کوره های القایی - اصل عملکرد یک کوره القایی. کوره های القایی آزمایشگاهی، کوره های صنعتی. کوره خلاء: کوره قوس الکتریکی، کوره القایی، کوره خلاء حرارتی و کوره هیدروژن

کوره های القایی خلاء (VIP) برای ذوب و پالایش فولادهای پر آلیاژ، آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت و دقیق با محتوای کربن کم به گونه ای طراحی شده اند که فشار باقیمانده 10-1-10-2 Pa در طول ذوب حفظ شود. کار VIP بر روی زباله های تولید متالورژی خود و تمیز مواد فلزی. VIP های بزرگ گاهی اوقات به جای پر کردن جامد از یک مایع واسطه ذوب شده در واحدهای دیگر (معمولا EAF) استفاده می کنند. در مقایسه با سایر ذوب های ویژه الکترومتالورژی، VIP دارای مزایای زیر است:

1) قوطی فلزی مایع مدت زمان طولانیدر خلاء نگه دارید این امر گاز زدایی عمیق، اکسید زدایی و خالص سازی فولاد از اجزاء غیر فلزی و ناخالصی های فلزات غیر آهنی را فراهم می کند.

2) می توانید هر مجموعه ای را ذوب کنید ترکیب شیمیاییفولادها و آلیاژها، وجود همزن الکترومغناطیسی فلز شرایط مطلوبی را برای انحلال سریع افزودنی های آلیاژی ایجاد می کند.

3) سهولت تنظیم توان و دوز انرژی گرمایش سریع فلز را تا حد مورد نیاز با دقت بالا فراهم می کند.

معایب VIP عبارتند از: آلودگی فلز به مواد بوته، سرباره سرد، مقاومت کم بوته (20-50 ذوب در کوره های صنعتی).

راندمان الکتریکی یک کوره القایی خلاء هنگام ذوب فولادها h = 0.7 x 0.8 است.

در کوره های بوته القایی، که شامل VFS می شود، به دلیل نیروهای الکترودینامیکی، گردش طبیعی فلز مذاب وجود دارد. گردش فلز زمانی اتفاق می‌افتد که جریان‌های گردابی که در فلز مایع جریان می‌یابند با جریان سلف برخورد می‌کنند. نیروی حاصل از سلف به فلز روی قسمت میانی بوته می‌افتد. این منجر به ظهور به اصطلاح گردش دو مدار در مذاب می شود، زمانی که مذاب در قسمت بالایی حمام به سمت بالا و در قسمت پایین به سمت پایین فشرده می شود و خطوط حرکت فلزی مستقل را تشکیل می دهد (شکل 55، a. ). در نتیجه، سطح فلز در مرکز بوته بالا می رود و منیسک محدب را تشکیل می دهد.

اختلاط شدید فلز نقش مثبتی دارد و انحلال مواد افزودنی آلیاژی را تسریع می کند و دما را در حجم حمام یکسان می کند. وجود منیسک یک پدیده نامطلوب است، زیرا سرباره به دیواره های بوته حرکت می کند و به فرسایش سریع پوشش آن کمک می کند و فلز در مرکز قرار می گیرد که منجر به افزایش اتلاف گرما و زوال می شود. در شرایط واکنش بین سرباره و فلز. اثر اختلاط فلز با کاهش فرکانس افزایش می یابد و با انتقال به فرکانس های بالاتر کاهش می یابد.

جارو برقی کوره های القاییاز ژنراتورهای فرکانس بالا دستگاه انجام می شود. مبدل های فرکانس تریستور و ژنراتورهای لامپ (مورد استفاده در کوره های آزمایشگاهی). بهره وری ژنراتورهای موتور 70-85٪، لامپ 50-70٪، مبدل های تریستور 90-95٪ است.

ویژگی های طراحی کوره های ذوب القایی خلاء

طبق اصل عملکرد، کوره های القایی خلاء (VIP) دو نوع هستند - دسته ای و نیمه پیوسته.

کوره ها اقدام دوره ایدارای یک محفظه خلاء، که در آن، پس از تخلیه هوا، فلز ذوب شده و سپس در قالب یا قالب ریخته می شود. پس از ریختن فلز، کوره را کم فشار می کنند تا قالب را با شمش جدا کرده، بوته را بازرسی و تعمیر کرده و شارژ را بارگیری کند. در این حالت یا روکش محفظه به طرفین جمع می شود یا پوشش محفظه برداشته می شود یا محفظه جمع می شود. محفظه خلاء. پس از برداشتن شمش، تمیز کردن بوته و بارگیری قسمت جدیدی از شارژ در بوته، یک قالب خالی در محفظه خلاء نصب می شود، کوره بسته می شود، هوا به بیرون پمپ می شود و ذوب بعدی شروع می شود.

