG-2" در کلاس "TPCh-100" نصب شده است.

کوره های "Thermo Pro"

اصلاحات اصلی تجهیزات این شرکت کوره های ذوب القایی SAT 05، SAK-1 و SOT 05 می باشد. میانگین نقطه ذوب اسمی آنها 900 درجه است. در عین حال توان دستگاه ها در حدود 150 کیلو وات در نوسان است. علاوه بر این باید به عملکرد خوب آنها نیز اشاره کرد. برای یک ساعت کار فلزات غیر آهنی می توان 80 کیلوگرم را ذوب کرد. در عین حال، بسیاری از مدل های Thermo Pro برای استفاده با هدف محدود ساخته شده اند. برخی از آنها منحصراً برای کار با آلومینیوم طراحی شده اند، در حالی که سایر تغییرات برای ذوب سرب یا قلع استفاده می شود.

اصلاح "SAT 05"

این کوره القایی برای ذوب آلومینیوم طراحی شده است. قدرت این دستگاه دقیقا 20 کیلو وات می باشد. در عین حال در هر ساعت کار می توان تا 20 کیلوگرم فلز عبور داد. ظرفیت محفظه در مدل «SAT 05» 50 کیلوگرم و مبدل فرکانس از کلاس «TFC» است.

باتری های موجود در دستگاه از نوع خازن نصب شده است. در قسمت پایین سازه، سازنده یک کابل مخصوص آب خنک نصب کرده است. کنترل پنل در این مدل موجود است. در میان چیزهای دیگر، باید به مجموعه بزرگی از کوره "SAT 05" اشاره کرد. این شامل تمام لوازم جانبی نصب و همچنین اسناد عملیاتی است.

پارامترهای کوره "SAK-1"

این کوره القایی بیشتر برای ذوب سرب و همچنین قلع استفاده می شود. در برخی موارد، مجاز به گذاشتن مس است، اما عملکرد به طور قابل توجهی کاهش می یابد. میانگین دمای ذوب حدود 1000 درجه در نوسان است، این دستگاه دارای قدرت 250 کیلو وات می باشد. برای یک ساعت کار مداوم، می توان تا 400 کیلوگرم فلزات غیر آهنی را حذف کرد. در عین حال، ظرفیت تجهیزات امکان بارگیری تا 1000 کیلوگرم مواد را فراهم می کند. ولتاژ تغذیه 0.3 کیلو ولت است.

مصرف آب برای خنک کردن مدل SAK-1 ناچیز است. فر تقریباً 10 متر مکعب مایع در ساعت مصرف می کند. مصرف برق ویژه نیز کم و به 530 کیلو وات می رسد. مبدل فرکانس در این طرح برای برند "TPC-400" ارائه شده است. به طور کلی، مدل SAK-1 مقرون به صرفه و آسان برای استفاده بود.

بررسی اجمالی مدل "SAK 05".

کوره های القایی برای ذوب فلز "SAK 05" دارای ظرفیت بزرگ - 0.5 تن هستند. در عین حال، قدرت مبدل منبع تغذیه 400 کیلو وات است. سرعت عمل ذوب در این کوره بسیار بالاست. ولتاژ نامی دستگاه 0.3 کیلو ولت است. برای یک ساعت کارکرد آب، تقریباً 11 متر مکعب برای خنک کردن سیستم مصرف می شود. همچنین لازم به ذکر است که مصرف برق قابل توجه و بالغ بر 530 کیلو وات می باشد. مبدل فرکانس موجود در دستگاه دارای کلاس "TPCh-400" است. در عین حال قادر است حداکثر دما را تا 800 درجه پمپاژ کند. کوره القایی "SAK 05" منحصرا برای ذوب آلومینیوم و برنز طراحی شده است. کابینت تبادل حرارتی توسط برند سازنده "IM" نصب شده است. همچنین باید به کنترل از راه دور راحت اشاره کرد. یک سیستم هشدار و یک ایستگاه هیدرولیک در سیستم وجود دارد.

از جمله، مجموعه ای از لاستیک های توربو و لوازم جانبی نصب به صورت استاندارد گنجانده شده است. به طور کلی، مدل SAK 05 کاملاً ایمن است و می توانید بدون خطر برای سلامتی از آن استفاده کنید. این تا حد زیادی از طریق میله هایی که بر روی سیلندرهای هیدرولیک نصب می شوند به دست آمد. در عین حال، فلز عملاً پاشیده نمی شود. تنظیم مستقیم فرکانس در حین کار در حالت خودکار انجام می شود. در این مدل ولتاژ متوسط ​​از خازن استفاده شده است.

