Sok éven át az emberek fém olvasztással foglalkoznak. Minden anyagnak megvan a maga olvadáspontja, amelyet csak speciális berendezéssel lehet elérni. Az első fémolvasztó kemencék meglehetősen nagyok voltak, és kizárólag nagy szervezetek műhelyeibe telepítették őket. Ma már korszerű indukciós kemence beépíthető kis műhelyekbe az ékszergyártás beindításakor. Kicsi, könnyen kezelhető és rendkívül hatékony.
Működési elve
olvadó csomó indukciós kemence Különféle fémek és ötvözetek melegítésére használják. A klasszikus dizájn a következő elemekből áll:
- Leeresztő szivattyú.
- Vízhűtéses induktor.
- Rozsdamentes acél vagy alumínium keret.
- Kapcsolati terület.
- Hőálló betonból készült kandalló.
- Megtámasztás hidraulikus hengerrel és csapágyakkal.
A működési elve örvényes Foucault-áramok létrehozásán alapul. Általános szabály, hogy a háztartási készülékek működése során az ilyen áramok meghibásodást okoznak, de ebben az esetben a töltést a szükséges hőmérsékletre melegítik. Működés közben szinte minden elektronika felmelegszik. Ez a negatív tényező a villamosenergia-felhasználásban teljes mértékben ki van használva.
A készülék előnyei
Az indukciós olvasztókemencét viszonylag nemrégiben használták. Híres kandallós kemencéket telepítenek a gyártóhelyekre, nagyolvasztó kemencékés más típusú berendezések. Az ilyen fémolvasztó kemencének a következő előnyei vannak:
Ez utóbbi előny határozza meg az indukciós kemence terjedését az ékszerekben, mivel az idegen szennyeződések kis koncentrációja is hátrányosan befolyásolhatja az eredményt.
A tervezési jellemzőktől függően padló és asztali indukciós kemencék különböztethetők meg. Függetlenül attól, hogy melyik opciót választották, a telepítésnek számos alapvető szabálya van:
A készülék működés közben nagyon felforrósodhat. Éppen ezért a közelben ne legyen gyúlékony vagy robbanásveszélyes anyag. Ezen kívül műszaki tűzbiztonság közel kell tűzvédő pajzsot kell felszerelni.
Csak kétféle kemencét használnak széles körben: a tégelyt és a csatornát. Hasonló előnyeik és hátrányaik vannak, a különbségek csak az alkalmazott munkamódszerben vannak:
Az indukciós kemencék tégelyes változata népszerűbb. Ez nagy teljesítményüknek és könnyű kezelhetőségüknek köszönhető. Ezenkívül szükség esetén egy hasonló kialakítás önállóan is elkészíthető.
A házi készítésű változatok meglehetősen gyakoriak.. Létrehozásukhoz szüksége lesz:
- Generátor.
- Olvasztótégely.
- Induktor.
Egy tapasztalt villanyszerelő szükség esetén saját kezűleg készíthet induktort. Ezt a szerkezeti elemet egy rézhuzal tekercs képviseli. A tégely megvásárolható a boltban, de generátorként lámpaáramkört, tranzisztoruk barkács akkumulátorát vagy hegesztő invertert használnak.
Hegesztő inverter használata
A fém olvasztásához barkácsoló indukciós kemence készíthető hegesztő inverter generátorként. Ez a változat a legszélesebb körben használt mivel az erőfeszítések csak az induktor gyártására vonatkoznak:
- Fő anyagként vékony falú rézcsövet használnak. Az ajánlott átmérő 8-10 cm.
- A cső a kívánt minta szerint van meghajlítva, amely a használt test jellemzőitől függ.
- A fordulatok között legfeljebb 8 mm távolságnak kell lennie.
- Az induktort textolit vagy grafit tokba helyezzük.
Az induktor létrehozása és a házban való elhelyezése után csak a megvásárolt tégely felszerelése marad a helyére.
Egy ilyen áramkör végrehajtása meglehetősen bonyolult, ellenállásokat, több diódát, különböző kapacitású tranzisztorokat, filmkondenzátort, rézdrót kettővel különféle átmérőkés cseng a fojtásoktól. Az összeszerelési javaslatok a következők:
A létrehozott áramkört textolit vagy grafit tokba helyezzük, amelyek dielektrikumok. Rendszer, tranzisztorok használatával jár, meglehetősen nehéz megvalósítani. Ezért egy ilyen kemence gyártását csak bizonyos munkakészségek megléte esetén kell elvégezni.
Kemence lámpákkal
V Utóbbi időben lámpás kályhák egyre ritkábban készülnek, mivel kezelésük körültekintést igényel. Az alkalmazott áramkör egyszerűbb a tranzisztorok használatához képest. Az összeszerelés több szakaszban is elvégezhető:
A használt lámpákat védeni kell a mechanikai hatásoktól.