کوره های نیمه پیوسته دارای سه محفظه خلاء ذوب، بارگذاری و ریختن هستند. گاهی اوقات محفظه ریخته گری با محفظه قالب جایگزین می شود. سپس فلز در محفظه ذوب ریخته می شود. محفظه های بارگیری و ریختن (یا محفظه های قالب) با شیرهای دروازه ای کشویی از محفظه ذوب جدا می شوند. این امکان را فراهم می کند که در کوره بدون کاهش فشار، نه یک ذوب، بلکه یک سری مذاب انجام شود که تعداد آنها با دوام آستر بوته (یک کمپین بوته) تعیین می شود.

در کوره های نیمه پیوسته به دلیل وجود دروازه های دریچه، همزمان با ذوب فلز در خلاء در محفظه ذوب، سبدی با قسمت جدیدی از شارژ در محفظه بارگیری در فشار اتمسفر تعبیه می شود. در محفظه ریختن هم زمان عملیات استخراج قالب ها با فلز ریخته شده در آنها و نصب قالب ها برای ریختن انجام می شود. محفظه های بارگیری و پر کردن از هم جدا می شوند محیط خارجیدروازه های کشویی تکنولوژیکی پس از انجام کلیه عملیات لازم، محفظه های بارگیری و ریختن با کرکره آب بندی شده و هوا از آنها تخلیه می شود. کوره های نیمه پیوسته به دلیل تعدادی از مزایا در مقایسه با کوره های ناپیوسته به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند - بهره وری بالاتر به دلیل عدم تخلیه هوا از محفظه ذوب قبل از هر ذوب، دوام بیشتر بوته به دلیل کاهش سرمایش و گرمایش دوره ای در هنگام ذوب. محفظه کم فشار است، عدم زمان خنک شدن قالب ها یا قالب ها قبل از خارج کردن آنها از محفظه ذوب، کاهش اکسیداسیون فلز و آلودگی آن به دلیل ورود هوا به محفظه ذوب.

یک کوره مدرن وکیوم القایی نیمه پیوسته با ظرفیت 2.5 تن (ISV-2.5-NI) طراحی شده توسط VNIIETO در شکل نشان داده شده است. 7.

طرح کوره القایی خلاء نیمه پیوسته ISV-2.5NI با ظرفیت 2.5 تن طراحی شده توسط VNIIETO

کوره از یک محفظه ذوب تشکیل شده است 1 با قسمت استوانه ای 8, داخل آن یک سلف با بوته وجود دارد 2 . فر توسط مکانیزم زنجیره ای کج می شود 3. محفظه بارگیری 7 ، که داخل آن یک سبد خود تخلیه وجود دارد 5 ، توسط یک قفل خلاء از محفظه ذوب جدا می شود 4. سبد با شارژ 5 با مکانیزم طناب حرکت می کند 6. این کوره مجهز به یک دیسپنسر هشت بخش است 9 برای بارگیری در بوته در هنگام ذوب اکسید زداها و افزودنی های آلیاژی. برای راحتی در سرویس کوره، یک سکو در بیرون در قسمت بالایی بدنه نصب شده است. 10. بوته با یک لنگ تمیز می شود 11, روی یک جلد خالی قرار دارد 12. محفظه قالب 13 شکل مستطیلی از طریق یک قفل خلاء به محفظه ذوب متصل می شود. یک پایه مخصوص در کنار محفظه قالب نصب شده است که "برای نصب چرخ دستی با قالب طراحی شده است 14 قبل از اینکه در محفظه ذوب نورد شوند و بعد از اینکه از کوره بیرون بیایند. این کوره مجهز به واگن برقی خودکششی است 15 برای برگرداندن درب 16 محفظه ذوب 1. قالب های بین محفظه ذوب و محفظه قالب با استفاده از مکانیزمی که توسط یک محرک الکتریکی هدایت می شود، بر روی یک چرخ دستی حرکت می کنند. سیستم خلاء مجهز به پمپ های خلاء جلو و بوستر است که تخلیه هوا را از محفظه ذوب، محفظه بارگذاری، محفظه قالب و دیسپنسر فراهم می کند.

واحدهای خلاء تجهیزات ضروری در صنایعی هستند که برای ذوب فلزات و آلیاژها مورد نیاز است و آنها را در اختیار آنها قرار می دهد. درجه بالاتمیز کردن. محفظه خلاء مهر و موم شده از نفوذ آلاینده ها، گازهای خارجی جلوگیری می کند. این به شما امکان می دهد محصولاتی را بدون ناخالصی و اکسیداسیون دریافت کنید. اگر نیاز به خرید کوره القایی خلاء در مسکو دارید، می توانید آن را از شرکت ما سفارش دهید.

اصل کار کوره القایی خلاء

یک کوره خلاء نوع القایی مجهز به بوته ای است که در آن فلز ذوب می شود. با توجه به اصل عملکرد، این محصولات به نیمه پیوسته و دوره ای تقسیم می شوند. تنظیم خلاء نیمه پیوسته اجازه می دهد تا چندین ذوب بدون باز کردن کیس انجام شود. برای تجهیزات از نوع دوره ای، محفظه پس از هر ذوب تحت فشار قرار می گیرد.

محفظه خلاء که در آن فرآیند ذوب انجام می شود، هرمتیک است، که امکان به دست آوردن محصولات کاملا خالص را فراهم می کند. این فلز در طول پردازش اکسید نمی شود، به دلیل عدم وجود اکسیژن، ذرات خارجی وارد آن نمی شوند. با حفظ فشار مورد نظر، پمپ خلاء هوا را که مجهز به دستگاه است، خارج می کند.

اجاق‌های مادون قرمز تفاوت‌هایی با دیگر انواع واحدها دارند:

• استفاده از هر ماده مجاز است: ضایعات، قطعات، بریکت.
• فلز مایع می تواند در خلاء باشد مدت زمان طولانی;
• در فرآیند ذوب، امکان کنترل، تغییر ترکیب شیمیایی و دمای آلیاژ وجود دارد.
• میتواند مورد استفاده قرار گیرد روش های مختلفپالایش و اکسید زدایی در حین ذوب.

این دستگاه خلاء را می توان برای ذوب آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر حرارت دقیق، فولاد ضد زنگ استفاده کرد.

مزایای مهندسی دانا

خرید کوره های القایی خلاء آماده یا سفارش ساخت آنها طبق یک پروژه انحصاری از مهندسی دانا در مسکو چندین مزیت را به همراه دارد:

• کیفیت و دوام بی عیب و نقص تجهیزات؛
• اجرای سریع سفارش؛
• هزینه تولید متوسط

شرکت ما از متخصصان مجرب و مجرب استفاده می کند. آنها صاحب تعدادی نوآوری هستند که افزایش کارایی و مقرون به صرفه بودن تاسیسات را ممکن کرده است. در طول کارمان، روابط قابل اعتمادی با بهترین تولید کنندگانتجهیزات جانبی. دفتر طراحی در قلمرو شرکت واقع شده است که به شما امکان می دهد به سرعت پروژه ها را توسعه و اجرا کنید.

فروش و هزینه کوره های القایی خلاء

برای کسانی که مایلند از قبل هزینه های آینده مورد نیاز کوره القایی خلاء را تعیین کنند، قیمت طرح های استاندارد در لیست قیمت ذکر شده است. هزینه تجهیزات که بر اساس پروژه های انحصاری مشتری تولید می شود به صورت جداگانه محاسبه می شود. از عوامل متعددی تشکیل شده است: نوع کوره، ابعاد آن، مواد ساخت محفظه و بوته و وسایل اضافی.

بدنه محفظه خلاء کوره القایی: فولاد مخصوص SUS304 دو لایه با آب خنک می شود. آب بندی خلاء توسط یک حلقه "O" شکل ارائه می شود. کیس مجهز به واحد خنک کننده آب است (از پیری حلقه O شکل جلوگیری می کند). خط لوله اتصال سیستم خلاء بر روی بدنه محفظه خلاء قرار دارد. داخل کوره مجهز به یک سکو یا سوراخ ریختن است. در طول ریخته گری، کوره توسط یک درایو واقع در خارج از محفظه چرخانده می شود.

سلف کوره خلاء از مس الکتروتکنیکی بدون اکسیژن TU1 با کیفیت بالا با بخش مربعی آب خنک ساخته شده است. سلف شرکت آلمانی لیبولد استفاده شد.

پوشش کوره القایی خلاء: دو لایه آب خنک، دیواره داخلی از فولاد مخصوص SUS304 ساخته شده است. پوشش کوره مجهز به واحد خنک کننده آب، پنجره دید، واحد مسدود کننده است.

این کوره مجهز به مبدل قدرت تریستور با فرکانس متوسط ​​قدرتمند است که بر اساس تریستورهای نسل جدید، سنسورهای جریان و ولتاژ پرسرعت طراحی شده است که قابلیت اطمینان بالا، مصونیت از نویز و چند منظوره را ارائه می دهد.

سیستم خنک کننده آب کوره خلاء به سه قسمت تقسیم می شود: سیستم خنک کننده مبدل فرکانس متوسط، سیستم خنک کننده بدنه کوره، سلف و سیستم خلاء.

سیستم خلاء معمولاً از یک پمپ مکانیکی با یک شیر برقی بادی فشار تفاضلی تشکیل شده است (از نشت روغن جلوگیری می کند. پمپ خلاء)، پمپ ریشه، پمپ شارژ، شیرهای پنوماتیک، شیر ورودی هوا، شیر تخلیه هوا، لوله وکیوم، لوله های راه راه.

سطح خلاء با استفاده از یک گیج خلاء ترکیبی دیجیتال اندازه گیری می شود. سنسورهای نشت هلیوم پیشرفته برای اندازه گیری نسبت فشار استفاده می شود که اطمینان و دقت نشانگرهای فنی را تضمین می کند.

برای اتصال پمپ ها و خط لوله خلاء، اتصال سریع با فلز لوله های راه راه(ارتعاش را کاهش می دهد). سطح خلاء با دستگاه وکیوم سنج دیجیتال اندازه گیری می شود.

MAGMATEX از سنسورهای نشت هلیوم پیشرفته برای اندازه گیری نسبت فشار استفاده می کند که اعتبار و دقت داده های فنی را تضمین می کند.

اصل گرمایش القاییتبدیل انرژی است میدان الکترومغناطیسیتوسط جسم گرم شده رسانای الکتریکی به انرژی گرمایی جذب می شود.

در تاسیسات گرمایش القایی، میدان الکترومغناطیسی توسط یک سلف ایجاد می شود که یک سیم پیچ استوانه ای چند دور (سلونوئید) است. یک جریان الکتریکی متناوب از سلف عبور می کند، در نتیجه یک میدان مغناطیسی متناوب متغیر با زمان در اطراف سلف ایجاد می شود. این اولین تبدیل انرژی یک میدان الکترومغناطیسی است که با اولین معادله ماکسول توصیف شده است.

جسمی که قرار است گرم شود در داخل یا نزدیک سلف قرار می گیرد. شار تغییر (در زمان) بردار القای مغناطیسی ایجاد شده توسط سلف به جسم گرم شده نفوذ می کند و القا می کند میدان الکتریکی. خطوط برقاین میدان در صفحه ای عمود بر جهت شار مغناطیسی قرار دارند و بسته هستند، یعنی میدان الکتریکی در جسم گرم شده دارای ویژگی گردابی است. بر اساس قانون اهم تحت تأثیر میدان الکتریکی، جریان‌های رسانایی (جریان‌های گردابی) به وجود می‌آیند. این دومین تبدیل انرژی میدان الکترومغناطیسی است که توسط معادله دوم ماکسول توصیف شده است.

در یک جسم گرم شده، انرژی میدان الکتریکی متناوب القایی به طور برگشت ناپذیر به گرما تبدیل می شود. چنین اتلاف حرارتی انرژی که منجر به گرم شدن جسم می شود، با وجود جریان های رسانایی (جریان های گردابی) تعیین می شود. این سومین تبدیل انرژی میدان الکترومغناطیسی است و نسبت انرژی این تبدیل توسط قانون لنز-ژول توصیف شده است.

تحولات توصیف شده انرژی میدان الکترومغناطیسی این امکان را فراهم می کند:
1) انتقال انرژی الکتریکی سلف به جسم گرم شده بدون توسل به تماس (بر خلاف کوره های مقاومتی)
2) گرما را مستقیماً در جسم گرم شده آزاد کنید (به اصطلاح در اصطلاح پروفسور ان. وی. به طور قابل توجهی افزایش می یابد (در مقایسه با فرهای به اصطلاح " با منبع خارجیگرمایش").

مقدار شدت میدان الکتریکی در یک جسم گرم شده تحت تأثیر دو عامل است: بزرگی شار مغناطیسی، یعنی تعداد خطوط میدان مغناطیسی که به جسم نفوذ می کنند (یا به جسم گرم شده متصل می شوند) و فرکانس منبع تغذیه. جریان، یعنی فرکانس تغییرات (در زمان) شار مغناطیسی جفت شده به جسم گرم شده.

این امکان انجام دو نوع تاسیسات گرمایش القایی را فراهم می کند که هم از نظر طراحی و هم در طراحی متفاوت هستند خواص عملیاتی: واحدهای القایی با هسته و بدون هسته.

با توجه به هدف فن آوری، تاسیسات گرمایش القایی به کوره های ذوب برای ذوب فلزات و تاسیسات گرمایشی برای حرارت درمانی(سخت کردن، تمپر کردن)، برای از طریق گرم کردن قطعات قبل از تغییر شکل پلاستیک ( آهنگری، مهر زنی)، برای جوشکاری، لحیم کاری و سطح، برای عملیات شیمیایی و حرارتی محصولات و غیره.

با توجه به فرکانس تغییر در جریان تامین کننده تاسیسات گرمایش القایی، موارد زیر وجود دارد:
1) تاسیسات فرکانس صنعتی (50 هرتز) که توسط برق مستقیم یا از طریق ترانسفورماتورهای کاهنده تغذیه می شود.
2) تأسیسات با فرکانس افزایش یافته (500-10000 هرتز) که توسط مبدل های فرکانس الکتریکی یا نیمه هادی تغذیه می شوند.
3) تاسیسات با فرکانس بالا (66000-440000 هرتز و بالاتر)، که توسط ژنراتورهای الکترونیکی لوله ای تغذیه می شوند.

واحدهای گرمایش القایی هسته

در کوره ذوب (شکل 1)، یک سلف استوانه ای چند دور ساخته شده از یک لوله مسی پروفیل بر روی یک هسته بسته ساخته شده از ورق فولادی الکتریکی (ضخامت ورق 0.5 میلی متر) نصب شده است. یک پوشش سرامیکی نسوز در اطراف سلف با یک کانال حلقوی باریک (افقی یا عمودی) که در آن فلز مایع قرار دارد، قرار می گیرد. شرط لازمکار یک حلقه رسانای الکتریکی بسته است. بنابراین، ذوب تک تک قطعات غیرممکن است فلز جامددر چنین کوره ای برای راه اندازی کوره لازم است قسمتی از فلز مایع را از کوره دیگر در کانال ریخته یا بخشی از فلز مایع را از مذاب قبلی (ظرفیت باقیمانده کوره) باقی بگذاریم.

عکس. 1. طرح دستگاه کوره کانال القایی: 1 - نشانگر. 2 - فلز؛ 3 - کانال; 4 - مدار مغناطیسی; Ф - شار مغناطیسی اصلی؛ Ф 1р و Ф 2р - شارهای مغناطیسی پراکندگی. U 1 و I 1 - ولتاژ و جریان در مدار سلف. I 2 - جریان هدایت در فلز

در مدار مغناطیسی فولادی کوره کانال القایی، یک شار مغناطیسی کار بزرگ بسته است و تنها بخش کوچکی از کل شار مغناطیسی ایجاد شده توسط سلف از طریق هوا به شکل یک شار پراکنده بسته می شود. بنابراین، چنین کوره هایی با موفقیت در فرکانس صنعتی (50 هرتز) کار می کنند.

در حال حاضر وجود دارد عدد بزرگانواع و طرح های چنین کوره های توسعه یافته در VNIIETO (تک فاز و چند فاز با یک و چند کانال، با کانال بسته عمودی و افقی اشکال مختلف). این کوره ها برای ذوب فلزات و آلیاژهای غیرآهنی با نقطه ذوب نسبتا پایین و همچنین برای تولید چدن مرغوب استفاده می شود. هنگام ذوب چدن، از کوره به عنوان احتکار (مخلوط کننده) یا به عنوان واحد ذوب استفاده می شود. طرح ها و مشخصات فنیکوره های کانال القایی مدرن در ادبیات خاص آورده شده است.

واحدهای گرمایش القایی بدون هسته

در کوره ذوب (شکل 2)، فلز ذوب شده در یک بوته سرامیکی قرار می گیرد که در داخل یک سلف استوانه ای چند دور قرار گرفته است. ساخته شده از یک لوله پروفیل مسی که آب خنک کننده از آن عبور می کند. می توانید در مورد طراحی سلف اطلاعات بیشتری کسب کنید.

عدم وجود هسته فولادی منجر به افزایش شدید شار مغناطیسی نشتی می شود. تعداد خطوط مغناطیسی نیروی مرتبط با فلز در بوته بسیار کم خواهد بود. این شرایط مستلزم افزایش متناظر در فرکانس تغییر (در زمان) میدان الکترومغناطیسی است. بنابراین، برای کار موثرکوره های القایی بوته باید با جریان های افزایش یافته و در برخی موارد حتی تغذیه شوند فرکانس بالااز مبدل های جریان مربوطه چنین کوره هایی ضریب توان طبیعی بسیار پایینی دارند (cos φ=0.03-0.10). بنابراین استفاده از خازن برای جبران توان راکتیو (القایی) ضروری است.

در حال حاضر، انواع مختلفی از کوره های بوته القایی در VNIIETO در قالب محدوده اندازه مناسب (از نظر ظرفیت) فرکانس بالا، بالا و صنعتی برای ذوب فولاد (نوع IST) وجود دارد.

برنج. 2. طرح دستگاه کوره بوته القایی: 1 - سلف. 2 - فلز؛ 3- بوته (فلش ها مسیر گردش فلز مایع را در نتیجه پدیده های الکترودینامیکی نشان می دهد)

از مزایای کوره های بوته می توان به موارد زیر اشاره کرد: گرمای آزاد شده مستقیم در فلز، یکنواختی بالای فلز در ترکیب شیمیایی و دما، نداشتن منبع آلودگی فلزی (به غیر از پوشش بوته)، سهولت کنترل و تنظیم فرآیند ذوب، کار بهداشتی. شرایط علاوه بر این، کوره های بوته القایی با این ویژگی مشخص می شوند: بهره وری بالاتر به دلیل قدرت گرمایش ویژه (در هر واحد ظرفیت). توانایی ذوب بار جامد بدون خروج فلز از مذاب قبلی (برخلاف کوره های کانالی)؛ جرم کم آستر در مقایسه با جرم فلز، که باعث کاهش تجمع انرژی حرارتی در آستر بوته، کاهش اینرسی حرارتی کوره می شود و کوره های ذوب از این نوع را برای عملکرد دوره ای با گسست بین مذاب ها بسیار راحت می کند. ، به ویژه برای مغازه های شکل دار و ریخته گری کارخانه های ماشین سازی; فشردگی کوره، که به سادگی فضای کار را از محیط جدا کرده و ذوب را در خلاء یا در یک محیط گازی از یک ترکیب معین انجام می دهد. بنابراین کوره های بوته القایی خلاء (نوع ISV) به طور گسترده در متالورژی استفاده می شود.

کوره های بوته القایی در کنار مزایا دارای معایب زیر هستند: وجود سرباره های نسبتاً سرد (دمای سرباره کمتر از دمای فلز است) که انجام فرآیندهای تصفیه را هنگام ذوب فولادهای با کیفیت بالا دشوار می کند. تجهیزات الکتریکی پیچیده و گران قیمت؛ دوام کم پوشش در نوسانات شدید دما به دلیل اینرسی حرارتی اندک آستر بوته و اثر فرسایشی فلز مایع در طی پدیده های الکترودینامیکی. بنابراین از چنین کوره هایی برای ذوب مجدد زباله های آلیاژی به منظور کاهش ضایعات عناصر استفاده می شود.

منابع:
1. Egorov A.V., Morzhin A.F. کوره های برقی (برای تولید فولاد). م.: متالورژی، 1975، 352 ص.

کوره القایی برای ذوب فلزات غیرآهنی و آهنی استفاده می شود. واحدهای این اصل عملکرد در زمینه های زیر استفاده می شود: از بهترین جواهرات تا ذوب صنعتی فلزات در اندازه های بزرگ. در این مقاله به بررسی ویژگی های انواع کوره های القایی می پردازیم.

کوره های القایی برای ذوب فلزات

اصل عملیات

گرمایش القایی اساس کار کوره است. به عبارت دیگر جریان الکتریکی میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کندو حرارت حاصل می شود که در مقیاس صنعتی استفاده می شود. این قانون فیزیک در پایه های آخر مدرسه جامع مطالعه می شود. اما مفهوم واحد الکتریکی و دیگهای بخار القایی الکترومغناطیسی را نباید اشتباه گرفت. اگرچه اساس کار اینجا و آنجا برق است.

چگونه این اتفاق می افتد

ژنراتور به منبع متصل است جریان متناوب، که از طریق سلف داخل آن وارد می شود. خازن برای ایجاد یک مدار نوسانی استفاده می شود که بر اساس یک فرکانس کاری ثابت است که سیستم به آن تنظیم می شود. هنگامی که ولتاژ در ژنراتور تا حد 200 ولت افزایش می یابد، سلف یک میدان مغناطیسی متناوب ایجاد می کند.

مدار اغلب با استفاده از یک هسته ساخته شده از آلیاژ فرومغناطیسی بسته می شود. یک میدان مغناطیسی متناوب شروع به تعامل با ماده قطعه کار می کند و یک جریان الکترونی قدرتمند ایجاد می کند. پس از ورود عنصر رسانای الکتریکی در سیستم به عمل القایی، وقوع تنش پسماند، که در خازن به وقوع جریان گردابی کمک می کند. انرژی جریان گردابی به انرژی حرارتی سلف تبدیل می شود و تا گرم می شود دمای بالاذوب فلز مورد نظر

گرمای تولید شده توسط سلف مورد استفاده قرار می گیرد:

• برای ذوب فلزات نرم و سخت؛
• برای سخت شدن سطح قطعات فلزی(به عنوان مثال، یک ابزار)؛
• برای پردازش حرارتی قطعات از قبل تولید شده؛
• نیازهای خانگی (گرمایش و پخت و پز).

شرح مختصری از کوره های مختلف

انواع دستگاه ها

کوره های بوته القایی

این رایج ترین نوع گرمایش القایی کوره است. انگ، متفاوت از انواع دیگر این است که در آن یک میدان مغناطیسی متناوب در غیاب یک هسته استاندارد ظاهر می شود. بوته استوانه ای در داخل حفره سلف قرار می گیرد. کوره یا بوته از ماده ای ساخته شده است که کاملاً در برابر آتش مقاومت می کند و به جریان الکتریکی متناوب متصل است.

جنبه های مثبت

سنگدانه های بوته شامل به منابع گرمایی سازگار با محیط زیست, محیطآلوده به ذوب فلز نیست.

در عملکرد کوره های بوته معایبی وجود دارد:

• سرباره های با دمای پایین در طول پردازش تکنولوژیکی استفاده می شود.
• آستر تولید شده کوره های بوته مقاومت کمی در برابر تخریب دارد و بیشتر از همه در نوسانات شدید دما قابل توجه است.

معایب موجود به خصوص دشوار نیست، مزایای واحد القایی بوته برای ذوب فلز آشکار است و باعث محبوبیت و تقاضای این نوع دستگاه در بین طیف گسترده ای از مصرف کنندگان شده است.

کوره های کانالی برای ذوب القایی

این نوع کاربرد وسیعی در ذوب فلزات غیرآهنی پیدا کرده است. این به طور موثر برای مس و آلیاژهای مس بر اساس برنج، کوپرونیکل، برنز استفاده می شود. آلومینیوم، روی و آلیاژهای موجود در ترکیب این فلزات به طور فعال در واحدهای کانال ذوب می شوند. استفاده گسترده از این نوع کوره ها به دلیل عدم امکان ساخت پوشش مقاوم در برابر شکستگی محدود است. دیوارهای داخلیدوربین ها

فلز مذاب در کوره های کانالی نوع القایی حرکت حرارتی و الکترودینامیکیکه یکنواختی ثابت اختلاط اجزای آلیاژی را در حمام کوره تضمین می کند. استفاده از کوره های کانالی اصل القاییدر مواردی که الزامات خاصی بر فلز مذاب و شمش های ساخته شده اعمال می شود توجیه می شود. آلیاژها از نظر ضریب اشباع گاز، وجود ناخالصی های آلی و مصنوعی در فلز از کیفیت بالایی برخوردار هستند.

کوره های کانال القایی مانند یک میکسر کار می کنند و برای تراز کردن ترکیب، حفظ دمای فرآیند ثابت و انتخاب سرعت ریختن در قالب ها یا قالب ها طراحی شده اند. برای هر آلیاژ و ترکیب ریخته گری، پارامترهای شارژ ویژه وجود دارد.

مزایای

• گرمایش آلیاژ در قسمت پایینی رخ می دهد که دسترسی هوا به آن وجود ندارد، که تبخیر از سطح بالایی را کاهش می دهد و تا حداقل دما گرم می شود.
• کوره های کانالی به عنوان کوره های القایی اقتصادی طبقه بندی می شوند، زیرا ذوب مداوم با مصرف اندک انرژی الکتریکی تضمین می شود.
• کوره دارای ضریب بالایی است اقدام مفیدبه دلیل استفاده از مدار بسته یک سیم مغناطیسی در کار؛
• گردش ثابت فلز مذاب در کوره فرآیند ذوب را تسریع می کند و به یکنواختی اختلاط اجزای آلیاژی کمک می کند.

معایب

• دوام پوشش داخلی سنگ هنگام استفاده از دماهای بالا کاهش می یابد.
• آستر در طی ذوب آلیاژهای تهاجمی شیمیایی برنز، قلع و سرب از بین می رود.
• هنگام ذوب یک شارژ با درجه پایین آلوده، گرفتگی کانال ها رخ می دهد.
• سرباره سطحی در حمام تا دمای بالا گرم نمی شود، که اجازه نمی دهد عملیات بین فلز و پوشش انجام شود و تراشه ها و ضایعات ذوب شوند.
• واحدهای کانال وقفه در کار را تحمل نمی کنند، که باعث می شود دائما مقدار قابل توجهی از آلیاژ مایع در دهانه کوره ذخیره شود.

حذف کامل فلز مذاب از کوره منجر به ترک خوردن سریع آن می شود. به همین دلیل، انجام سریع غیرممکن است تبدیل از یک آلیاژ به آلیاژ دیگر، باید چندین گرمای میانی به نام بالاست درست کنید.

کوره های القایی خلاء

این نوع کاربرد وسیعی برای ذوب فولادها دارد کیفیت بالاو نیکل، کبالت و آلیاژهای آهن با کیفیت مقاوم در برابر حرارت. این واحد با ذوب فلزات غیر آهنی با موفقیت مقابله می کند. شیشه در واحدهای خلاء ذوب می شود، قطعات با دمای بالا درمان می شوند. تک کریستال تولید می کند.

