Краткое описание основного оборудования литейного цеха

Особенности технологии плавки в индукционных печах

Индукционный нагрев металлов основан на том, что тело, помещенное в переменное магнитное поле, нагревается индуктируемыми в нем токами. В зависимости от взаимного расположения индуктора и нагреваемого металла печи конструктивно могут быть выполнены в двух вариантах:

1. Нагреваемый металл находится в кольцевом желобе или каналах, расположенных вокруг индуктора с сердечником, и является вторичным контуром.

2. Нагреваемый металл находится в тигле, помещенном в полость индуктора.

Первый тип носит название индукционных печей с сердечником (канальные печи); второй - индукционных печей без сердечника (тигельные печи).

В зависимости от частоты питающего тока индукционные печи могут быть низкой (промышленной), повышенной и высокой частоты.

Плавление в индукционных канальных печах по сравнению с плавлением в отражательных печах имеет некоторые особенности.

В индукционной канальной печи в отличие от пламенной шихта плавится под слоем расплава, защищенного с поверхности окисной пленкой, что полностью исключает соприкосновение расплавляющегося металла с атмосферой печи.

Температура металла, проходящего через каналы печи, в некоторых случаях достигает 900-1000°С; однако температура потока металла, вышедшего из канала, резко снижается вследствие высокой теплопроводности и интенсивного перемешивания расплава. Поверхностные слои металла работающей печи либо покрыты коркой (и период расплавления шихты), либо имеют наиболее низкую температуру.

Индукционные канальные печи обеспечивают перемешивание расплава, что улучшает теплообмен и гомогенность расплава.

В отличие от применявшихся ранее печей с вертикальными каналами в настоящее время работают печи, имеющие горизонтальные каналы с небольшим наклоном. Замена вертикальных каналов горизонтальными снижает гидростатическое давление и, таким образом, облегчает условия работы подового камня. Однако с уменьшением гидростатического давления облегчается возникновение так называемого сжимающего эффекта, т. е. уменьшение сечения металла в каналах под действием электродинамических сил.

Возникновение сжимающего эффекта нежелательно по ряду причин. Разрыв витка в канале приводит к прекращению действия сжимающего эффекта. Поскольку уровень металла в ванне значительно выше уровня каналов, то после окончания действия сжимающего эффекта под действием гидростатического давления потоки металла в канале устремляются навстречу один другому, что приводит к появлению резких «толчков» давления, действие которых усугубляется многократным и частым их повторением. При определенных величине тока в канале и высоте уровня металла в ванне, его температуре и сечении каналов металл в канале пережимается не полностью, а возникает лишь частичное уменьшение сечения, что приводит к увеличению сопротивления витка из расплавленного металла. Это вызывает резкое местное повышение температуры металла в канале, чрезмерный перегрев футеровки и может служить причиной ее оплавления.

Практика эксплуатации показывает, что на вероятность возникновения сжимающего эффекта большое влияние оказывает температура металла.

Поскольку вторичная обмотка печного трансформатора представлена витком из расплавленного металла, находящегося в каналах и ваннах печи, то объем металла, заключенный в канале под действием электродинамических сил, приобретает направленное движение. По мере движения по каналу металл нагревается и наиболее высокую температуру приобретает на выходе из него.

Индукционные канальные печи.

Конструктивно печь представляет собой корпус прямоугольной формы из профильной и листовой стали.

Основные части печи: две ванны - загрузочная и сливная, соединенные между собой прямоугольными каналами, выполненными в подовом камне, а также средняя камера, предназначенная для установки печного трансформатора.

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи

Биосфера. Типы веществ в биосфере
Появление и развитие жизни на Земле - это уникальное явление во всей Солнечной системе. Но оно не случайно, а было подготовлено сочетанием ряда благоприятных условий. Прежде всего, для зарождения жизни должен был сформироваться сложный комплекс активно взаимодействующ ...