Berendezés hűtés
Ha saját kezűleg indukciós kemencét hoz létre, a legtöbb probléma a hűtéssel merül fel. Ez a következő pontoknak köszönhető:
- Működés közben nem csak az olvadt fém melegszik fel, hanem a berendezés egyes elemei is. Éppen ezért a hosszú távú működéshez hatékony hűtés szükséges.
- A légáramlás használatán alapuló módszert alacsony hatásfok jellemzi. Ezenkívül nem ajánlott ventilátorokat telepíteni a sütő közelében. Ez annak köszönhető, hogy fém elemek befolyásolhatja a keletkezett örvényáramot.
A hűtést általában vízellátással végzik. A vízhűtő kör létrehozása otthon nemcsak nehéz, hanem gazdaságtalan is. A kemence ipari változatai már beépített áramkörrel rendelkeznek, amelyhez elegendő hideg vizet csatlakoztatni.
Biztonság
Az indukciós kemence használatakor bizonyos biztonsági óvintézkedéseket be kell tartani. Főbb ajánlások:
A berendezés telepítésekor figyelembe kell venni, hogyan történik a töltet betöltése és az olvadt fém kinyerése. Az indukciós kemence beépítéséhez ajánlott külön előkészített helyiséget biztosítani.
Az indukciós kemence ma már nem újdonság - ez a találmány a 19. század óta létezik, de csak korunkban, a technika és az elembázis fejlődésével végre mindenhol kezd bekerülni a mindennapokba. Korábban sok kérdés merült fel az indukciós kemencék működésének bonyolultságában, nem minden fizikai folyamatot értettek meg teljesen, maguknak az egységeknek pedig sok hiányosságuk volt, és csak az iparban használták, elsősorban fémek olvasztására.
Most, a tudomány és a technika minden területén áttörést hozó, nagy teljesítményű, nagyfrekvenciás tranzisztorok és olcsó mikrokontrollerek megjelenésével megjelentek az igazán hatékony indukciós kemencék, amelyek szabadon használhatóak a háztartási igényekre (főzés, vízmelegítés, fűtés), ill. akár össze is rakja a kezét.
A kemence fizikai alapja és működési elve
1. ábra. Az indukciós kemence vázlata
Az induktoros fűtőelem kiválasztása vagy elkészítése előtt meg kell értenie, mi az. A közelmúltban feltört az érdeklődés e téma iránt, de kevesen ismerik teljesen a mágneses hullámok fizikáját. Ez sok tévhitet, mítoszt és sok nem hatékony vagy nem biztonságos házi készítésű terméket szült. Indukciós kemencét saját kezűleg is készíthet, de előtte legalább alapvető ismereteket kell szereznie.
Az indukciós tűzhely az elektromágneses indukció elvén alapul. A kulcselem itt az induktor, amely kiváló minőségű induktor. Az indukciós kemencéket széles körben használják elektromosan vezető anyagok, leggyakrabban fémek hevítésére vagy olvasztására, a bennük örvénylő elektromos áramot indukáló hőhatás miatt. A fenti ábra a kemence kialakítását szemlélteti (1. ábra).
A G generátor változó frekvenciájú feszültséget állít elő. Elektromotoros erejének hatására az L tekercsben I 1 váltakozó áram folyik. Az L induktor a C kondenzátorral együtt a G forrás frekvenciájával rezonanciára hangolt oszcillációs áramkör, aminek köszönhetően a kemence hatásfoka jelentősen megnő.
A fizikai törvényeknek megfelelően az L tekercs körüli térben váltakozó H mágneses tér keletkezik. Ez a tér a levegőben is létezhet, de néha speciális ferromágneses magokat alkalmaznak a teljesítmény javítására, amelyek mágneses vezetőképessége jobb a levegőhöz képest.
A mágneses tér erővonalai az induktor belsejében elhelyezett W tárgyon áthaladva F mágneses fluxust indukálnak. Ha az anyag, amelyből a W munkadarab készül, elektromosan vezetőképes, abban I 2 indukált áram jelenik meg, amely zár belül és örvényes indukciós áramlásokat képezve. Az elektromosság termikus hatásának törvénye értelmében az örvényáramok felmelegítik a W tárgyat.
Induktív fűtőtest készítése
Az indukciós kemence két fő funkcionális blokkból áll: egy induktorból (fűtő indukciós tekercs) és egy generátorból (váltakozó feszültségforrás). Az induktor egy csupasz rézcső, amely spirálba tekercselt (2. ábra).
A 3 kW-nál nem nagyobb teljesítményű barkácsoló kemence készítéséhez az induktivitást a következő paraméterekkel kell elkészíteni:
- cső átmérője - 10 mm;
- spirál átmérője - 8-15 cm;
- a tekercs fordulatainak száma - 8-10;
- a fordulatok közötti távolság 5-7 mm;
- a minimális rés a képernyőn 5 cm.
A tekercs szomszédos menetei nem érintkezhetnek, tartsa be a megadott távolságot. Az induktor semmilyen módon nem érintkezhet a kemence védőernyőjével, a köztük lévő rés nem lehet kisebb, mint a megadott.
Generátor gyártás
3. ábra. Sémák a lámpákon
Érdemes megjegyezni, hogy az indukciós kemence gyártásához legalább átlagos rádiótechnikai készségekre és képességekre van szükség. Különösen fontos, hogy létrehozzák a második kulcselemet - egy nagyfrekvenciás áramgenerátort. Sem a barkácsoló sütő összeszerelése, sem használata nem működik e tudás nélkül. Ráadásul életveszélyes is lehet.
Azok számára, akik ezt az üzletet ismerik és megértik a folyamatot, vannak ilyenek különböző módokonés sémák, amelyekkel indukciós kemence összeállítható. A megfelelő generátoráramkör kiválasztásakor ajánlatos elhagyni a kemény emissziós spektrummal rendelkező opciókat. Ezek közé tartozik a tirisztoros kulcsot használó széles körben elterjedt séma. Az ilyen generátor nagyfrekvenciás sugárzása képes erős interferenciát kelteni az összes környező rádiókészülékben.
A 20. század közepe óta nagy sikernek örvend a rádióamatőrök körében egy 4 lámpára szerelt indukciós kemence. Minősége és hatásfoka korántsem a legjobb, a rádiócsövekhez manapság nehéz hozzáférni, azonban sokan továbbra is e séma szerint szerelik össze a generátorokat, hiszen ennek nagy előnye van: a generált áram lágy, keskeny sávú spektruma, aminek köszönhetően egy ilyen kemence minimális interferenciát bocsát ki és a lehető legbiztonságosabb (3. ábra).
Ennek a generátornak az üzemmódját egy változtatható C kondenzátorral állítjuk be. A kondenzátor légdielektrikummal legyen, a lemezei közötti hézag legalább 3 mm legyen. A diagram egy L neonlámpát is tartalmaz, amely indikátorként szolgál.
Az univerzális generátor vázlata
A modern indukciós kemencék fejlettebb elemekkel - mikroáramkörökkel és tranzisztorokkal - működnek. Nagy sikernek örvend a push-pull generátor univerzális rendszere, amely akár 1 kW teljesítményt is fejleszt. A működési elv egy független gerjesztő generátoron alapul, míg az induktor híd üzemmódban van bekapcsolva (4. ábra).
A séma szerint összeállított push-pull generátor előnyei:
- A fő mód mellett a 2. és 3. módban is dolgozhat.
- Van felületfűtési mód.
- Szabályozási tartomány 10-10000 kHz.
- Lágy sugárzási spektrum a teljes tartományban.
- Nem igényel további védelmet.
A frekvencia hangolása R 2 változó ellenállással történik. A működési frekvencia tartományt a C 1 és C 2 kondenzátorok állítják be. A fokozatközi illesztő transzformátornak legalább 2 négyzetcm keresztmetszetű gyűrűs ferrit maggal kell rendelkeznie. A transzformátor tekercselése 0,8-1,2 mm keresztmetszetű zománcozott huzalból készül. A tranzisztorokat egy közös radiátorra kell helyezni, amelynek területe 400 négyzetcm.
Következtetés a témában
Az indukciós kemence által kibocsátott elektromágneses tér (EMF) hatással van a környező összes vezetőre. Az emberi szervezetre is hatással van. Az EMF hatására a belső szervek egyenletesen felmelegednek, a teljes testhőmérséklet a teljes térfogatban emelkedik.
Ezért a sütővel végzett munka során fontos bizonyos óvintézkedések betartása a negatív következmények elkerülése érdekében.
Mindenekelőtt a generátorházat horganyzott vaslemezekből vagy hálóból készült burkolattal kell árnyékolni. kis sejtek. Ez 30-50-szeresére csökkenti a sugárzás intenzitását.
Azt is figyelembe kell venni, hogy az induktor közvetlen közelében az energiaáram sűrűsége nagyobb lesz, különösen a tekercs tengelye mentén. Ezért az indukciós tekercset függőlegesen kell elhelyezni, és jobb, ha messziről megfigyeljük a fűtést.
Az indukciós olvasztás a vas- és színesfémkohászatban széles körben alkalmazott eljárás. Az indukciós fűtőberendezésekben végzett olvasztás az energiahatékonyság, a termékminőség és a gyártási rugalmasság szempontjából gyakran jobb, mint a tüzelőanyag-tüzelésű olvasztás. Ezek az elő-
modern elektromos technológiák
tulajdonságai az indukciós kemencék sajátos fizikai jellemzőiből adódnak.