کوره به عنوان یک ژنراتور با فرکانس بالا شناخته می شود که در یک سلف جدا شده از محیط خارجی قرار دارد و یک جریان فرکانس بالا را عبور می دهد. برای ایجاد خلاء، توده های هوا با پمپ ها از آن خارج می شوند. کلیه عملیات برای معرفی مواد افزودنی، بارگیری شارژ، صدور فلز توسط مکانیزم های اتوماتیک با کنترل الکتریکی یا هیدرولیک انجام می شود. از کوره های خلاء، آلیاژهایی با ناخالصی های کوچک اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن و مواد آلی به دست می آیند. نتیجه به مراتب بهتر از کوره های القایی باز است.

فولاد مقاوم در برابر حرارت از کوره های خلاء در تولید ابزار و سلاح استفاده می شود. برخی از آلیاژهای نیکل حاوی نیکل و تیتانیوم واکنش پذیر هستند و در انواع دیگر کوره ها به سختی به دست می آیند. کوره های خلاء با چرخاندن بوته به داخل، ریختن فلز را انجام می دهند فضای درونپوشش یا با چرخاندن محفظه با یک کوره ثابت. برخی از مدل ها دارای دهانه ای در قسمت پایینی هستند تا فلز را به داخل ظرف نصب شده تخلیه کند.

کوره های بوته با مبدل ترانزیستوری

برای وزن محدود فلزات غیر آهنی اعمال می شود. آنها متحرک هستند، وزن سبکی دارند و به راحتی از مکانی به مکان دیگر جابه جا می شوند. فر با یک ترانزیستور ولتاژ بالا عرضه می شود مبدل کنش جهانی . به شما امکان می دهد قدرت توصیه شده برای اتصال به شبکه و بر این اساس، نوع مبدل را انتخاب کنید که در این مورد با تغییر پارامترهای وزن آلیاژ ضروری است.

کوره القایی ترانزیستوربه طور گسترده ای برای پردازش متالورژی استفاده می شود. با کمک آن، قطعات گرم می شوند آهنگریسخت کردن اجسام فلزی بوته ها در کوره های ترانزیستوری از سرامیک یا گرافیت ساخته می شوند که اولی برای ذوب فلزات فرومغناطیسی مانند چدن یا فولاد طراحی شده است. گرافیت برای ذوب برنج، مس، نقره، برنز و طلا تنظیم شده است. شیشه و سیلیکون روی آنها ذوب شده است. آلومینیوم با بوته های چدن یا فولاد به خوبی ذوب می شود.

آستر کوره های القایی چیست

هدف آن محافظت از پوشش کوره از اثرات مخرب دماهای بالا است. عوارض جانبیحفظ گرما است، بنابراین، راندمان فرآیند را افزایش می دهد.

بوته در طراحی کوره القایی به یکی از روش های زیر ساخته می شود:

• روش استخراج در کوره های کوچک؛
• به روشی جدا شده از مواد نسوز به شکل سنگ تراشی؛
• ترکیبی از سرامیک و یک لایه بافر که بین سنگ تراشی و نشانگر قرار دارد.

پوشش از کوارتزیت، کوراندوم، گرافیت، گرافیت خاک نسوز، منیزیت ساخته شده است. همه این مواد با افزودنی هایی مخلوط می شوند که ویژگی های پوشش را بهبود می بخشد، تغییرات حجم را کاهش می دهد، پخت را بهبود می بخشد و مقاومت لایه را در برابر مواد تهاجمی افزایش می دهد.

برای انتخاب یک یا آن مواد آستر تعدادی از شرایط مرتبط را در نظر بگیرید، یعنی نوع فلز، قیمت و خواص نسوز بوته، عمر مفید ترکیب. یک ترکیب پوششی که به درستی انتخاب شده است باید فراهم کند الزامات فنیبرای فرآیند:

• به دست آوردن شمش با کیفیت بالا؛
• بیشترین تعداد ذوب کامل بدون کار تعمیر؛
• کار ایمن متخصصان؛
• ثبات و تداوم فرآیند ذوب؛
• دریافت مواد با کیفیتهنگام استفاده از مقدار اقتصادی منابع؛
• کاربرد برای پوشش مواد معمولی با قیمت پایین؛
• حداقل تاثیر بر محیط زیست

استفاده از کوره های القایی این امکان را به شما می دهد آلیاژها و فلزات با کیفیت عالیبا حداقل محتوای ناخالصی های مختلف و اکسیژن، که استفاده از آنها را در مناطق پیچیده تولید افزایش می دهد.