В шкафу управления плавильной печью расположены:

• батарея конденсато­ров
• аппаратура контроля
• сигнализации системы ох­лаждения электропечи и конденсаторов.

Плавильные индукционные печи для плавки металлов ИСТ – зарекомендовали себя надёжностью, защищённостью от излучения и высокой производительностью выплавки металла.

Индукционные печи для плавки металла

Древние гончары, обжигавшие керамические изделия в горнах, иногда находили на их дне блестящие твердые кусочки с необычными свойствами. С того самого момента, когда они стали задумываться, что это за чудные вещества, как они там появились, а также куда их можно применить с пользой, и родилась металлургия — ремесло и искусство обработки металлов.

А основным инструментом для извлечения из руды новых чрезвычайно полезных материалов стали термоплавильные горны. Конструкции их прошли долгий путь развития: от примитивных одноразовых куполов из глины, разогреваемых дровами до современных электропечей с автоматическим управлением процессом плавления.

Основные виды плавильных печей

В металлоплавильных агрегатах нуждаются не только гиганты черной металлургии, использующие вагранки, домны, мартены и регенераторные конвертеры с выработкой за один цикл в несколько сотен тонн.
Такие величины характерны для выплавки чугуна и стали, на долю которых приходится до 90% промышленного производства всех металлов.
В цветной же металлургии и во вторичной переработке — объемы значительно меньшие. А мировые обороты производства редкоземельных металлов и вообще исчисляются несколькими килограммами в год.

Но потребность в плавке металлопродукции возникает не только при ее массовом производстве. Значительный сектор рынка металлообработки занимает литейное производство, где требуются металлоплавильные агрегаты сравнительно небольшой выработки — от нескольких тонн до десятков килограммов. А для штучного ремесленного и декоративно‑прикладного производства и ювелирного дела находят применение плавильные аппараты с выработкой в несколько килограммов.

Все виды металлоплавильных устройств можно поделить по типу источника энергии для них:

1. Термические. Теплоноситель — топочный газ либо сильно разогретый воздух.
2. Электрические. Используют различные тепловые действия электрического тока:
   • Муфельные. Разогрев помещенных в теплоизолированный корпус материалов спиральным ТЭНом.
   • Сопротивления. Нагрев образца прохождением через него тока большой величины.
   • Дуговые. Используют высокую температуру электрической дуги.
   • Индукционные. Плавление металлического сырья внутренним теплом от действия вихревых токов.
3. Потоковые. Экзотические плазменные и электронно‑лучевые аппараты.

Поточная электронно‑лучевая плавильная печь

Термическая мартеновская печь

Электро-дуговая печь

При небольших объемах выработки наиболее целесообразным и экономичным оказывается использование электрических, в особенности, индукционных плавильных печей (ИПП).

Устройство индукционных электропечей

Если говорить кратко, то действие их основана на явлении токов Фуко — вихревых индукционных токов в проводнике. В большинстве случаев инженеры‑электротехники борются с ними, как с вредным явлением.
Например, именно из‑за них сердечники трансформаторов выполняются из стальных пластин или ленты: в сплошном куске металла эти токи могут достигать значительных величин, приводящим к бесполезным потерям энергии на его нагревание.

В индукционно‑плавильной электропечи это явление применяется с пользой. По сути она и представляет собой своеобразный трансформатор, в котором роль короткозамкнутой вторичной обмотки, а в некоторых случаях и сердечника выполняет расплавляемый металлический образец. Именно металлический — нагревать в ней можно только проводящие электричество материалы, диэлектрики же будут оставаться холодными. Роль индуктора — первичной обмотки трансформатора выполняют несколько витков толстой свернутой в катушку медной трубки, по которой циркулирует охлаждающая жидкость.
Кстати, на том же принципе действуют ставшие чрезвычайно популярными кухонные варочные поверхности с индукционным высокочастотным нагревом. Положенный на них кусок льда даже не растает, а поставленная металлическая посуда нагреется почти мгновенно.

Особенности конструкции индукционных термопечей

Существует два основных типа ИПП:

1. Канальные. Роль вторичного витка высокочастотного трансформатора выполняет кольцевой короткозамкнутый канал с расплавленным металлом. Источником энергии обычно служит переменный ток промышленной частоты, либо 400‑Гц генератор.
   Достоинство таких устройств в том, что плавление может выполняться непрерывно с подачей сырья и забором расплавленного материала. Недостаток — сложность начального запуска: требуется предварительное заполнение канала расплавом.

   Еще одним преимуществом является высокий кпд, так как передача высокочастотного поля производится через имеющий малое рассеяние энергии стальной или ферритовый сердечник.

2. Тигельные. Металлическое сырье помещается в термостойкий тигель, находящийся непосредственно внутри рабочей обмотки‑индуктора.
   Готовый расплав выливается из тигля, затем в него закладывается следующая порция.
   Наиболее эффективным для плавления металлов в этом типе печей оказался диапазон частот от десятков до сотен кГц. Генератор таких частот и является источником энергии для тигельной ИПП.

   Преимущество такой конструкции — высокая скорость нагрева и плавления, т. к. потери тепла в тигле очень малы.

Для обоих видов металлоплавильных агрегатов нет принципиальных различий в типе рабочего сырья: они с успехом плавят и черные и цветные металлы. Необходимо только выбрать соответствующий рабочий режим и тип тигля.

Параметры выбора

Таким образом, основными критериями выбора того или иного вида термопечи являются объемы и непрерывность производства. Для небольшой литейной мастерской, например, в большинстве случаев подойдет тигельная электропечь, а предприятию по переработке вторсырья — канальная.

Кроме того, в числе основных параметром тигельной термопечи — объем одной плавки, исходя из которого и следует выбирать конкретную модель. Немаловажными характеристиками являются также максимальная рабочая мощность и тип тока: однофазный или трехфазный.

Выбор места для монтажа

Размещение индукционной печи в цехе или мастерской должно обеспечивать свободный подход к ней для безопасного выполнения всех технологический операций в процессе плавки:

• загрузки сырья;
• манипуляций во время рабочего цикла;
• выгрузки готового расплава.

Место установки должно быть обеспечено необходимыми электрическими сетями с требуемым рабочим напряжением и количеством фаз, защитным заземлением с возможностью быстрого аварийного отключения агрегата. Также установку нужно обеспечить подводом воды для охлаждения.