Az indukciós olvasztás során transzláció történik szilárd anyag elektromágneses tér hatására a folyékony fázisba kerül. Az indukciós melegítéshez hasonlóan az indukált örvényáramok Joule-effektusa miatt az olvadt anyagban hő keletkezik. Az induktoron áthaladó primer áram elektromágneses teret hoz létre. Függetlenül attól, hogy az elektromágneses teret mágneses áramkörök koncentrálják-e vagy sem, a csatolt induktor-terhelés rendszer ábrázolható transzformátorként mágneses áramkörrel vagy légtranszformátorként. A rendszer elektromos hatásfoka nagymértékben függ a ferromágneses szerkezeti elemek térbefolyásoló jellemzőitől.
Az elektromágneses és termikus jelenségek mellett az elektrodinamikai erők fontos szerepet játszanak az indukciós olvadás folyamatában. Ezeket az erőket figyelembe kell venni, különösen erős indukciós kemencékben történő olvasztás esetén. Az olvadékban indukált elektromos áramok kölcsönhatása a keletkező mágneses térrel mechanikai erőt (Lorentz-erőt) okoz.
Nyomásolvadék folyik
Rizs. 7.21. Az elektromágneses erők hatása
Például az olvadék erő által kiváltott turbulens mozgása nagy jelentőséggel bír mind a jó hőátadás, mind a nem vezetőképes részecskék keveredése és tapadása szempontjából az olvadékban.
Az indukciós kemencéknek két fő típusa van: az indukciós tégelyes kemencék (ITF) és az indukciós csatornás kemencék (IKP). Az ITP-ben az olvadt anyagot általában darabokban töltik a tégelybe (7.22. ábra). Az induktor lefedi a tégelyt és az olvadt anyagot. A mágneses áramkör koncentráló mezőjének hiánya miatt az elektromágneses kapcsolat között
modern elektromos technológiák
Az induktor és a terhelés erősen függ a kerámiatégely falvastagságától. A magas elektromos hatásfok biztosítása érdekében a szigetelésnek a lehető legvékonyabbnak kell lennie. Másrészt a bélésnek elég vastagnak kell lennie ahhoz, hogy ellenálljon a hőterhelésnek és
fém mozgás. Ezért kompromisszumot kell keresni az elektromos és a szilárdsági kritériumok között.
Az IHF-ben történő indukciós olvasztás fontos jellemzői az olvadék és a meniszkusz elektromágneses erők hatására bekövetkező mozgása. Az olvadék mozgása egyenletes hőmérséklet-eloszlást és homogént egyaránt biztosít kémiai összetétel. A keverőhatás az olvadék felületén csökkenti az anyagveszteséget a kis tételek és adalékok újratöltése során. Az olcsó anyaghasználat ellenére az állandó összetételű olvadék reprodukálása biztosítja a kiváló öntési minőséget.
A mérettől, az olvasztandó anyag típusától és az alkalmazási területtől függően az ITP-k ipari frekvencián (50 Hz) vagy közepesen működnek.
modern elektromos technológiák
1000 Hz-ig terjedő frekvencián. Ez utóbbiak egyre fontosabbak az öntöttvas és alumínium olvasztásának nagy hatékonysága miatt. Mivel az olvadék állandó teljesítmény melletti mozgása a frekvencia növekedésével csillapodik, magasabb frekvenciákon nagyobb fajlagos teljesítmények válnak elérhetővé, és ennek eredményeként nagyobb a termelékenység. A nagyobb teljesítmény miatt az olvadási idő lerövidül, ami ahhoz vezet hatékonyság növelése folyamat (az ipari frekvencián működő kemencékhez képest). Figyelembe véve az egyéb technológiai előnyöket, mint például az olvasztandó anyagok cseréjének rugalmasságát, a közepes frekvenciájú IHF-eket a vasöntödékben jelenleg uralkodó nagy teljesítményű olvasztóegységekként tervezték. A korszerű, nagy teljesítményű, középfrekvenciás ITP-k vasolvasztáshoz legfeljebb 12 tonna kapacitásúak, teljesítményük pedig 10 MW. Az ipari frekvenciájú ITP-ket nagyobb kapacitásra tervezték, mint a középfrekvenciás, akár 150 tonnás vaskohászatot. A fürdő intenzív keverése különösen fontos homogén ötvözetek, például sárgaréz olvasztásakor, ezért az ipari frekvenciájú ITP-ket széles körben alkalmazzák ezen a területen. Az olvasztótégelyes kemencék mellett jelenleg a folyékony fémek öntés előtti megtartására is használják.
