Плавка металлов в индукционных печах с сердечником

Вокруг индуктора выкладывается концентрический кольцевой желоб из огнеупорного материала, в который помещается расплавленный металл (рпс. В-1,о). Токи, возникающие в металле вследствие индукции, нагревают и расплавляют его. Если в полость индуктора поместить сердечник из листов трансформаторной стали, охватывающий желоб, то мы получим один из весьма распространенных видов печей для плавки металлов — индукционную канальную печь (старое название — индукционная печь с сердечником). [c.6]

Все эти свойства индукционных печей с закрытым каналом, а также то, что изготовление подового камня является довольно сложной и трудоемкой операцией, привели к тому, что в настоящее время областью применения этих печей является, в подавляющем большинстве случаев, плавка металлов с сравнительно низкой температурой плавления — цветных и легких металлов в этом случае стойкость подового камня исчисляется тысячами плавок. В области плавки цветных металлов индукционные печи с сердечником имеют все преимущества и перед дуговыми печами (при плавке меди и медных сплавов), и перед печами сопротивления (при плавке алюминия и его сплавов), так как угар и другие потери металла при плавке в индукционных печах малы, а расход энергии того же порядка или ниже, чем у печей других типов. [c.283]

Поскольку магнитная проницаемость различных металлов в жидком состоянии практически одинакова и приближается к таковой для вакуума, то равномерность теплогенерации для индукционных плавильных печей определяется только их размерами и частотой тока. Отличительными особенностями канальных индукционных печей являются наличие железного сердечника, низкая частота тока и необходимость иметь канал электрически замкнутым, т. е. работать в начале плавки с порцией жидкого металла. В тигельных индукционных печах шихта может быть как в жидком, так и в твердом со- [c.239]

Произведение представляет объем металла. Поэтому для получения практически приемлемого значения коэффициента мощности, при увеличении емкости печи, необходимо или понижать частоту тока источника питания, или применять конденсаторы для компенсации реактивной мощности. В первые годы, когда появились индукционные печи с открытым каналом для плавки стали, ввиду отсутствия более или менее совершенных конденсаторов, для питания этих печей применяли специальные генераторы пониженной частоты — от 25 до 5 гц, что усложняло и удорожало печные установки. В печах с закрытым каналом, где сечение канала значительно меньше, и канал располагается ближе к сердечнику, коэффициент мощности получается достаточно высоким [c.87]

Для плавки цветных металлов и их сплавов применяют дуговые печи косвенного нагрева, печи сопротивления и индукционные печи, преимущественно со стальным сердечником. [c.268]

Наиболее экономичным типом печей для плавки цветных металлов являются индукционные печи со стальным сердечником, которые питаются током промышленной частоты обычно через понижающий трансформатор. [c.271]

Индукционные печи с железным сердечником емкостью 0,3 0,6 1,2 и 2 т применяют в крупных литейных цехах для плавки меди, латуни, бронзы, никеля и других цветных металлов и сплавов. [c.234]

Эти печи делятся по виду электропитания на печи промышленной частоты (50 Гц) с питанием от заводских подстанций, печи повышенной частоты (0,5— 10 кГц) с питанием от машинных генераторов и печи высокой частоты (50—400 кГц) с питанием от ламповых генераторов. По конструкции индукционные печи без сердечника выполняют открытыми — для плавки в воздушной атмосфере, а также герметически закрытыми для плавки в вакууме и атмосфере нейтральных газов. Индукционные тигельные печи без сердечника применяют в основном для плавки высококачественных марок сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов (никеля, меди и др.). Устройство индукционной печи без сердечника приведено на рис. 11.11.. Принцип работы печи основан на поглощении электромагнитной энергии расплавленным металлом, тигель с которым помещен в переменное электромагнитное поле. При нагреве металла ин- [c.53]

Соображения, изложенные в 7-2 о невыгодности плавки металлов, имеющих низкое удельное сопротивление (из-за низкого электрического к. п. д.), относятся к сплошному металлическому цилиндру, помещенному в цилиндрический индуктор. Индукционная же печь с сердечником представляет собой по существу полый [c.305]

Плавка металлов в индукционных печах с сердечником [c.426]

В настоящее время индукционные печи с сердечником применяются главным образом для плавки цветных металлов и сплавов. Главные достоинства индукционных печей с каналом заключаются в простоте конструкции, малом проценте угара металла и меньшем удельном расходе электроэнергии, чем в электропечах других видов, предназначенных для тех же целей. Недостатками канальных печей являются необходимость оставления болота (т. е. несливаемой части металла) для проведения следующих плавок, сложность перехода к плавке металлов и сплавов другого химического состава, а также малая стойкость и трудность изготовления подовых камней канальной части печи для высокотемпературных металлов и сплавов. [c.147]