Настольные конструкции небольших габаритов должны тем не менее устанавливаться на прочные и надежные индивидуальные основания, не предназначенные для других операций. Напольным аппаратам также необходимо обеспечить прочный укрепленный фундамент.
В районе выгрузки расплава запрещено располагать пожаро‑ и взрывоопасные материалы. Рядом с местом размещения печи необходимо повесить пожарный щит со средствами тушения.

Инструкция по монтажу

Промышленные термоплавильные агрегаты — устройства с большим энергопотреблением. Их установка и электромонтаж должны проводиться квалифицированными специалистами. Подключение небольших агрегатов с загрузкой до 150 кг может быть выполнено квалифицированным электриком с соблюдением обычных правил монтажа электроустановок.

Например, печь ИПП‑35, мощностью 35 кВт с объемом выработки черных металлов 12 кг, а цветных — до 40 имеет массу 140 кг. Соответственно, установка ее будет заключаться в следующих шагах:

1. Выбор подходящего места размещения с прочным основанием для термоплавильного узла и высоковольтного индукционного блока с водяным охлаждением и конденсаторной батареей. Расположение агрегата должно соответствовать всем эксплуатационным требованиям и правилам электро‑ и пожарной безопасности.
2. Обеспечение установки линией водоохлаждения. Описываемая электроплавильная печь в комплекте поставки не имеет средств охлаждения, которые нужно приобрести дополнительно. Лучшим решением для нее будет двухконтурная градирня с замкнутым циклом.
3. Подключение защитного заземления.
   Функционирование любых электроплавильных печей без заземления категорически запрещена.
4. Подведению отдельной электрической линии с кабелем, сечение которого обеспечивает соответствующую нагрузку. Силовой щит также должен обеспечивать требуемую нагрузку с запасом по мощности

Для маленьких мастерских и домашнего применения выпускаются мини‑печи, например, УПИ‑60‑2, мощностью 2 кВт с объемом тигля 60 см³ для плавления цветных металлов: меди, латуни, бронзы ~ 0,6 кг, серебра ~ 0,9 кг, золота ~ 1,2 кг. Вес самой установки — 11 кг, габариты — 40х25х25 см. Ее монтаж заключается в размещении на металлическом верстаке, подведении проточного водяного охлаждения и включении в розетку.

Технология использования

Перед началом работы с тигельной электропечью следует обязательно проверить состояние тиглей и футеровки — внутренней защитной теплоизоляции. Если она рассчитана на применение двух видов тиглей: керамических и графитовых, необходимо выбрать по инструкции соответствующий загружаемому материалу.

Обычно керамические тигли используются для черных металлов, графитовые — для цветных.

Порядок работы:

• Тигель вставить внутрь индуктора и, загрузив рабочим материалом, накрыть теплоизоляционной крышкой.
• Включить водяное охлаждение. Многие модели электроплавильных агрегатов не запустятся, если нет необходимого давления воды.

• Процесс плавки в тигельной ИПП начинается с ее включения и выхода на рабочий режим. Если есть регулятор мощности, перед включением установить его в минимальное положение.
• Плавно поднять мощность до рабочей, соответствующей загруженному материалу.
• После расплавления металла мощность снизить до четверти от рабочей для поддержания материала в расплавленном состоянии.
• Перед разливом убрать регулятор до минимума.
• По окончании плавки — обесточить установку. Водяное охлаждение отключить после ее остывания.

Все время плавки агрегат должен находиться под наблюдением. Любые манипуляции с тиглями нужно производить с помощью щипцов и в защитных рукавицах. В случае возгорания установку следует немедленно обесточить и сбить пламя брезентом либо затушить любым огнетушителем, кроме кислотного. Заливать же водой категорически запрещено.

Преимущества индукционных печей

• Высокая чистота получаемого расплава. В других типах металлоплавильных термопечей обычно имеется прямой контакт теплоносителя с материалом, и, как следствие, — загрязнение последнего. В ИПП нагрев производится поглощением внутренней структурой проводящих материалов электромагнитного поля индуктора. Поэтому такие печи идеальны для ювелирных производств.
  

  Для термических печей главной проблемой является уменьшение содержания в расплавах черных металлов фосфора и серы, ухудшающих их качество.

• Высокий кпд индукционно‑плавильных устройств, доходящий до 98%.
• Большая скорость плавки благодаря нагреву образца изнутри и, как следствие высокая производительность ИПП, особенно для маленьких рабочих объемов до 200 кг.
  

  Разогревание муфельной электропечи с загрузкой 5 кг происходит в течение нескольких часов, ИПП — не более часа.

• Аппараты с загрузкой до 200 кг просты в размещении, монтаже и эксплуатации.

Главный недостаток электроплавильных устройств, и индукционные не являются исключением, — относительная дороговизна электроэнергии как теплоносителя. Но несмотря на это высокий кпд и хорошая производительность ИПП, в значительной мере окупают их в процессе эксплуатации.

В видео представлена индукционная печь во время работы.

Использование индукционных сталеплавильных печей для восстановления американской сталелитейной промышленности

Индукционные печи для качественной стали

Большинство металлургических предприятий, использующих индукционные печи, считают, что это самый удобный метод плавки металлов. Это связано с множеством преимуществ индукционной печи. Индукционная печь выполняет свою работу быстрее, эффективнее и экономичнее. Кроме того, с его помощью можно плавить любые виды стали независимо от плотности, размера и чистоты.Давайте посмотрим на преимущества индукционных печей в сталеплавильных печах.

Высокая производительность

Металлургическим предприятиям, использующим индукционные печи, не нужно беспокоиться о производстве металла. Это связано с тем, что индукционные печи позволяют компаниям плавить большое количество металла. Обычные печи нельзя построить таких больших размеров, потому что металл плавится неравномерно. Однако индукционная печь обеспечивает равномерное плавление стали независимо от размера печи. Это позволяет компании эффективно расширять производство металла.Это дополнительное производство не требует дополнительных вложений или затрат.

Управляемый процесс плавления

Индукционная печь позволяет пользователю контролировать температуру. Это очень важно для металлургического завода. Индукционная печь может использоваться на любом предприятии, независимо от типа металла, с которым работает. Все, что нужно сделать, это контролировать тепловую мощность печи. Если компания работает с металлами, плавящимися при слабом нагреве, печь можно регулировать при этой температуре.