Az ITP energiamérlegének megfelelően (7.23. ábra) az elektromos hatásfok szinte minden típusú kemence esetében körülbelül 0,8. Az eredeti energia hozzávetőleg 20%-a elvész az induktorban Joe-hő formájában. A tégely falain átmenő hőveszteség és az olvadékban indukált hőveszteség aránya elektromos energia eléri a 10%-ot, így a kemence teljes hatásfoka körülbelül 0,7.
Az indukciós kemencék második elterjedt típusa az ICP. A vas- és színesfémkohászat öntésére, tartására és különösen olvasztására használják. Az ICP általában egy kerámia fürdőből és egy vagy több indukciós egységből áll (7.24. ábra). V
elv szerint az indukciós egység transzformációként ábrázolható.
Az ICP működési elve tartósan zárt másodlagos hurkot igényel, így ezek a kemencék az olvadék folyékony maradékával működnek. A hasznos hő főként a kis keresztmetszetű csatornában keletkezik. Az olvadék keringése elektromágneses és termikus erők hatására elegendő hőátadást biztosít a fürdőben lévő olvadék nagy részének. Eddig az ICP-ket ipari frekvenciára tervezték, de kutatómunka magasabb frekvenciákon hajtják végre. Köszönet kompakt kialakítás kemence és nagyon jó elektromágneses csatolás, elektromos hatásfoka eléri a 95%-ot, az összhatásfoka pedig - 80%, sőt 90%-ot is, az olvasztandó anyagtól függően.
A különböző alkalmazási területek technológiai feltételeinek megfelelően ICP-kre van szükség különféle kivitelek indukciós csatornák. Az egycsatornás kemencéket elsősorban tartásra és öntésre használják,
modern elektromos technológiák
ritkább acélolvasztás beépített teljesítményen 3 MW-ig. Színesfémek olvasztásához és áztatásához a jobb energiafelhasználás érdekében a kétcsatornás kialakítást részesítik előnyben. Az alumíniumkohókban a csatornák egyenesek a könnyű tisztítás érdekében.
Az alumínium, réz, sárgaréz és ötvözeteik gyártása az ICP fő alkalmazási területe. Ma a legerősebb ICP-k kapacitása
70 tonnáig és 3 MW teljesítményig használnak alumínium olvasztáshoz. Az alumíniumgyártás magas elektromos hatékonysága mellett nagyon fontos az alacsony olvadási veszteség, ami előre meghatározza az ICP megválasztását.
Az indukciós olvasztási technológia ígéretes alkalmazásai nagy tisztaságú fémek, például titán és ötvözeteinek előállítása hidegtégelyes indukciós kemencékben, valamint kerámiák, például cirkónium-szilikát és cirkónium-oxid olvasztása.
Az indukciós kemencében történő olvasztásnál egyértelműen megmutatkoznak az indukciós melegítés előnyei, mint például a nagy energiasűrűség és termelékenység, az olvadék homogenizálása a keverés következtében, pontosság
modern elektromos technológiák
energia- és hőmérsékletszabályozás, valamint egyszerű folyamatvezérlés, egyszerű kézi vezérlés és nagy rugalmasság. A magas elektromos és termikus hatásfok, alacsony olvadási veszteséggel és ezáltal nyersanyag-megtakarítással párosulva alacsony fajlagos energiafogyasztást és környezetvédelmi versenyképességet eredményez.
Az elektromágneses és hidrodinamikai problémák megoldásának numerikus módszereivel alátámasztott gyakorlati kutatásoknak köszönhetően folyamatosan növekszik az indukciós olvasztóberendezések fölénye az üzemanyaggal szemben. Példaként megemlíthetjük a réz olvasztására szolgáló ICP acélházának belső bevonatát rézcsíkokkal. Az örvényáramok okozta veszteségek csökkentése 8%-kal növelte a kemence hatásfokát és elérte a 92%-ot.
Az indukciós olvasztás gazdasági teljesítményének további javítása lehetséges a modern technológiák vezérlők, például tandem vagy kettős teljesítményszabályozás. Két tandem ITP-nek egy áramforrása van, és miközben az egyikben az olvasztás folyamatban van, a másikban az olvadt fémet tartják az öntéshez. Az áramforrás egyik sütőről a másikra való átkapcsolása növeli annak kihasználtságát. Ennek az elvnek a továbbfejlesztése a kettős előtolás szabályozás (7.25. ábra), amely speciális folyamatirányító automatika segítségével biztosítja a kemencék folyamatos egyidejű működését kapcsolás nélkül. Azt is meg kell jegyezni, hogy az olvasztási gazdaságtan szerves része a teljes meddőteljesítmény kompenzálása.