گرمایش اجسام با کمک میدان الکترومغناطیسی ناشی از قرار گرفتن در معرض جریان القایی را گرمایش القایی می نامند. تجهیزات الکتروترمال یا کوره القایی دارای مدل های مختلفطراحی شده برای انجام وظایف برای اهداف مختلف.

طراحی و اصل عملیات

توسط مشخصات فنیاین دستگاه بخشی از یک کارخانه مورد استفاده در صنعت متالورژی است. اصل عملکرد یک کوره القایی بستگی دارد جریان متناوب ، قدرت نصب با هدف دستگاه شکل می گیرد که طراحی آن شامل:

1. القاگر؛
2. قاب؛
3. محفظه ذوب؛
4. سیستم خلاء؛
5. مکانیسم هایی برای جابجایی شی گرمایش و سایر وسایل.

بازار مصرف مدرن دارای تعداد زیادی مدل از دستگاه ها است که طبق طرح تولید جریان گردابی کار می کنند. اصل عملکرد و ویژگی های طراحی یک کوره القایی صنعتی به شما امکان می دهد تعدادی عملیات خاص مربوط به ذوب فلزات غیر آهنی، عملیات حرارتی محصولات فلزی، پخت مواد مصنوعی، تمیز کردن سنگ های قیمتی و نیمه قیمتی را انجام دهید. . لوازم خانگیبرای ضدعفونی وسایل منزل و گرمایش فضا استفاده می شود.

کار آی پی (کوره القایی) حرارت دادن اجسام قرار داده شده در محفظه با جریان گردابی ساطع شده از یک سلف است که یک سلف ساخته شده به شکل مارپیچ، شکل هشت یا سه فویل با سیم پیچ در پیچ بزرگ متقاطع است. بخش. یک سلف که با جریان متناوب تغذیه می شود یک میدان مغناطیسی پالسی ایجاد می کند که قدرت آن متناسب با فرکانس جریان متفاوت است. جسمی که در میدان مغناطیسی قرار می گیرد تا نقطه جوش (مایع) یا نقطه ذوب (فلز) گرم می شود.

تاسیساتی که با کمک میدان مغناطیسی کار می کنند در دو نوع تولید می شوند: با هادی مغناطیسی و بدون مدار مغناطیسی. دستگاه های نوع اول دارای یک سلف در طراحی هستند که در یک محفظه فلزی محصور شده است که افزایش سریع دما را در داخل جسم مورد پردازش تضمین می کند. در کوره های نوع دوم، مگنتوترون در خارج از تاسیسات قرار دارد.

ویژگی های دستگاه های القایی

استاد همچنین به مهارت در طراحی و نصب وسایل برقی نیاز دارد. ایمنی دستگاه مونتاژ فردی در تعدادی ویژگی نهفته است:

1. ظرفیت تجهیزات؛
2. فرکانس پالس عملیاتی؛
3. قدرت ژنراتور؛
4. تلفات گردابی؛
5. تلفات هیسترزیس؛
6. شدت انتقال حرارت؛
7. روش آستر

کوره های کانالی نام خود را به دلیل حضور در فضای واحد دو سوراخ با یک کانال تشکیل دهنده یک حلقه بسته گرفته اند. توسط ویژگی های ساختاریدستگاه نمی تواند بدون مدار کار کند، به لطف آن آلومینیوم مایع در حرکت مداوم است. اگر توصیه های سازنده رعایت نشود، تجهیزات خود به خود خاموش می شوند و فرآیند ذوب را قطع می کنند.

واحدهای ذوب القایی با توجه به محل قرارگیری کانال ها به صورت عمودی و افقی با درام یا محفظه استوانه ای هستند. کوره درام، که در آن چدن را می توان ذوب کرد، از ورق فولادی ساخته شده است. مکانیزم چرخشیمجهز به غلتک محرک، موتور دو سرعته و درایو زنجیر.

برنز مایع از طریق سیفون واقع در دیواره انتهایی ریخته می شود، مواد افزودنی و سرباره ها بارگیری می شوند و از طریق دهانه های مخصوص خارج می شوند. خروجی محصولات نهایی از طریق یک کانال تخلیه V شکل ساخته شده در آستر طبق یک الگو انجام می شود که در فرآیند کار ذوب می شود. سیم پیچ و هسته توسط توده هوا خنک می شود، دمای بدن توسط آب تنظیم می شود.