Операционные расходы

Сталелитейный завод, использующий индукционные печи, позволяет значительно сэкономить на производстве стали. Это связано с тем, что индукционные плавильные печи используют меньше энергии для плавления металла. Обычные печи требуют большого количества энергии для нагрева до высоких температур. Однако индукционная печь работает от электричества. Он может приложить концентрированное тепло к любому металлу без больших потерь энергии.

Скачать схему сталеплавильной печи

Свяжитесь с ElectroHeat Induction, чтобы получить бесплатное предложение или оценку.Мы предлагаем услуги в Канаде, США, Мексике, Центральной и Южной Америке.

Выбор подходящей установки для эффективной индукционной плавки | Inductotherm Corp.

Существует два основных типа индукционных плавильных печей, которые используются с начала 1900-х годов. Сначала появились канальные печи, работающие с частотой сети, а затем многие литейные предприятия перешли на менее крупные печи без сердечника, для которых использовался диапазон частот (от среднего до высокого). Канальные печи изначально были разработаны для плавки латуни, но теперь они обычно используются для плавки меди, бронзы, цинка, алюминия и железа.Печи без сердечника обычно используются практически для всех металлов.

Канальные печи вырабатывают тепло для плавки, используя принцип трансформатора с короткозамкнутым железным сердечником. Переменный ток проходит через многооборотную первичную катушку, окружающую железный сердечник. Вторичная обмотка представляет собой петлю из расплавленного металла, окружающую первичную обмотку и сердечник. Ток, протекающий через первичную обмотку, вызывает гораздо больший ток в металлическом контуре, сопротивление которого создает тепло для плавления.

Канальные печи с сердечником – Канальные печи являются наиболее эффективными типами индукционных печей, поскольку их железный сердечник концентрирует магнитный поток в расплавленном контуре, обеспечивая максимальную передачу мощности от первичной обмотки к вторичной.Эффективность использования энергии может достигать 95-98%.

Канальные печи наиболее эффективны для высокопроизводительных операций, требующих: большой пропускной способности металла; графики непрерывного и многосменного литья; немного смены сплава; удерживающая способность для операций сменной плавки с целью экономии энергии в непиковые периоды; и ограничение энергопотребления. Канальные печи – это экономичный способ удерживать большое количество расплавленного металла в течение длительного периода времени, чтобы обеспечить непрерывную подачу металла, готового к разливке, семь дней в неделю.Плавление может происходить в периоды непикового потребления энергии в печи без сердечника, а затем расплавленный металл может храниться в канальной печи и выпускаться для производства в часы пиковой нагрузки.

Однако в канальной печи необходимо постоянно поддерживать существенный контур металла. Если допустить замерзание, при переплавке необходимо соблюдать особую осторожность, поскольку петля может разорваться и нарушить цепь. Это может потребовать обширных работ по восстановлению контура или может потребоваться полная разборка печи и замена футеровки.Следовательно, канальные печи редко охлаждают, что затрудняет замену сплава, потому что всегда требуется пятка расплавленного металла.

Еще одно соображение – необходимость поддерживать относительно узкие плавильные каналы как можно более чистыми. Шлак может накапливаться на стенках канала, ограничивая свободный поток металла и вызывая перегрев.

Рабочие характеристики этой печи постоянны, а срок службы огнеупорной футеровки хороший из-за постоянной температуры.В зависимости от расплавляемого металла срок службы футеровки верхнего корпуса может увеличиваться на несколько лет и на миллионы фунтов расплавленного металла при надлежащем уходе. Канальные печи идеально подходят для плавки одного сплава в качестве выдержки или печи для разливки под давлением.

Тип без сердечника – Индукционная печь без сердечника работает на низких, промежуточных и высоких частотах – от 60 до 10 000 циклов в секунду – и не имеет себе равных по гибкости. Он также работает от трансформатора, но в этом случае он похож на трансформатор с воздушным сердечником.Первичная катушка индуцирует ток непосредственно в металлической шихте, которая находится в свободном тигле или огнеупорной футеровке. Нет внутреннего плавильного контура или канала. Первичная обмотка представляет собой медный змеевик с водяным охлаждением, окружающий снаружи тигель или огнеупорную футеровку.

Печь без стержня может запускаться в холодном состоянии и обычно ее заливают пустым. Это значительно упрощает замену сплава и позволяет отключать по желанию.

Футеровка бесстержневых печей может быть такой же прочной, как и футеровка стержневых печей, в тех случаях, когда расплавленная загрузка поддерживается 24 часа в сутки.Однако из-за изменений сплава или контроля анализа плавка шихты является обычной практикой, а повторяющиеся нагрев и охлаждение приводят к сокращению срока службы футеровки. С другой стороны, эти накладки значительно дешевле и их можно быстро заменить.

Поскольку в стержневых печах нет концентрирующего флюс сердечника, эффективность бестерновых печей обычно ниже, чем у стержневых печей. Нормальный КПД составляет примерно 75%. Меньшие печи без сердечника предназначены для работы на более высоких частотах, чтобы поддерживать хорошую эффективность и правильное перемешивание.

Существует идеальное соотношение между размером печи без сердечника и ее рабочей частотой: небольшая печь дает лучшие результаты на высоких частотах, а большая печь лучше всего работает на более низких частотах. Inductotherm Corp. Частота и размер – Всегда существует идеальное соотношение между размером печи без сердечника и ее рабочей частотой. Как правило, небольшая печь дает лучшие результаты на высоких частотах, а большая печь лучше всего работает на более низких частотах.Существуют оптимальные частотные диапазоны, которые лучше всего подходят для определенных печей, которые обеспечивают хорошее, быстрое плавление при легком перемешивании. Слишком высокие или слишком низкие частоты сопровождаются нежелательными побочными эффектами.

Когда печь работает на частоте ниже идеальной, результатом может быть резкое перемешивание, которое может привести к включению шлака и частиц огнеупора, а также к захвату газа. Потери металла могут быть чрезмерными из-за избыточной площади поверхности расплава и окисления летучих веществ, что затрудняет запуск, и поэтому может потребоваться зарядка с большей осторожностью.Кроме того, некоторые виды лома нельзя использовать для запуска.

Во многих случаях наиболее важным является то, что срок службы футеровки может быть уменьшен за счет использования слишком низкой частоты. С другой стороны, если для размера печи выбрана слишком высокая частота, может наблюдаться полное отсутствие перемешивания, неравномерный нагрев по всей загрузке, чрезмерные температуры боковых стенок и трудности в получении однородных расплавов.