Összefoglalva, az energia- és anyagtakarékos indukciós technológia előnyeinek bemutatására az alumínium olvasztás tüzelőanyag és elektrotermikus módszerei összehasonlíthatók. Rizs. A 7,26 az alumínium tonnánkénti energiafogyasztásának jelentős csökkenését mutatja beolvasztáskor
7. fejezet
□ fémveszteség; Shch olvadás
modern elektromos technológiák
50 tonna kapacitású indukciós csatornás kemence A végső energiafogyasztás kb. 60%-kal, a primer energia pedig 20%-kal csökken. Ugyanakkor a CO2-kibocsátás jelentősen csökken. (Minden számítás a tipikus német energiaátalakításon és vegyes erőművek CO2-kibocsátásán alapul). A kapott eredmények hangsúlyozzák a fém oxidációjával összefüggő olvasztási veszteségek sajátos hatását. Kompenzációjuk jelentős többletenergia-ráfordítást igényel. Figyelemre méltó, hogy a réz gyártása során az olvasztás során keletkező fémveszteségek is nagyok, és ezeket figyelembe kell venni az egyik vagy másik olvasztási technológia kiválasztásakor.
A háztartási indukciós kályha könnyen felmelegít egy otthont. Az iparban ezek az eszközök különféle fémek olvasztásához kapcsolódnak. Ezenkívül részt vehetnek az alkatrészek hőkezelésében, valamint edzésében. Az indukciós típusú sütő fő előnye a könnyű használhatóság. Ezenkívül könnyen karbantarthatók, és nem igényelnek rendszeres ellenőrzést, ami nagyon fontos.
Egyáltalán nem szükséges külön helyiséget kijelölni ennek az eszköznek a telepítéséhez. Ezeknek az eszközöknek a teljesítménye nagyon jó. Ez nagyrészt annak köszönhető, hogy a kialakításban nincsenek mechanikai kopásnak kitett alkatrészek. Az indukciós típusú kemencék általában biztonságosak az emberi egészségre, és működés közben nem jelentenek veszélyt.
Hogyan működik?
Az indukciós kemence működése a generátor váltóáramának biztosításával kezdődik. Ugyanakkor egy speciális induktoron halad át, amely a szerkezet belsejében található. Ezután egy kondenzátort használnak a készülékben. Fő feladata az oszcillációs áramkör kialakítása. Ebben az esetben a teljes rendszer konfigurálva van működési frekvencia. A kemencében lévő induktor váltakozó mágneses teret hoz létre. Ekkor a készülék feszültsége 200 V-ra emelkedik.
Az áramkör befejezéséhez a rendszer ferromágneses maggal rendelkezik, azonban ez nem minden modellre van telepítve. Ezt követően a mágneses mező kölcsönhatásba lép a munkadarabbal, és erős fluxust hoz létre. Ezután az elektromosan vezető elemet indukáljuk, és egy szekunder feszültség lép fel. Ez örvényáramot hoz létre a kondenzátorban. A Joule-Lenz törvény szerint energiáját az induktornak adja. Ennek eredményeként a kemencében lévő munkadarab felmelegszik.
Házi készítésű indukciós sütők
A "csináld magad" indukciós kemence szigorúan a rajzok szerint készül, a biztonsági szabályok betartásával. A készülék testét alumíniumötvözetből kell kiválasztani. A szerkezet tetején nagy platformot kell biztosítani. Vastagságának legalább 10 mm-nek kell lennie. Leggyakrabban acélsablont használnak a tégely megtöltésére. Az olvadt fém leeresztéséhez kifolyó alakú bélésüreg szükséges. Ebben az esetben a szerkezetnek tartalmaznia kell egy betétet a töltéshez.
A szakaszok esetében a sablon fölé szigetelő állvány van felszerelve. Közvetlenül alatta egy csuklós támasz lesz. Az induktor hűtéséhez a kemencének szerelvénynek kell lennie. Az eszköz alján található hídon keresztül jut feszültség a készülékhez. A tartály megdöntéséhez a „csináld magad” indukciós kemencének külön sebességváltóval kell rendelkeznie. Ebben az esetben a legjobb egy fogantyút készíteni, hogy a fémet kézzel lehessen egyesíteni.
A "Termolit" cég kemencéi
Az ilyen márkájú fém olvasztására szolgáló indukciós kemencék elfogadható konverterteljesítménnyel rendelkeznek. Ugyanakkor a modellek kameráinak kapacitása nagyon eltérő lehet. Az átlagos fémolvadási sebesség 0,4 t/h. Ugyanakkor a táphálózat névleges feszültsége 0,3 V körül ingadozik. Az indukciós típusú kemence vízfogyasztása a hűtőrendszertől függ. Általában ez a paraméter 10 köbméter / h. Ugyanakkor a fajlagos energiafogyasztás meglehetősen magas.