Питание электроэнергией индукционных печей с сердечником осуществляется от цеховых подстанций напряжением 220, 380 или 500 в. Между силовым трансформатором и печью устанавливают автотрансформатор с несколькими ступенями напряжения для уменьшения мощности на 25—30% при сушке и первой плавке. В нормальном режиме работы автотрансформатор отключен. Поэтому на несколько печей устанавливают один автотрансформатор мощностью 40—50% мощности одной печи. Электродвигатели наклона печи для слива металла, венти- [c.119]

Индукционные бессердечниковые печи с питанием от источников высокой или повышенной частоты пригодны для плавки любых цветных металлов и их сплавов, однако применяют их в тех случаях, когда использование более экономичных печей с сердечником оказывается или невозможным, или нежелательным по технологическим или эксплуатационным соображениям. [c.275]

Индукционные электрические печи с железным сердечником для плавки цветных металлов и сплавов [c.234]

Кожух обычно делится на две составные части кожух ванны и кожух канальной части. Ванна предназначена для размещения основной массы металла, а также несливаемого остатка металла ( болота ), а канальная часть — для размещения футерованного канала с расплавленным металлом, окружающим сердечник магни-топровода с индуктором. Кожух изготавливается из листовой стали толщиной 6—10 мм. Для увеличения механической прочности он имеет продольные и поперечные ребра жесткости. В кожухе ванны предусматривают боковые или торцевые дверцы для обслуживания печи во время плавки металла, а также верхние крышки для загрузки шихты. Массивные дверцы и крышки снабжаются механизмами поворота и раздвигания створок. Кожухи печей непрерывного действия (например, печи для плавки цинка) устанавливаются неподвижно на фундаменте или имеют механизмы поворота печи для слива металла при работе печи в периодическом режиме. Сливной носок располагается либо в торце печи, либо вблизи оси наклона печи. Цапфы укрепляются в поперечном поясе жесткости и сочленяются с механизмами, осуществляющими поворот печи на угол 90—100°. Подшипниковые стойки прочно закрепляются в фундаменте печи. В кожухе предусматриваются проемы для присоединения индукционных канальных единиц, а также рабочая площадка, под которой обычно располагают крепление то-конодводов и вентиляторов для продувки полости индуктора (рис. 3.8). [c.117]

Индукционные нагревательные устройства со стальными сердечниками получили распространение как для плавки, так и для нагрева металлов. Устройства для плавки металлов называют индукционными печами, в них нагреваемый металл доводится до жидкого состояния, поэтому его помещают в кольцевом канале из огнеупорногоматериала. [c.85]

РТндукционная печь со стальным сердечником шоказана на рис. II. 10,г. Печь состоит из корпуса I, футеровки 2, магнито-провода с индуктором (печного трансформатора) 3, сливного желоба 4 и механизма поворота (на рисунке не изображен). Магнитопровод -трансформатора выполнен броневым или стержневым, с неразъемным или разъемным ярмом из трансформаторного железа. Индуктор делают из водоохлаждаемой медной трубки или калиброванного медного провода прямоугольного сечения. Токопроводы изготовляют из медных или алюминиевых шин, для наклоняющихся печей — из гибкого кабеля с медными или алюминиевыми жилами. Магнитопрово-ды с индукторами (трансформаторы) могут быть как трехфазные, так и однофазные. Мощность печей до 1000 кВ-А. Индукционные печи со стальным сердечником питаются от цеховых трансформаторных подстанций напряжением 220, 380 и 660 В. При питании печей для плавки алюминия требуется в небольших пределах регулировка мощности, поэтому для больших печей применяют специальные силовые печные трансформаторы, имеющие несколько ступеней напряжения,,а для малых — автотрансформаторы. Некоторые печи имеют дополнительный регулируемый автотрансформатор (обычно общий на несколько печей), предназначенный для сушки и первой плавки печи при мощности 25—130% номинальной. Двигатели наклона печи для слива металла, вентиляторов и приводов механизмов загрузки и разгрузки питаются от трансформатора собственных нужд. [c.53]

Электрический к. п. д. системы индуктор — сплошной металлический цилиндр зависит при прочих равных условиях от соотношения удельных сопротивлений шихты и индуктора см., например, выражения (7-7а) и (7-7г)]. Поэтому, как уже указывалось, плавка металла с низким удельным сопротивлением в индукционных печах без сердечника неэкономична. Для получения приемлемого электрического к. п. д. системы индуктор — сплошной металлический цилиндр в большинстве случаев необходима повышенная частота (см. рис. 7-2). Плавильные установки с индукционньг ми печами без сердечника в большинстве случаев нуждаются в преобразователях частоты, что снижает их общий к. п. д. [c.176]

