Indukční pec - Induction furnace - Wikipedia

An indukční pec je elektrický pec ve kterém je teplo aplikováno indukční ohřev z kov.[1][2][3] Kapacity indukční pece se pohybují od méně než jednoho kilogramu do sto tun a používají se k tavení žehlička a ocel, měď, hliník, a drahé kovy.

Výhodou indukční pece je čistý, energeticky efektivní a dobře kontrolovatelný proces tavení ve srovnání s většinou ostatních způsobů tavení kovů.

Nejmodernější slévárny použijte tento typ pece a nyní také nahrazuje více sléváren železa kopule s tavnými indukčními pecemi litina, protože první vydávají hodně prach a další znečišťující látky.[4]

Protože se nepoužívá žádný oblouk nebo spalování, teplota materiálu není vyšší, než je požadováno pro jeho roztavení; to může zabránit ztrátě cenných legujících prvků.[5]

Jednou z hlavních nevýhod použití indukční pece ve slévárně je nedostatek rafinační kapacity; vsázkové materiály musí být čisté od oxidačních produktů a od známého složení a některé legující prvky se mohou oxidací ztratit (a musí být znovu přidány do taveniny).

Typy

U bezjádrového typu[6] kov je umístěn v a kelímek obklopen vodou chlazený střídavý proud solenoid cívka. Kanálová indukční pec má smyčku roztaveného kovu, která tvoří jednootáčkové sekundární vinutí železným jádrem.[7][8]

Úkon

1 - Roztavit se
2 - vodou chlazená spirála
3 - třmeny
4 - kelímek

Indukční pec se skládá z nevodivého kelímku, který drží náplň taveného kovu, obklopený cívkou z měděného drátu. Mocný střídavý proud protéká drátem. Cívka vytváří rychle zpětný chod magnetické pole který proniká kovem. Magnetické pole indukuje vířivé proudy, kruhové elektrické proudy, uvnitř kovu, o elektromagnetická indukce.[9] Vířivé proudy protékající elektrický odpor hromadného kovu zahřejte Joule topení. v feromagnetický materiály jako žehlička, materiál může být také ohříván magnetická hystereze, obrácení molekuly magnetické dipóly v kovu. Jakmile jsou vířivé proudy roztaveny, způsobují intenzivní míchání taveniny a zajišťují dobré promíchání.

Výhodou indukčního ohřevu je to, že teplo je generováno v samotné vsázce pece, spíše než aplikováno spalujícím palivem nebo jiným externím zdrojem tepla, což může být důležité v aplikacích, kde je problémem kontaminace.

Provozní frekvence se pohybují od frekvence sítě (50 nebo 60 Hz ) až 400 kHz nebo vyšší, obvykle v závislosti na taveném materiálu, kapacitě (objemu) pece a požadované rychlosti tavení. Obecně platí, že čím menší je objem tavenin, tím vyšší je frekvence používané pece; je to kvůli hloubka kůže což je míra vzdálenosti, kterou může střídavý proud proniknout pod povrch a dirigent. Pro stejnou vodivost mají vyšší frekvence malou hloubku pokožky - to znamená menší penetraci do taveniny. Nižší frekvence mohou generovat míchání nebo turbulence v kovu.

Předehřátá tavicí pec na jednu tunu pece může roztavit studenou vsázku na připravenost k odpichu během jedné hodiny. Napájecí zdroje se pohybují od 10 kW do 42 MW s velikostí taveniny od 20 kg do 65 tun kovu.[Citace je zapotřebí ]

Provozní indukční pec obvykle vydává hučení nebo kňučení (v důsledku kolísajících magnetických sil a magnetostrikce ), jehož výšku mohou operátoři použít k určení, zda pec pracuje správně nebo na jaké úrovni výkonu.[Citace je zapotřebí ]

Viz také

  • Elektrická oblouková pec —Pro jiný typ elektrické pece, který se používá ve větších slévárnách a mini-mlýnech na výrobu oceli

Reference

  1. ^ Laughton, M. A .; Warne, D.F. (2002). Příručka elektrotechnika, 16. vydání. Noví. str. 17–19. ISBN  0080523544.
  2. ^ Campbell, Flake C. (2013). Výroba kovů: Porozumění základům. ASM International. str. 63–65. ISBN  978-1627080187.
  3. ^ Bauccio, Michael (1993). ASM Metals Reference Book, 3. vyd. Americká společnost pro kovy. p. 50. ISBN  0871704781.
  4. ^ "Technické základy a aplikace indukčních pecí".
  5. ^ Phillip F. Ostwald, Jairo Muñoz, Výrobní procesy a systémy (9. vydání), John Wiley & Sons, 1997 ISBN  978-0-471-04741-4 strana 48
  6. ^ Robiette, A G (1935). „V: Bezprašné indukční pece“. Praxe elektrického tavení. Charles Griffin & Co. str. 153–252.
  7. ^ Robiette 1935 „Kapitola IV: Typ kanálu nebo„ nízkofrekvenční “indukční pece“, s. 153–252
  8. ^ Indukční a dielektrické topení. Série elektřiny a produktivity, č. 6. British Electrical Development Association. 1962. s. 8–9.
  9. ^ Bhattacharya, S.K. (2009). Základy výkonové elektroniky. Nakladatelství Vikas Pvt. 142–143. ISBN  978-8125918530.

Další čtení

externí odkazy