A "Termolit TM1" kemence jellemzői
Ez az olvasztó kemence (indukciós) teljes kapacitása 0,03 tonna. Ugyanakkor a konverter teljesítménye mindössze 50 kW, az átlagos olvasztási sebesség pedig 0,04 tonna óránként. A tápközeg feszültségének legalább 0,38 V-nak kell lennie. A hűtéshez szükséges vízfogyasztás ennél a modellnél elhanyagolható. Ez nagyrészt a készülék alacsony teljesítményének köszönhető.
A hiányosságok közül kiemelendő a magas fogyasztás. Átlagosan körülbelül 650 kW-ot fogyasztanak a kemence üzemóránként. Ebben a modellben a frekvenciaváltó „TPCh-50” osztályú. Általánosságban elmondható, hogy a "Termolit TM1" egy gazdaságos berendezés, de gyenge teljesítményű.
"TG-2" indukciós kemence
A TG sorozatú indukciós olvasztó kemencék 0,6 tonna kamrakapacitással készülnek. A készülék névleges teljesítménye 100 kW. Ugyanakkor 0,16 tonna színesfém megolvasztása lehetséges óránként folyamatos üzemelés mellett. Ezt a modellt 0,3 V feszültségű hálózat táplálja.
Az indukciós típusú TG-2 kemence vízfogyasztása meglehetősen jelentős, és átlagosan akár 10 köbméter folyadékok. Mindez annak köszönhető, hogy a sebességváltó intenzív hűtésére van szükség. A pozitív oldal a mérsékelt energiafogyasztás. Általában legfeljebb 530 kW áramot fogyasztanak óránként. A "TG-2" modell frekvenciaváltója a "TPCh-100" osztályba van telepítve.
"Thermo Pro" kemencék
A cég berendezéseinek fő módosításai a SAT 05, SAK-1 és SOT 05 indukciós olvasztókemencék. Átlagos névleges olvadáspontjuk 900 fok. A készülékek teljesítménye ugyanakkor 150 kW körül ingadozik. Ezen kívül meg kell jegyezni a jó teljesítményüket. Egy órányi színesfém munkához 80 kg megolvasztható. Ugyanakkor számos Thermo Pro modell szűken célzott felhasználásra készült. Néhányukat kizárólag alumíniummal való megmunkálásra tervezték, míg más módosításokat ólom vagy ón olvasztására használnak.
"SAT 05" módosítás
Ez az indukciós kemence alumínium olvadékhoz készült. Ennek a készüléknek a teljesítménye pontosan 20 kW. Ugyanakkor munkaóránként akár 20 kg fém is áthaladhat. A kamra kapacitása a "SAT 05" modellben 50 kg, a frekvenciaváltó pedig "TFC" osztályú.
A készülékben lévő akkumulátorok kondenzátor típusúak. A szerkezet alsó részébe a gyártó speciális vízhűtéses kábelt szerelt. Ebben a modellben elérhető a vezérlőpanel. Többek között meg kell jegyezni egy nagy "SAT 05" kemencekészletet. Tartalmazza az összes szerelési tartozékot, valamint az üzemeltetési dokumentumokat.
A "SAK-1" kemence paraméterei
Ezt az indukciós kemencét leggyakrabban ólom és ón olvasztására használják. Bizonyos esetekben megengedett a réz lerakása, de a teljesítmény jelentősen csökken. Az átlagos olvadási hőmérséklet 1000 fok körül ingadozik, ennek a készüléknek a teljesítménye 250 kW. Egy órás folyamatos működéshez akár 400 kg színesfém kihagyása is lehetséges. Ugyanakkor a berendezés kapacitása akár 1000 kg anyag betöltését is lehetővé teszi. A tápfeszültség 0,3 kV.
A SAK-1 modell hűtéséhez szükséges vízfogyasztás jelentéktelen. A sütő körülbelül 10 köbméter folyadékot fogyaszt óránként. A fajlagos teljesítményfelvétel szintén kicsi, és eléri az 530 kW-ot. Ebben a kialakításban a frekvenciaváltó a "TPC-400" márkához készült. Általában véve a SAK-1 modell gazdaságosnak és könnyen használhatónak bizonyult.
A "SAK 05" modell áttekintése
A "SAK 05" fém olvasztására szolgáló indukciós kemencék nagy kapacitásúak - 0,5 tonna. Ugyanakkor a tápátalakító teljesítménye 400 kW. Az olvasztás munkasebessége ebben a kemencében meglehetősen magas. A készülék névleges feszültsége 0,3 kV. Egy órányi vízüzem alatt körülbelül 11 köbmétert használnak fel a rendszer hűtésére. Azt is meg kell jegyezni, hogy az energiafogyasztás jelentős, és eléri az 530 kW-ot. A készülékben lévő frekvenciaváltó „TPCh-400” osztályú. Ugyanakkor képes szivattyúzni a maximális hőmérsékletet 800 fokig. A "SAK 05" indukciós kemence kizárólag alumínium és bronz olvasztására szolgál. A hőcserélő szekrényt az "IM" márka telepíti. Azt is meg kell jegyezni, kényelmes távirányító. A rendszerben riasztórendszer és hidraulika állomás található.