Индукционные печи с сердечником (рис. В-1) представляют собой в сущности трансформатор с сердечником, первичной обмоткой которого является индуктор, а вторичнюй — виток , образованный расплавленным металлом в кольцевом желобе, изготовленном из огнеупорного материала. Первые промьвшленные индукционные печи конструктивно имели именно такое оформление. На рис. 16-1 показана первая индукционная печь промышленного тииа, разработавная Келлином (1899—1900 гг.) и предназначенная для плавки стали. [c.300]

Достоинства первой индукционной печи (рис. 16-2) обеспечили широкое распространение этих печей и применение их для плавки цветных металлов. Особенности плавки этих металлов вызвали необходимость изменения формы или конструкции тех или иных узлов печи, что породило в настоящее время несколько характерных типов печей, приспособленных для плавки различных металлов и сплавов. Потребность в печах различной производительности и емкости вызвала в свою очередь появление печей разной мощности одно-, двух- и трехфаз-ПЫ1Х. В результате этих обстоятельств в настоящее время существует большое количество типов и конструкций индукционных печей с сердечником. [c.306]

В процессе эксплуатации индукционных печей с сердечником возможны и неоднократно имеют место случаи необходимости перехода от выплавки одного сплава к выплавке другого. Проще всего такой переход можно осуществить путем полного слива болота, состоящего из ранее выплавляемого сплава, и заливки в канал нового сплава, расплавленного в другой печи. Однако такой переход возможен только в том случае, если мате риал футеровки (подового камня) допускает по своей температурной и химической стойкости плавку нового сплава и если старый сплав не содержит компонентов, не допустимых в новом сплаве (так как весьма трудно удалить из каналов и со стенок ванны остатки предыдущего сплава). Поэтому часто приходится прибегать к переходным плавкам, назначение которых — постепенное устранение из расплавляемого металла нежелательных компонентов. В таких плавках печь загружается шихтой, соответствующей новому сплаву, поэтому после каждой плавки содержание нежалательных компонентов в болоте (и в металле следующей плавки) бу--дет снижаться. Переход к новому сплаву при помощи переходных плавок является довольно длительной операцией, однако во многих случаях этот метод является единственной во(зможностью перехода к плавке нового сплава. [c.430]

Соображения, изложенные в 7-2, о невыгодности плавки металлов, имеющих низкое удельное сопротивление (из-за низкого электрического к. п. д.), относятся к сплошному металлическому цилиндру, помещенному в цилиндрический индуктор. Однако канальная индукционная печь представляет собой по существу полый металлический цилиндр, в полости которого помещается индуктор (см. рис. В-1, 16-4 и 16-5). При индукционном нагреве полого металлического цилиндра изнутри, как было сказано в 7-2, электрический к. п. д. легко довести до предельной величины (определяемой, как и при сплошном цилиндре, величиной зазора между индуктором и цилиндром) путем уменьшения тачщины стенки цилиндра независимо от аргумента ГвУ2/Дэ, что видно на графике, приведенном на рис. 7-3,6. Таким образом, предельная величина электрического к. п. д. индукционных печей с сердечником не зависит от частоты тока, что и позволяет питать эти печи током промышленной частоты. [c.284]

Работа индукционной печи со стальным сердечником имеет ряд особенностей, не наблюдаемых в других видах печей для плавки металлов и сплавов. При нагреве металла индукционным током возникает интенсивное перемешивание металла в результате появления электродинамических сил, связанных со взаимодействием тока в жидком металле, и сильных мапнитных полей, создаваемых током в индукторе и током в канале печи. На движение металла также влияют механические силы, возникающие от гидростатического давления и теплового эффекта (конвекции). В результате металл в канале и шахте печи находится в постоянном движении. Усилия, вызывающие интенсивное перемешивание металла, практически различить друг от друга трудно, но по причинам их появления можно рассматривать порознь следующие эффекты. [c.147]

Первые дуговые печн прямого действия для выплавки стали были построены Эру в 1899 г. (рис. 0-3,а и 0-4). Их конструкция была очень проста в прямоугольную вытянутую ванну сверху через отверстие в съемном своде входили два электрода, закрепленные в электрододержателях, перемещающихся вверх и вниз вдоль вертикальных стоек, чем и осуществлялось регулирование тока дуги. Печь загружали через торцевые дверки, металл сливали через летку прн ее наклоне. Основным недостатком этих печей были невысокие удельная мощное) I) и рабочее напряжение, из-за чего расплавление металла шло медленно, тепловые потери и удельный расход были велики. Основное преимущество печей прямого действия — возможность концентрации больших мощностей и тем самым ускорение плавки здесь использовано не было, н поэтому индукционные печн со стальным сердечником и дуговые печи косвенного действия могли в то время успешно конкурировать с ними. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология