В наше время индукционными установками принято называть электротермические устройства, суть которых плавка различных материалов и сам индукционный нагрев. Частью всей этой установки является индукционная печь, состоящая из камеры для плавки, индуктора, вакуумной системы,каркаса, механизма наклона печи и др.
Работа индукционных печей составит в поглощении нагреваемым электропроводным телом электромагнитного поля. Тем самым преобразовывая энергию в тепловую. Данное явление называется электромагнитная индукция. "Индуцированный" или "наведенный"- так называют ток в нагреваемом теле.
Энергия электромагнитного поля при превращении дает некоторые возможности:
а) В отличие от печей сопротивления, индукционная печь может электрическую энергию самого индуктора передать в нагреваемый объект не вынуждая нас к никаким контактам.
б) Выделить непосредственно в самом нагреваемом объекте тепло, в следствии чего значительно увеличивается скорость нагрева, и применение тепловой энергии становится наиболее продуктивным.
Индукционнные печи ИСТ (печи средней частоты)
Данный вид печей был создан для закалки и плавки стали, драгоценных, черных и цветных металлов при помощи токов повышенной частоты. Нагревательные установки данного типа нашли свое применение в цехах художественного либо точного литья, в литейных цехах (металургические заводы и т.п.), для получения метала нужной марки, состава, и высокого качества, их так же применяют на машиностроительных заводах (ремонтные цехи и т.д.)
Преимущества индукционной печи ИСТ:
Высококачественный индуктор выполненный из специально профелированой медной трубки с водоохлаждением.
Вода и электроэнергия поступают к индуктору по высококачественным гибким кабелям с водоохлаждением.
Непрерывный контроль над потоком воды. В каждом контуре охлаждения в данной установке температура воды так же контролируется.
Высочайшая зашита печного агрегата, которую обеспечивает изоляция индуктора, контроль футеровки, контроль температуры контуров охлаждения, контроль протока.
Индукционнные печи ИЧТ (печи промышленной частоты)
Индукционные тигельные печи ИЧТ нашли свое применение в перегреве чугуна а так же предназначены для высококачественного отлива чугуна. Температура перегрева колеблется от 1400(номинальная) до 1550(максимальная) градусов С. Электропечи данного типа так же допускаются для плавки сплавов на основе меди. Печи данного типа имеют различные технические характеристики и номинальную емкость, которая состоит от 1 до 10 тонн.
Преимущества индукционной печи ИЧТ:
Наличие собственной индукционной печи а так же полного комплекта оборудования.
Подвижная рама
Высококачественный индуктор с многовитковой водоохлаждаемой катушкой.
Высокая степень защиты агрегата, которую обеспечивает закрывающейся тигель печи, окруженный магнитопроводами индуктор, качественным охлаждением и др.
Регулируемая мощность электропечи при помощи щита управления
Индукционнные печи ИАТ (печи промышленной частоты)
Индукционные электро печи типа ИАТ изначально были предназначены для алюминия и его сплавов, а именно для расплавления и перегрева. На сегодняшний день они так же находят большое применение в получении отливок из алюминия и его высококачественных сплавов. Температура перегрева колеблется от 700 (номинальная) до 800 (максимальная) градусов С. Печи имеют различные технические характеристики, от потребляемой мощности до емкости, и хорошо представлены многими компаниями, такими как "ИНДУКТОР КА" и др.
Электропечь сопротивления САТ
Электропечи данного типа САТ 0,16 и САТ 0,25 (в зависимости от нужной вам емкости) предназначены для цинка и алюминиевых сплавов, а именно для их плавки, удержания нужной температуры уже расплавленного метала до разлива по формам.Сама печь своей конструкцией напоминает шахту, внутри которой находится тигель.
Общие сведения
Электропечь индукционная ИАТ-0,4/0,8М4 предназначена для расплавления алюминия и его сплавов.
Структура условного обозначения
ИАТ-0,4/0,8М4 УХЛ4:
И - нагрев индукционный;
А - для расплавления алюминия;
Т - тигельная;
0,4 - номинальная емкость, т;
0,8 - номинальная выходная мощность преобразователя, мВт;
М4 - порядковый номер исполнения;
УХЛ4 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69.
Условия эксплуатации
Высота над уровнем моря не более 1000 м.
Окружающая среда невзрывоопасная, содержащая агрессивные газы, пары и пыль в концентрациях, не превышающих указанных в ГОСТ 12.1.005-88.
Эксплуатация при трехсменном режиме работы.
Требования к качеству воды для охлаждения элементов электропечи должны соответствовать указанным в ГОСТ 16323-79.
Технические характеристики
Мощность питающего преобразователя, кВт - 800 Мощность потребляемая, кВт - 570 Частота тока, Гц: питающей сети - 50 контурной цепи - 500-400 Емкость номинальная, т - 0,4 Температура перегрева металла, °С - 750 Производительность по расплавлению и перегреву, т/ч - 0,98 Число фаз: питающей сети - 3 контурной цепи - 1 Номинальное напряжение, В: питающей сети - 6000 или 10000 контурной цепи (на индукторе) - 900-1000 цепей управления и сигнализации - 200 привода установки маслонапорной - 380/220 Номинальный контурный ток, А - 8500 Удельный расход электроэнергии на расплавление и перегрев, кВт·ч - 596 + 3 3 Время расплавления и перегрева, ч - 0,4 Расход воды на охлаждение, м 3 /ч: индуктора и кабелей - 9,0 конденсаторных батарей - 4,0 тиристорного преобразователя - 3,0 Давление в системе водяного охлаждения, МПа - 0,4-0,6 Масса электропечи (комплекса), т - 12,7
Гарантийный срок - 1 год со дня ввода электропечи в эксплуатацию.
Конструкция и принцип действия
Электропечь ИАТ-0,4/0,8М4 (см. рисунок) конструктивно выполнена в виде опорной и поворотных рам, быстросъемного узла "установка индуктора", состоящего из индуктора, магнитопроводов, сварного каркаса, футеровки подины, набивного тигля и верхнего футерованного пояса воротника.
Общий вид и габаритные размеры индукционной электропечи ИАТ-0,4/0,8М4
1 - электропечь;
2 - тиристорный преобразователь частоты;
3 - трансформатор ТНЗП-1000/10;
4 - батарея конденсаторов;
5 - дроссель Д-321;
6 - монтаж водоохлаждения;
7,8 - шкафы управления;
9 - дистанционный пульт управления УО-02;
10 - пульт управления;
11 - установка маслонапорная
Установка индуктора закреплена на поворотной раме с двумя гидравлическими плунжерами.
Индуктор - многовитковая водоохлаждаемая катушка, выполненная из прямоугольной медной трубки.
Для защиты металлоконструкций печи от полей рассеяния индуктор окружен снаружи магнитопроводами, набранными из листов трансформаторной стали.
Электроэнергия на печь подается через гибкие водоохлаждаемые кабели, а охлаждающая вода подводится резинотканевыми рукавами.
Тигель печи выполняется из жаростойкого бетона способом набивки.
Электропечь питается от сети через тиристорный преобразователь частоты ТПЧ-800-0,5, который преобразует трехфазный ток частотой 50 Гц в однофазный ток повышенной частоты.
Мощность электропечи регулируется путем изменения напряжения на выходе преобразователя и автоматического регулирования частоты в процессе плавки. Для компенсации естественного коэффициента мощности электропечь снабжается батареей конденсаторов.
Управление наклоном печи для слива металла осуществляется со специального пульта управления.
Контроль состояния футеровки тигля производится визуально, а также периодически замерами внутреннего диаметра тигля.
В качестве дополнительного устройства электропечь оборудована сигнализатором контроля изоляции индуктора от заземленного металла.
В комплект поставки входят: электропечь индукционная; батарея конденсаторов; преобразователь частоты ТПЧ-800-0,5; установка маслонапорная; шкафы управления - 2 шт.; трансформатор ТНЗП-1000/10;
эксплуатационная документация.
Индукционные печи серии ИСТ, ИЧТ, ИАТ, ИГТ
Предлагаем полный комплекс услуг, связанных с разработкой индукционных печей. Объем предлагаемых нами услуг включает в себя весь перечень работ:
- Проектно-конструкторская документация (на завод, цех, оборудование и др.)
- услуги по изготовлению оборудования, его поставке, пуско-наладке и вводу в эксплуатацию).
Расширен модельный ряд предлагаемых к поставке индукционных плавильных печей, как промышленной, так и повышенной частоты. В настоящим момент мы предлагаем современные решения для печей:
ИСТ (плавка стали) - 0,16т, 0,25т, 0,4т, 1,0т, 2,5т, 6,0т, 12,0т
ИЧТ (плавка чугуна) - 1,0т, 2,5т, 6,0т, 10,0т
ИЧТМ (выдержка и перегрев жидкого чугуна) - 1,0т, 2,5т, 6,0т, 10,т
ИАТ (плавка алюминиевых сплавов) - 0,16т, 0,25т, 0,4т, 1,0т, 2,5т, 6,0т, 10,0т
ИЛТ (плавка медных сплавов) - 0,16т, 0,25т, 0,4т, 1,0т, 2,5т, 6,0т, 10,т
Конструктивы индуктора, решения по защите тигля от перегрева и промышленной вибрации, использование современных изоляционных материалов и АСУ ТП хорошо зарекомендовали себя на практике.
Также мы можем выполнить ремонт и модернизацию существующих индукционных печей Заказчиков в любом согласованном объеме.
Индукционные электропечи и участки (отделения, цеха) . Разработка конструкторской и проектной документации, поставка оборудования, монтаж, внедрение
В настоящее время ЗАО «ЭНЕРГА» совместно с «УкрНИИЭлектротерм» успешно решает следующие задачи:
Разработка, конструирование, изготовление, поставка, монтаж, наладка и пуск индукционных печей под ключ:
- индукционные печи тигельные и канальные;
- индукционные печи промышленной и повышенной частоты;
- индукционные печи для плавки чугуна, сталей, медных и алюминиевых сплавов;
- малые индукционные печи для плавки драг. металлов.
- реконструкция действующих индукционных электропечей;
- сборка индукционных печей из комплектующих как отечественных, так и зарубежных производителей;
- ремонтные и футеровочные работы действующих индукционных печей;
- замена, монтаж и наладка электрооборудования индукционных печей;
- поставка футерововочных материалов.
Имеем возможность предложить Вам комплексное решение задач по проектированию и реновации металлургических производств, готовы оказать весь комплекс инжиниринговых и консультационных услуг и осуществить управление инвестиционными проектами.
Совместно с другими компаниями осваиваем и занимаемся внедрением передовых технологий металлургического передела.
При разработке проектной документации используеем все последние достижения в области проектирования и предусматривает оснащение цехов самым современным оборудованием.
Преимущества индукционной электропечи
1. Получение максимально чистого сплава благодаря отсутствию источников загрязнения. Поглощение водорода металлом на 40% меньше, чем в дуговых электропечах.
2. Получение однородного сплава и равномерного химического состава ванны вследствие перемешивания, вызванного электродинамическими усилиями. Перемешивание облегчает протекание реакций между металлом и шлаком.
3. Высокий к.п.д. печи.
4.Небольшая занимаемая площадь печи вследствие небольших габаритов.
5. Широкое регулирование мощности и температуры.
6. Отсутствие расхода на электроды.
Индукционные плавильные электропечи
Сталеплавильные печи типа ИСТ.
|
Мощность преобразователя |
Скорость расплавления и перегрева металла |
Расход воды на охлаждение (общий) |
Удельный расход электроэнергии |
Тип |
|||
|
Печь ИСТ-0,16/0,12 |
|||||||
|
Печь ИСТ-0,16/0,25 |
|||||||
|
Печь ИСТ-0,25/0,25 |
|||||||
|
Печь ИСТ-0,25/0,32 |
|||||||
|
Печь ИСТ-0,4/0,32 |
|||||||
|
Печь ИСТ-0,4/0,5 |
|||||||
|
Печь ИСТ-0,8/0,63 |
|||||||
|
Печь ИСТ-1,0/0,8 |
|||||||
|
Печь ИСТ-2,0/1,0 |
|||||||
|
Печь ИСТ-2,5/1,6 |
|||||||
|
Печь ИСТ-6,0/3,6 |
|||||||
|
Печь ИСТ-10,0/5,5 |
* Возможно изготовление печей серии ИЧТ, ИАТ, ИГТ
Назначение печи: для расплавления и перегрева чугуна, цветных металлов
1. Комплект поставки:
1.1. Индукционная плавильная среднечастотная печь с гидроприводом наклона печи
1.2. Преобразователь частоты ТПЧ
1.3. Трансформатор питающий
1.4. Шкаф высоковольтного ввода
1.5. Батарея компенсирующих конденсаторов
1.6. Комплект шинопроводов короткой сети
1.8. Станция охлаждения 2-х контурная
1.9. Узел контроля водоохлаждения
1.10. Система управления
Индукционная печь - это металлургическая печь , предназначенная для разогрева металла индуцированными вихревыми токами. Индукционная печь устроена так, что представляет собой наклонную конструкцию для плавного слива металла (технология индукционная). Печь сконструирована таким образом, что индукционный ток воздействует изнутри (индукционная плавка за 45 минут). Нужна литейная индукционная печь с удобной конструкцией? ZAVODRR - индукционные печи для чугуна и стали, закалки и плавки от профессионалов!
Применение
Индукционная печь широко применяется на больших и малых предприятиях для плавки металлов (цветных и черных). В индукционных литейных печах металл или сплав нагревается до изменения своего агрегатного состояния.
При этом, канальные печи, несмотря на более высокий КПД используются гораздо реже — в основном, для получения чугуна высокого качества и сплавов, температура плавления которых является относительно низкой, а также для плавления цветных металлов. Для стали такие печи не используются, так как температура ее плавления способствует сильному снижению стойкости футеровки (защитной отделки). Также нельзя плавить низкосортную породу, стружку и мелкую породу.
Тигельные печи применяются гораздо чаще из-за простоты эксплуатации и более широких возможностей управления процессом, включая возможность нерегулярного и прерывистого режима работы. Они хороши как для производства большого количества литья в несколько десятков тонн, так и для небольших порций, измеряющихся десятками грамм.
С помощью тигельных печей осуществляется плавка легированных сталей и прочих сплавов, для которых нужна особая чистота химического состава и однородность.
Индукционные печи на гидравлике
В базовый комплект поставки включены два плавильных узла на гидравлике, тиристорный преобразователь и гидравлическая станция. Плавильные узлы располагаются на заранее подготовленный фундамент, перед запуском требует футеровки. Под каждую шихту используется своя футеровочная масса. В качестве системы охлаждения рекомендуем использовать градирню.
Индукционная печь пользуется спросом у средних промышленных предприятий с производительность от 2000 тонн/год.
Индукционные печи на редукторе
В базовый комплект поставки входят два плавильных узла на редукторе, тиристорный преобразователь и сопутствующее оборудование как редуктора, гибкие токопроводящие медные кабеля. Плавильные узлы располагаются на заранее подготовленный фундамент, перед запуском требует футеровки. Под каждую шихту используется своя футеровочная масса. Для охлаждения индукторов плавильных узлов рекомендуем использовать градирню.
Индукционная печь пользуется спросом у малых промышленных предприятий с производительность от 2000 тонн/год.
Мобильные индукционные печи
- Мобильность, не требует изготовления фундамента, можно переместить в любую часть помещения за несколько минут;
- Экономичность, собрана на базе MOSFET транзисторов и IGBT модулей, что дает экономию по электроэнергии до 30%, высокий КПД 99%;
- Обслуживание, используют графитовый тигель, поэтому не надо тратить драгоценное время на изготовление футеровки и ее сушки.
Индукционная печь для стали
Индукционная печь для стали работает на средней частоте (0,5-2,4 кГц). Плавка стали происходит в футеровке, которая выдерживает от 10 до 40 плавок. Индукционные печи ИСТ бывают разной загрузки и емкости, они комплектуются двумя видами преобразователей: тиристорными и транзисторными. Печи ИСТ высокопроизводительны, поэтому за одну рабочую смену можно произвести до 6 плавок. Благодаря системе контроля износа футеровки, можно избежать непредвиденных ситуаций и аварий.
Индукционная печь для чугуна
Для плавления и перегрева (применяется для повышения прочности) чугуна больше всего подходит серия ИЧТ. Эти печи с отходами металлообработки и позволяют получить качественный синтетический чугун. Индукционная печь для чугуна экономична, так как работает при токе промышленной частоты. Благодаря многоступенчатой системе защиты от внешних воздействий и простоте обслуживания, данный вид печей занимает лидирующие позиции на рынке России.
Индукционная печь для алюминия
Серия индукционных печей, предназначенных для алюминия и его сплавов — ИАТ бывает двух типов: на промышленной частоте и на средних частотах. Второй тип используется, ля получения чистых металлов, что достигается сохранением поверхностной окисной пленки во время процесса расплавления. Тиристорный преобразователь частоты. Мощность регулируется с помощью переключения ступеней трансформатора вручную.
Принцип работы
Основополагающим является принцип передачи трансформаторного типа. Внутрь индуктора-соленоида (или рядом) помещается заготовка. Переменный ток подается на индуктор, в результате чего возникает изменяющееся магнитное поле, которое пронизывает нагреваемый объект, индуцируя поле вихревого характера (замкнутые силовые линии). Это поле нагнетает вихревые токи, вследствие чего заготовка нагревается (закон Джоуля-Ленца).
Технические характеристики
К основным характеристикам индукционных печей относятся:
- - название металла, подлежащего плавлению;
- - емкость в тоннах;
- - мощность в киловаттах;
- - напряжение и частота питающей сети, номинальное значение тока и число фаз.
Также в технической документации указывается: температура перегрева металла, частота тока и число фаз контурной сети, производительность, скорость получения расплава и перегрева с удельным расходом электроэнергии, мощность питающего трансформатора, расход охлаждающей индуктор воды и другие данные.
Специалисты нашей компании представляют в своих инструкциях к индукционным печам полный перечень технических характеристик с подробными схемами и рекомендациями.
Футеровка
Футеровка — это защитная отделка, предохраняющая объект от всевозможных повреждений. Производительность и надежность работы индукционных печей в большой степени зависит от качества футеровки.
Ее выбор особо сложен для печей канального типа. Наиважнейший их элемент — подовый камень нуждается в особой защите, так как в нем находятся кольцеобразные каналы, всегда заполненные жидким металлом, а в центе — отверстие, в которое вставляется средний стержень сердечника с первичной катушкой трансформатора. Чтобы защитить такую композицию нужен очень тщательный расчет для каждой печи с учетом всех свойств применяемых материалов.
Футеровка индукционной тигельной печи проще и надежнее. Она состоит из собственно тигля, подины (нижняя часть, формирующая ванну), керамического волокна и обмазки. Вообще существует множество разновидностей футеровок для индукционных печей, которые учитывают все особенности для выплавляемого материала.
Так, для черных металлов бывает футеровка на основе кремнезема, или плавленого магнезита, или глинозема. Для алюминия — жароупорный бетон. Для спекания футеровочной массы в момент нагрева используют буру, борную кислоту, жидкое стекло, глину и пр.