Többek között egy készlet turbó abroncsot és szerelési tartozékokat is tartalmaz az alapfelszereltség. Általánosságban elmondható, hogy a SAK 05 modell meglehetősen biztonságosnak bizonyult, és egészségkárosodás nélkül használható. Ezt nagyrészt hidraulikus hengerekre szerelt rudak révén sikerült elérni. Ugyanakkor a fém gyakorlatilag nem fröccsen. A működés közbeni közvetlen frekvenciabeállítás automatikus üzemmódban történik. Ebben a középfeszültségű modellben kondenzátorokat használnak.
Az indukált áram hatására létrejövő elektromágneses tér segítségével a testek melegítését indukciós melegítésnek nevezzük. Az elektrotermikus berendezés vagy az indukciós kemence rendelkezik különböző modellek különböző célú feladatok elvégzésére tervezték.
Kialakítás és működési elv
Által Műszaki adatok a készülék a kohászati iparban használt üzem része. Az indukciós kemence működési elve attól függ váltakozó áram , a telepítés erejét a készülék rendeltetése határozza meg, melynek kialakítása tartalmazza:
- induktor;
- keret;
- olvasztó kamra;
- vákuumrendszer;
- a fűtőtest és egyéb eszközök mozgatására szolgáló mechanizmusok.
A modern fogyasztói piacon számos eszközmodell található, amelyek az örvényáramú generációs rendszer szerint működnek. Az ipari indukciós kemence működési elve és tervezési jellemzői lehetővé teszik a színesfém olvasztásával, a fémtermékek hőkezelésével, a szintetikus anyagok szinterezésével, a drágakövek és féldrágakövek tisztításával kapcsolatos speciális műveletek elvégzését. . Készülékek háztartási cikkek fertőtlenítésére és helyiségek fűtésére használják.
Az IP (indukciós kemence) feladata, hogy a kamrában elhelyezett tárgyakat örvényárammal melegítse fel egy induktor által kibocsátott örvényárammal, amely egy spirál, nyolcas vagy háromszög alakú induktor, nagy keresztirányú tekercshuzallal. szakasz. A váltakozó árammal meghajtott induktor impulzusos mágneses teret hoz létre, amelynek teljesítménye az áram frekvenciájának megfelelően változik. A mágneses térbe helyezett tárgy felmelegszik a forráspontig (folyadék) vagy olvadáspontig (fém).
A mágneses tér segítségével működő berendezéseket két típusban gyártják: mágneses vezetővel és mágneses áramkör nélkül. Az első típusú eszközök egy fémházba zárt induktorral rendelkeznek, amely biztosítja a hőmérséklet gyors emelkedését a feldolgozott tárgy belsejében. A második típusú kemencékben a magnetotron a berendezésen kívül található.
Az indukciós készülékek jellemzői
A mester az elektromos készülékek tervezésében és telepítésében is jártasságot igényel. Az egyedi összeszerelésű készülék biztonsága számos jellemzőben rejlik:
- berendezések kapacitásai;
- működési impulzusfrekvencia;
- generátor teljesítménye;
- örvényes veszteségek;
- hiszterézis veszteségek;
- hőátadás intenzitása;
- bélés módszere.
A csatornás kemencék arról kapták a nevüket, hogy az egység térében két lyuk van, amelyekben egy csatorna zárt hurkot képez. Által szerkezeti jellemzők a készülék áramkör nélkül nem tud működni, ennek köszönhetően a folyékony alumínium folyamatos mozgásban van. Ha a gyártó ajánlásait nem tartják be, a berendezés spontán kikapcsol, megszakítva az olvasztási folyamatot.
A csatornák elhelyezkedése szerint az indukciós olvasztó egységek függőleges és vízszintesek, dobos vagy hengeres kamrával. A dobos kemence, amelyben öntöttvas olvasztható, acéllemezből készül. Forgó mechanizmus Meghajtott görgőkkel, kétsebességes motorral és lánchajtással felszerelve.
A folyékony bronzot a végfalon elhelyezett szifonon keresztül öntik, az adalékanyagokat és a salakokat speciális nyílásokon keresztül töltik be és távolítják el. A késztermékek kivezetése a bélésben sablon szerint kialakított V alakú lefolyócsatornán keresztül történik, amelyet a munkafolyamat során megolvasztanak. A tekercset és a magot légtömeg hűti, a testhőmérsékletet víz szabályozza.