Опыт перемешивания, накопленный за последние несколько лет, имел решающее значение для литейной промышленности и тех, кто желает высокой плотности мощности.Большая часть исследований по размеру и частоте печей обобщена в удобной для чтения таблице, которая очень часто используется для определения размеров оборудования для индукционной плавки. Зависимость размера печи от частоты для индукционных печей без сердечника. Inductotherm Corp.

Дополнительные преимущества – Многие предприятия по производству черных и цветных металлов не решаются использовать стружку из-за возможного загрязнения расплава и, как следствие, низкого качества из-за присутствия газа в расплаве. При индукционной плавке из-за постоянной температуры и отличного перемешивания щепа часто может быть успешно использована и может быть достигнута значительная экономия.

Одно литейное производство цветных металлов плавит 300 фунтов. латунной стружки на плавку. Каждая зарядка чипов означает значительную экономию. Директор завода говорит, что сейчас он собирает только небольшое ведро шлака и шлака из семи последовательных плавок, в отличие от бочки, полной бочки, которую он собирал до установки индукционной плавильной печи. Другой литейный завод сообщил о производстве 75 000 фунтов за две недели. Получилась только половина барабана шлака и окалины.

Использование стружки и других форм металлического лома при индукционной плавке быстро растет, возможно, под влиянием тенденции к более эффективному обращению с ломом и его классификации.Важным фактором является то, что отдельные куски холодной загрузки должны иметь однородный состав.

Сталелитейные заводы – Производители стали и отливок из нержавеющей стали должны вкладывать значительные средства в плавильное оборудование, но тщательный выбор такого оборудования может принести значительную экономию.

Оборудование для индукционной плавки обычно требует относительно высокого качества плавильного лома, но эти дополнительные расходы для литейного производства легированной стали обычно менее важны, чем для литейного производства цветных металлов.Это зависит от сплава и отпускной цены продукта. Если литейный завод производит в основном углеродистую сталь или низколегированные отливки, стоимость лома более высокого качества может быть значительной.

Контроль температуры и плавление – Контроль температуры с помощью индукционной плавки является точным и быстрым. Применение косвенного питания всего на минуту или две повысит температуру на 100 ° F. Существует небольшая вероятность того, что улавливание углерода выйдет из-под контроля, что сократит количество анализов расплава.

Перемешивание в индукционной печи подходящего размера дает однородный расплав без захвата газа, тугоплавких включений и потерь сплава.Время плавления может и должно быть очень коротким. Типичное рекомендуемое время плавления для железа следующее: 300-500 фунтов. примерно через 22 минуты; 750 фунтов. примерно через 27 минут; 1000 фунтов. примерно через 36 минут. Как правило, стоит избегать превышения времени плавления более 1 часа для любого плавления менее 4000 фунтов. Для более крупных печей вам может потребоваться связаться с поставщиком индукционного оборудования для получения наиболее точного времени плавления, так как оно может варьироваться в зависимости от сплавов и размеров печи.

Майкл Фанц-Хустер – региональный менеджер Inductotherm Corp.Свяжитесь с ним по адресу [email protected] или посетите сайт www.inductotherm.com

Литейные печи и печи, печи для плавки металлов

Печь для термообработки металлов

Литейная печь плавит металл в замкнутой среде для лабораторных и промышленных применений. В некоторых областях применения или производственных процессах используется литейная печь для плавления алюминия, латуни и других металлов с применением температуры в 1000 градусов. В плавильной печи для литья металлов происходит разжижение металлических материалов и заливка жидкости в литейные формы.Затем металлическая жидкость охлаждается и затвердевает в форме формы.

Как используются литейные печи

В металлообработке литейные печи производят крупногабаритные металлические материалы для различных отраслей промышленности, включая автомобилестроение, сельское хозяйство и архитектуру. Эти печи также производят потребительские товары, такие как инструменты и ювелирные изделия.

Типы литейных печей

Литейная печь плавит металлы на начальных этапах металлургического процесса. В процессе литья используются разные типы плавильных печей для металла в зависимости от продукта или области применения.Для каждого типа плавки металла используются разные технологии, обеспечивающие наилучший результат. Промышленные или лабораторные литейные печи используют дизайн, технологию и конструкцию, чтобы потреблять достаточно тепла и топлива для плавления металла.

Купольная печь

Купольные печи, длинные дымоходные печи, заполняются угольным коксом и добавками и зажигаются. Затем металл добавляется прямо в печь. В некоторых приложениях до сих пор используются вагранки. Этот тип печи для термообработки используется реже, поскольку современные литейные печи обеспечивают повышенную эффективность.

Индукционная печь

– это качественные и простые в использовании плавильные печи для литья металла. Средняя индукционная печь на каждой загрузке производит 65 тонн стали. В индукционных сталеплавильных печах сталь превращается в тигель, который окружает электромагнит из спиральной меди. Катушка создает обратное магнитное поле и вызывает завихрения в плавящемся металле. Затем Вихри самостоятельно перемешивают сталь. Возбужденные молекулы в металле выделяют тепло индукционной печи, что означает, что в печь не добавляется кислород или другие газы.

Печь с открытым подом

Подовая печь плавит цветные металлы в меньших количествах. В этом типе литейной печи для плавления металла используется распыленный тяжелый мазут или природный газ. Мартеновский процесс увеличивает тепло внутри металлургической печи и использует отходы или неиспользованное тепло, вытесняемое из печи. Затем отработанное тепло направляет дымовые газы через кирпичную кладку и образует насадку. В промышленных применениях подовая печь обычно используется в качестве кислородной печи или электродуговой печи.

Отрасли и области применения, в которых используются литейные печи

Как в крупномасштабном производстве, так и в мелкосерийном производстве металлические детали используются в литейных печах. Ведущие производители обычно используют промышленные и лабораторные литейные печи для:

• Плавка металлов
• Кузница
• Алюминий
• Электрооборудование
• Чугунное литье
• Снятие напряжения
• Термическая обработка
• Закалка

Печи для литья под давлением Sentro Tech

Sentro Tech – ведущий производитель стандартных и нестандартных печей для плавки и термообработки металлов.Эти печи позволяют плавить металлические материалы в жидкое вещество и заливать их в отливку. Сократите затраты на лабораторные и небольшие производственные помещения, настроив любую модель в соответствии с вашими точными спецификациями. Любую стандартную литейную печь Sentro Tech можно настроить в соответствии с вашим применением или производственными потребностями.

Узнайте больше о вакуумной литейной печи Sentro Tech STV-1600 ° C

Metal Melt & Pour: Срок службы отливки

Из литейной печи в изложницу

Литейные заводы драматичны. Огромные печи, пылающие жаром, превращают куски металла в текущие огненные жидкости. Когда все будет готово, их содержимое выливается в ожидающие ковши под дождем искр. Рабочие направляют поток металла из печи в форму за теплозащитными экранами, защищая от опасностей температуры и материалов. В литейном цехе дизайн становится актуальным в необычном процессе создания предметов повседневного обихода. Инновации в создании и поддержании температур, необходимых для различных сплавов, являются частью эволюции металлургии.Работа по плавлению и разливке металла выглядит как сцены из учебников истории, но именно здесь происходят некоторые из самых интересных научных исследований.

При производстве литого металла используются печи, которые могут быть достаточно горячими, чтобы привести металлы в жидкое состояние. Первыми в истории человечества рудами плавили свинец и олово: эти мягкие металлы можно плавить в жарком огне. Металлургам для создания более прочных металлов требовалось нечто большее, чем дровяной огонь.

Высокая температура и человеческий прогресс

Бронзовый век был основан на прочности меди.Впервые медь могла быть случайно выплавлена ​​в гончарной печи, которая работает как минимум на 200 ° C горячее, чем костер. Отсутствие письменных свидетельств того времени не позволяет с уверенностью сказать. В бронзовом веке печи, похожие на печи, использовались для извлечения различных элементарных компонентов из породы, плавящейся при разных температурах, причем медь была высшим призом за получение хорошей латуни и бронзы.

Есть свидетельства того, что люди использовали железо еще до железного века. Однако эти предметы были сделаны из обработанного железа, которое буквально упало с неба – метеоритное железо находится в относительно чистой форме по сравнению с земным железом.Его можно было нагреть и поработать так, как нашли. Однако настоящий железный век начался, когда люди выяснили, как извлекать полезное железо из руд, а для этого требуется плавление до мягкого, похожего на ириски, почти жидкого или жидкого состояния. Это достижение пришло в разные части земного шара в разное время, но повлекло за собой изобретение шаровидных печей и медленное накопление знаний в области черной металлургии. Блюмерные печи позволяют железу быть достаточно горячим, чтобы его можно было обработать для достижения чистоты, а не доводить металл до расплавленного состояния, но они помогли с медленным открытием химии железа.Одно дело плавить железо: чтобы сделать пригодный к употреблению прочный металл, необходимо правильное добавление углерода, а печи для производства шароваров были зависимы от углеродного топлива. Когда печи стали достаточно горячими, чтобы плавить железо, металлургам также нужно было развить свое понимание флюсов, которые представляют собой добавки, используемые для очистки конечного металла, предотвращая образование оксидов.

Достижения, принесенные инновационным сочетанием печи и химии, продолжались на протяжении всей истории человечества. Металлургический прогресс, очевидно, положил начало бронзовому и железному векам, исходя из их имени.Промышленная революция ввела нас в стальной век. Двигатель внутреннего сгорания, железные дороги и современные методы строительства были бы невозможны без важного достижения, называемого процессом Бессемера, который пропускает кислород через расплавленную сталь, обеспечивая более высокие температуры и более быстрое производство, что позволяет массовое производство качественной стали.

Плавка против плавки

Плавка – это процесс удаления металлического элемента из добытой руды. Большинство металлов находится в виде прожилок в горных породах или в составе других элементов.Плавка – это первый этап добычи. Плавление – это то, что делают с металлическими сплавами или чистыми металлами. Переплавляют лом, выплавляют руду. Чугун – это необработанные слитки железа, полученные при плавке железной руды.

Доменные печи

Доменные печи, которые представляют собой очень высокие печи, в которые нагнетается сжатый газ, используются для плавки. Доменные печи в основном производят слитки из промежуточного сплава, например чугуна. Затем эти слитки отправляются на литейные предприятия, занимающиеся производством.

Производственные литейные заводы принимают сплавы и добавки и плавят их для получения определенных марок литого металла в плавильных печах других типов.

Виды литейных плавильных печей

Традиционно вагранки и тигельные печи были наиболее распространенными способами ковки металлов для литья; в наши дни распространены электродуговые и индукционные печи.

Тигельные печи

Тигельные печи – это основная разновидность металлических печей. Тигель – это сосуд, сделанный из материала, который может выдерживать невероятно высокие температуры, часто из керамики или другого тугоплавкого материала.Его ставят в источник тепла, как горшок в огне. Тигель заполнен или заряжен металлом и добавками. В современную эпоху тигельные печи все еще используются производителями ювелирных изделий, любителями приусадебных участков, некоторыми литейными цехами цветных металлов и литейными цехами, выполняющими очень небольшие объемные работы. Тигли могут варьироваться от очень маленькой чашки, в которой металлы плавятся с помощью паяльной лампы, как это делается в ювелирной мастерской, до больших сосудов, содержащих 50 фунтов материала. Тигли большего размера часто помещают в печь, похожую на печь, и их можно поднять для разливки или выливать материал сверху.

Купольные печи

Купольные печи длинные, дымоходные, наполнены коксом и другими добавками. Топливо внутри вагранки разжигается, и когда печь достаточно нагревается, сразу же добавляется чугун и чугун. Процесс плавления чугуна вокруг кокса и добавок добавляет углерод и другие элементы и производит различные сорта чугуна и стали. Купольные печи больше не используются в производстве, так как электрическая дуга и индукционные методы более эффективны при выработке необходимого тепла.Тем не менее, есть места, где традиция поддерживает работу вагранок, например, в этом видео Да Шу Хуа, где китайские литейщики бросают расплавленное железо в стену, чтобы создать яркие искры, чтобы встретить Новый год.

Электродуговые печи

(ЭДП) начали использовать в конце 1800-х годов. Электроды пропускают электрический ток через металл внутри печи, что более эффективно, чем добавление внешнего тепла при одновременном плавлении больших объемов.Большая ДСП, используемая при производстве стали, может выдерживать до 400 тонн. «Заряд» этой стали часто состоит из тяжелого чугуна, такого как слябы и балки, измельченного лома от автомобилей и других вторсырья, а также слитков чугуна с плавильного завода.

После наполнения бака в металл вставляются электроды, между которыми проходит электрическая дуга. Когда металл начинает плавиться, электроды можно протолкнуть глубже в смесь или раздвинуть, чтобы создать большую дугу. Для ускорения процесса можно добавить тепло и кислород.Когда начинает образовываться расплавленный металл, напряжение может быть увеличено, поскольку шлак, образующийся на поверхности металла, действует как защитное одеяло для крыши и других компонентов ДСП.

Когда все расплавляется, вся печь наклоняется для выгрузки жидкого металла в нижний ковш. Иногда сами ковши могут быть меньшими по размеру электродуговыми печами, в которых перед разливкой металл остается горячим.

Индукционные печи

работают с магнитными полями, а не с электрическими дугами.Металл загружается в тигель, окруженный мощным электромагнитом из спиральной меди. Когда индукционная печь включена, катушка создает быстро меняющееся магнитное поле путем подачи переменного тока. По мере того как металл плавится, электромагнит создает в жидкости завихрения, которые автоматически перемешивают материал. Тепло в индукционной печи создается за счет возбуждения молекул в самом железе, а это означает, что все, что попадает в тигель, именно то, что выходит наружу: кислород или другие газы в систему не добавляются.Это означает меньшее количество переменных, которые нужно контролировать во время плавки, но это также означает, что индукционная печь не может использоваться для рафинирования стали. Что входит, то выходит. Как и в ДСП, индукционные печи часто опрокидываются в ковши, расположенные ниже.

Индукционные печи очень распространены и просты в эксплуатации при высоком качестве входных материалов. Обычные модели могут производить 65 тонн стали на каждой загрузке.

Все печи литейного цеха сталкиваются со смертельным врагом: паром. Вода, даже в небольших количествах, может вызвать разбрызгивание или взрыв, поэтому весь металлолом и ферросплавы, а также все инструменты, используемые в производстве, должны быть высушены перед использованием. У металлолома не должно быть закрытых участков, в которых могла бы скапливаться вода или пар. Даже в инструментах, используемых литейщиками, не должно быть конденсата или влаги. Во многих литейных цехах есть сушильные печи, чтобы гарантировать, что металлолом и инструменты высохнут до костей, прежде чем что-либо коснется литейной печи.

Ковши разливочные

После того, как металл расплавлен, его необходимо поместить в форму. В небольших литейных цехах все это может происходить в один этап: наклонный или выдвижной тигель может переносить металл из печи в песок. Однако это непрактично, когда печь вмещает много тонн металла. Обычно при производстве черных металлов ковши перекачивают меньшие порции расплава из основной печи.

В этих системах ковш может подавать металл прямо в изложницу.Однако перегрузочный ковш может подавать жидкость в накопительный бак или вторичную печь. Ковши для обработки – еще один доступный тип, используемый для разделения расплава на порции, как пекарь может разделить основное тесто, чтобы использовать его в качестве основы для других рецептов. Например, жидкий чугун может содержать агенты, добавленные в ковш для обработки, чтобы сделать углерод внутри него сферической формы, а не чешуйчатым, создавая более ковкий металл, называемый высокопрочным чугуном.

Ковши могут быть очень маленькими и подниматься литейщиками, или они могут вмещать многие тонны металла и нуждаться в механической поддержке.Самые большие ковши перемещаются через литейный цех с помощью ковшовой тележки, мостового крана или путевой системы.

Ковши всех типов предназначены для защиты рабочего от брызг, пламени или искр во время заливки. Некоторые ковши переливаются через верхнюю кромку или сливной носик, и их необходимо наклонять: у них часто есть шестерни, которые позволяют литейщику тщательно контролировать скорость разливки. У других ковшей разливочный носик находится на дне ковша, и разливка контролируется путем снятия и замены заглушки.

Сплавы для смешивания

Металлические сплавы состоят из смесей элементов, стандартизированных по формуле, которая определяет процентное содержание каждого типа, а также этапы его производства. В плавильных печах и ковшах литейного производства создаются эти типы сплавов для отливок.

Литейные заводы часто специализируются либо на черных сплавах, содержащих железо, либо на определенных цветных сплавах, таких как драгоценные металлы, сплавы на основе меди или алюминия.

Сортировка ферросплавов на чугун и сталь. Сплавы чугуна включают серый чугун, который включает кремний, и высокопрочный чугун, который имеет тип сферического углерода. Марки литой стали определяются процентным содержанием углерода и других добавок в смеси. Нержавеющая сталь – это сталь, в состав которой входит хром, предотвращающий ржавчину за счет пассивации.

Цветные сплавы включают в себя все другие металлы, поэтому неудивительно, что существует дальнейшая специализация на литейном производстве цветных металлов. Некоторые предприятия специализируются на цинке, некоторые – на алюминии; другие работают в основном со сплавами на основе меди, такими как латунь и бронза.Однако есть кроссовер. Например, если конкретное литейное производство работает как с бронзой, так и с алюминием, они, вероятно, будут специализироваться на определенных сортах каждого из них.

С какими бы сплавами ни работал литейный завод, предпосылка изготовления расплавленного металла и заливки пустот для его формования одинакова. Идея становится актуальной в тот момент, когда металл льется в форму.

3 основных типа плавильных печей, используемых для литья металлов

Типы плавильных печей

При литье металла необходимое тепло, которое необходимо приложить к металлу для достижения его точки плавления, подводится через печи.Печь используется для плавления металлов на начальных этапах металлургического процесса. При литье используются разные типы плавильных печей, и в каждой печи используется разная технология. Литейные производства проектируют плавильную печь таким образом, чтобы она потребляла как можно меньше тепла и топлива для плавления металла.

Этот тип высокой цилиндрической печи является одной из старейших плавильных печей, используемых для литья. Внутренняя часть купола выложена глиной, кирпичами или блоками, которые защищают внутреннюю часть печи от высоких уровней тепла, истирания и даже окисления.Для плавки металла литейщики закладывают в печь несколько слоев ферросплавов, кокса и известняка. Осадочная порода, используемая в качестве строительного материала, вступит в реакцию с металлом, в результате чего примеси в печи всплывут на поверхность плавящегося металла.

Как следует из названия, в этих плавильных печах используется индукционная технология с переменными электрическими токами для подачи необходимого тепла для плавления металла. Электрическая печь, используемая для плавки металлов, делает процесс более энергоэффективным по сравнению с другими типами плавильных печей.Большинство литейных заводов по всему миру используют индукционные печи вместо вагранки для плавки латуни или чугуна.

Кроме того, индукционные печи предпочтительны для плавки множества металлов, включая сталь, железо, алюминий и медь. Поскольку он использует индукцию вместо горения, тепловой энергии, необходимой для плавления металла, будет достаточно; таким образом, это приведет к экономии средств для литейщиков. Печь может плавить от менее 1 кг до 100 тонн.

Литейные заводы используют подовую печь для плавки цветных металлов в небольших количествах.Он использует распыленное тяжелое масло или природный газ для создания тепла, с помощью которого плавится материал. Мартеновский процесс также используется как средство для повышения температуры внутри металлургической печи, которая использует отходы или неиспользованное тепло, вытесняемое из печи. Затем отработанное тепло направляет дымовые газы через кирпичную кладку, которая образует насадку. Подовая печь используется в основном в промышленности в качестве кислородной печи или электродуговой печи.

КОМПАКТНАЯ ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВКА ｜ DHF

Характеристики компактной индукционной плавильной печи (для плавки до 5 кг металла)

• Создан для обеспечения безопасности.Плавильная печь, наклонное устройство и литейная форма находятся внутри корпуса устройства, что исключает риск разбрызгивания расплавленного металла снаружи.
• Комбинация индукционного нагрева и графитового тигля обеспечивает быструю плавку.
• Наша система с двумя тиглями предназначена для удержания всего расплавленного металла, даже если один тигель поврежден и протекает. Графитовый тигель можно легко заменить.
Высокочастотный источник питания
• DHF оснащен таймером предотвращения перегрева, исключающим риск человеческой ошибки.
• Благодаря использованию легко доступных стандартных графитовых тиглей (товарные продукты), стоимость замены тиглей снижается.

Плавкие материалы

Медь, цинк, золото, серебро, железо и т. Д.

Время плавления образца

・ 0,5 кг латунь: около 9 минут

・ 3 кг меди: около 16 минут

* Время, указанное выше, относится к непрерывной плавке.

Характеристики компактной индукционной плавильной печи (для плавки от 10 до 30 кг металла)

• Создан для обеспечения безопасности.Датчик защиты змеевика находится внутри, обеспечивая безопасность даже в случае утечки расплавленного металла.
• Блок питания высокочастотный прост в эксплуатации и не требует специальных навыков.
• Благодаря использованию легко доступных стандартных графитовых тиглей (товарные продукты), стоимость замены тиглей снижается.

Плавкие материалы

Медь, цинк, золото, серебро, железо и т. Д.

Время плавления образца

・ 30 кг чугун: около 40 минут

* Время, указанное выше, относится к непрерывной плавке.

Комплектация компактной индукционной плавильной печи (до 5 кг металла)

Технические характеристики компактной индукционной плавильной печи с глиноземным тиглем

Требования к охлаждающей воде

от 5 кГц до 9.9 кГц (одна волна) ^{* 2}

макс. 10 кг (для сравнения – медь)

С ручным управлением
(Моторизованный тип – опция)

Высокочастотный источник питания (тип 25 кВт)
Устройство наклона
Атмосферная плавильная печь (включая нагревательный змеевик)
Кабель водяного охлаждения (5 м)
Трубка охлаждающей воды (5 м)
Реле потока

3 фазы
50/60 Гц
200/220 В переменного тока ± 10%
32 кВА

Расход: минимум 25 л / мин.
(чистая вода с проводимостью 500 мкСм / см или меньше)
Температура воды 5-35 ℃

макс. 30 кг (для сравнения – медь)

С ручным управлением
(Моторизованный тип – опция)

Высокочастотный источник питания (тип 50 кВт)
Устройство наклона
Атмосферная плавильная печь (включая нагревательный змеевик)
Водяное охлаждение кабель (5 м)
Трубка охлаждающей воды (5 м)
Реле протока

3 фазы
50/60 Гц
200/220 В переменного тока ± 5%
70 кВА

Расход: минимум 40 л / мин.
(чистая вода с проводимостью 500 мкСм / см или меньше)
Температура воды 5-35 ℃

• * 1: Свяжитесь с нами, если требуемая температура плавления превышает 1600 ℃.
• * 2: Свяжитесь с нами, если требуемая частота превышает 10 кГц.

Технические характеристики индукционной плавильной печи с графитовым тиглем

Требования к охлаждающей воде

Медь, латунь, золото, серебро и т. Д.

1500 ℃ (температура графитового тигля) ^{* 1}

от 5 кГц до 40 кГц (одна волна) ^{* 2}

макс.5 кг или менее (с использованием меди в качестве эталона)

С ручным управлением (Моторизованный тип не является обязательным)

Высокочастотный источник питания (20 кВт)
Устройство опрокидывания с корпусом агрегата
Атмосферная плавильная печь (включая нагревательный змеевик)
Высокочастотная кабель (5 м)
Трубка охлаждающей воды (5 м)
Реле протока

3 фазы
50/60 Гц
200/220 В переменного тока ± 10%
26 кВА

Расход: минимум 5 л / мин.
(чистая вода с проводимостью 500 мкСм / см или меньше)
Температура воды 5-35 ℃

макс. 10 кг или менее (с использованием меди в качестве эталона)

С ручным управлением (Моторизованный тип не является обязательным)

Источник питания высокой частоты (20 кВт)
Блок наклона
Атмосферная плавильная печь (включая нагревательный змеевик)
Кабель высокочастотный (5 м)
Трубка охлаждающей воды (5 м)
Реле протока

3 фазы
50/60 Гц
200/220 В переменного тока ± 10%
26 кВА

Расход: минимум 5 л / мин.
(чистая вода с проводимостью 500 мкСм / см или меньше)
Температура воды 5-35 ℃

макс. 30 кг или менее (с использованием меди в качестве эталона)

С ручным управлением (Моторизованный тип не является обязательным)

Источник питания высокой частоты (50 кВт)
Устройство наклона
Плавильная печь с атмосферным воздухом (включая нагревательный змеевик)
Кабель высокой частоты (5 м)
Трубка охлаждающей воды (5 м)
Реле протока

3 фазы
50/60 Гц
AC200 / 220V ± 10%
65 кВА

Расход: минимум 40 л / мин.
(чистая вода с проводимостью 500 мкСм / см или меньше)
Температура воды 5-35 ℃

• * 1: Свяжитесь с нами, если требуемая температура плавления превышает 1500 ℃.
• * 2: Свяжитесь с нами, если требуемая частота превышает 40 кГц.
• * Циркуляционный блок охлаждающей воды и пылеуловитель являются дополнительными.
• * Степень плавления варьируется в зависимости от формы плавящихся материалов.

Образец теста на нагрев

Мы проводим образцы нагревательных тестов по запросу на нашем испытательном стенде.

Часто задаваемые вопросы | EMSCO, Inc.

Для чего используется индукционная печь?

Индукционные печи используются в литейных цехах для плавки чугуна, стали, меди, алюминия и драгоценных металлов. После расплавления металл выливается из индукционной печи в форму.Когда металл затвердеет, его вынимают из формы. Такой готовый продукт называется «отливкой». Индукционная печь может использоваться в атмосфере или в вакуумной камере. Индукционные печи обладают ключевым преимуществом перед газовыми печами из-за их способности преобразовывать твердый металл в жидкость с меньшим загрязнением (высокая отдача).

Как работает индукционная катушка?

Индукция начинается с катушки из проводящего материала (например, меди). Когда электрический ток течет через катушку, создается магнитное поле внутри и вокруг катушки.Способность магнитного поля выполнять работу зависит от конструкции катушки, а также от силы тока, протекающего через катушку. Энергия от катушки передается металлу внутри тигля, тем самым нагревая металл до желаемой точки.

Что такое литейный завод?

Литейный завод – это завод, который нагревает металл до расплавленного состояния с помощью печи, а затем разливает расплавленный металл в формы для производства металлических отливок. Алюминий и чугун являются примерами металлов, обычно обрабатываемых в литейных цехах.Типы продукции, производимой на литейных заводах, варьируются от чугунных варочных аппаратов до высокотехнологичных компонентов аэрокосмической отрасли.

Что такое индукционная печь без сердечника?

Основным компонентом индукционной печи без сердечника является ее катушка. Змеевик изготовлен из медной трубки с высокой проводимостью и помещен в стальной кожух. Для предотвращения перегрева змеевик имеет водяное охлаждение с помощью системы охлаждения, такой как наша собственная система охлаждения HyprCool® Hybrid Process Cooling Systems. Индукционные печи без сердечника обеспечивают высокий уровень контроля температуры и химического состава металла, а также равномерное распределение тепла благодаря индукционной катушке.Эти характеристики делают индукционные печи без сердечника идеальными для плавки всех марок сталей и чугунов, многих цветных сплавов и переплавки.

Что такое канальная индукционная печь?

состоят из футерованного огнеупором верхнего кожуха, в котором находится расплавленный металл. Узел индукционного блока, называемый нижним корпусом, прикреплен к верхнему корпусу через горловину для обеспечения плавления или удерживающей способности. Вместе эти компоненты создают трансформатор, в котором контур из расплавленного металла образует вторичную обмотку и получает энергию от индукционной катушки.Петля генерирует тепло, а также магнитное поле, которое заставляет металл циркулировать в верхнем корпусе печи. Эта циркуляция создает благоприятное перемешивающее действие в расплавленном металле. Как правило, канальные индукционные печи используются для плавки или хранения различных сплавов.

Что такое процесс литья металла?

Литье металла – это производственный процесс, выполняемый в литейном цехе. Жидкий металл выливают из плавильной печи в форму, а затем дают ему затвердеть.Когда металл затвердеет, его вынимают из формы. Готовое изделие – отливка.

Из чего сделан литейный ковш?

Литейные ковши изготавливаются из горячекатаной стали (HRS), а затем утрамбовываются или заливаются огнеупорной футеровкой для предотвращения повреждений, когда ковш используется для транспортировки расплавленного металла. Без огнеупорной футеровки расплавленный металл при контакте быстро расплавил бы ковш.

Что такое литье в песчаные формы?

Литье в песчаные формы – это процесс литья металла, в котором в качестве материала формы используется песок.Форма сделана из песка, и расплавленный металл выливается из плавильной печи в форму для изготовления отливки. Термин «литье в песчаные формы» может также относиться к объекту, полученному с помощью процесса литья в песчаные формы.

Является ли расплавленный металл магнитным?

Металл теряет свой магнетизм, не достигнув температуры плавления. Температура Кюри – это температура, при которой определенные материалы теряют свои постоянные магнитные свойства и заменяются наведенным магнетизмом. У разных металлов разные температуры Кюри.Щелкните здесь, чтобы узнать больше о температуре Кюри.

Что такое шлак?

Шлак – это побочный продукт, оставшийся после отделения (плавки) желаемого металла от его сырой руды. Шлак обычно состоит из оксидов металлов и диоксида кремния, но может содержать сульфиды металлов и элементарные металлы. Помимо того, что шлак является побочным продуктом плавки, он может помочь контролировать температуру процесса плавки и может помочь предотвратить повторное окисление конечного жидкого металлического продукта перед разливкой расплавленного металла.

Есть ли разница между литейным цехом и кузницей?

В литейных цехах металлолом, стружка и другие подобные сплавы нагревают до состояния жидкого расплава. Этот расплавленный металл выливают в форму для придания желаемой формы. В кузнице нагревают металлические заготовки и слитки, но металл не нагревается до точки плавления. Приложение тепловой и механической энергии к металлу при ковке позволяет изменять форму металла, оставаясь в твердом состоянии.

Что такое металлургия?

Металлургия – это наука о придании металлу желаемых форм или манипулированию его свойствами посредством нагрева, плавления и легирования для достижения желаемой формы и химического состава готового металла.

Что такое выплавка?

Плавка – это процесс. Основное применение плавки – извлечение из руды основного металла, такого как серебро, железо или медь. Вторичная плавка – это процесс удаления примесей из старых материалов и возврата к исходному основному металлу.

Что такое адиабатическое охлаждение?

EMSCO определяет «адиабатический» процесс испарения, при котором сухой воздух поглощает влагу, тем самым понижая его температуру. Этот процесс позволяет нам предварительно охлаждать воздух без затрат на электроэнергию и охлаждать технологическую жидкость с помощью более компактной и более эффективной системы, чем если бы мы использовали воздух с более высокой температурой окружающей среды.Щелкните здесь, чтобы узнать больше об адиабатических системах охлаждения.