Обязательно постоянно проводить профилактический контроль футеровки и, при необходимости, ее ремонт и своевременно заменять изношенные тигли, как только толщина его стенок уменьшится на 30 %.
Схема
Основа схемы канальных печей — замкнутое электропроводное кольцо, состоящее из многовиткового индуктора, насаженного на замкнутый стальной сердечник, и размещенной вокруг него футеровки с кольцевым каналом, в котором постоянно находится жидкий металл. Существует множество конструкций таких печей: однофазовые и многофазовые, с разным количеством по-разному размещенных каналов.
Основа схемы для индукционной тигельные печи:
- - индуктор — катушка, по которой протекает ток заданной частоты;
- - за катушкой диэлектрический слой (например, кирпич);
- - затем тигель, в котором производится плавка.
Чтобы катушка не перегревалась во время работы система охлаждения водой.
Индуктор тигельной печи — это первичная обмотка, а сам расплавляемый металл, загруженный в тигель, в центр индуктора — вторичная. Это очень удобно, и сам тигель иногда даже не нужен.
Подробные схемы для тигельных печей все разные, потому что существует множество разнообразных конструкций с совершенно разными параметрами работы.
Мощность
На мощность индукционных печей напрямую влияет частота переменного магнитного поля, потому что от него зависит циркуляция наведенных вихревых токов, ответственных за преобразование электромагнитной энергии в тепловую.
Если для канальных печей с их высоким КПД промышленной частоты достаточно, то в случае тигельных устройств отсутствие стального сердечника влечет за собой увеличение магнитного потока рассеяния, и слишком мало силовых линий пронизывает расплавляемый металл, а естественный коэффициент мощности очень мал. Поэтому тигельные печи зачастую нуждаются в питании током повышенной и высокой частоты и в помощи компенсирующих конденсаторов.
Индукционные литейные печи
Каждая индукционная литейная печь, может оснащаться двумя видами преобразователей, как правило тиристорный преобразователь более дешевый и комплектуется печами высокой мощности, а транзисторный более экономичный по расходу электроэнергии:
Тиристорные преобразователи частоты применяются для питания индукционных литейных печей, они работают по обычному двухэтапному принципу:
- - выпрямитель преобразовывает переменный ток сети в постоянный;
- - инвертор преобразовывает этот постоянный ток опять в переменный, но уже нужной частоты.
Тиристорные преобразователи могут работать с большим током и напряжением и при этом выдерживают продолжительную нагрузку. Их КПД выше, чем у преобразователей на IGBT-транзисторах.
Транзисторные преобразователи частоты. Транзисторые преобразователи частоты используются для питания индукционных печей, в которых можно расплавить до 200 кг цветных металлов и до 100 кг черных металлов, в печах типа ИПП. Такие печи чаще всего используют в лабораторных условиях для опытных плавок, когда есть необходимость быстрой смены сплава.
Среди несомненных достоинств транзисторных преобразователей — компактность, легкость в управлении и бесшумность работы.
Особенности установки
Каждая конкретная индукционная печь укомплектована, помимо всего прочего, подробной инструкцией, содержащей подробные технические данные и правила эксплуатации.
Наиважнейшие из них предусматривают:
- - строгое слежение за температурным режимом во время эксплуатации, так как даже незначительное нарушение разрушить футеровку;
- - температура воды, поступающей к индуктору должна быть достаточно высокой для данного помещения, иначе возможно образование большого количества конденсата на трубках индуктора водяных паров, и возникнет опасность электропробоя между витками индуктора;
- - перегрев воды на выходе из индуктора также недопустим, во избежание образования накипи на стенках труб, нарушающей теплообмен;
- - размещение оборудования в закрытых помещениях, расположенных не выше 1 км над уровнем моря, с положительной температурой, нормальной влажностью воздуха без агрессивных примесей.
За работой индукционных печей должны следить квалифицированные специалисты, проводить профилактический осмотр и вовремя устранять недостатки.
