Индукционные плавильные печи

---

В 1831г. английским ученым Майклом Фарадеем был открыт закон электромагнитной индукции. В последствии Джоуль и Ленц определили, что прохождение тока по проводнику сопровождается выделением большого количества тепла. С тех самых пор промышленное использование электроэнергии для плавки и нагрева металлов используется практически на всех предприятиях литейной промышленности.

Индукционные плавильные установки предназначены для:

• 🔥 Плавка черных и цветных металлов;
• 🔥 Получение высококачественных сталей и специальных сплавов
• 🔥 Плавка благородных металлов

В настоящее время активно используются печи емкостью от десятков килограмм до десятков тонн. Индукционные плавильные печи применяют главным образом для плавки высококачественных сталей и других специальных сплавов, требующих особой чистоты, однородности и точности химического состава, что недостижимо при плавке в пламенных и дуговых печах, а также для плавки и выдержки чугуна.

Все индукционные установки можно разбить на три большие группы:

1. Установки для индукционного нагрева;
2. Установки для диэлектрического нагрева;
3. Индукционные плавильные установки.

1 - Установки для индукционного нагрева имеют следующие основные виды применения:

• сквозной нагрев под пластическую деформацию;
• сквозной нагрев под термообработку;
• поверхностную закалку;
• сварку, пайку и наплавку;
• нагрев газов;
• обогрев технологического оборудования и другое;

2 - Установки для диэлектрического нагрева применяют для:

• сушки древесины, кожи, сыпучих материалов;
• склейки полимеров, кожи, древесины;
• сварки пластмасс и синтетических материалов;
• подогрева порошков перед прессованием;
• подогрева изделий перед формованием;
• подогрева пищевых продуктов и другое.

3 - Индукционные плавильные установки наиболее часто используются как:

• индукционные канальные печи (ИКП);
• индукционные тигельные печи (ИТП);
• индукционные вакуумные печи (ИВП);
• индукционные печи с холодным тиглем (ИПХТ);
• устройства для плавки в электромагнитном тигле (ЭМТ);
• устройства для зонной плавки (ИЗП);
• устройства для выращивания монокристаллов;
• устройства для гарниссажной плавки (ИГП);
• устройства для струйной плавки (ИСП);
• индукционные печи непрерывного действия (ИНП).

🔺 Развитие технологий и применение накопленных знаний позволяют достигать больших результатов в вопросах энергоэффективности индукционных плавильных установок и скорости плавки металлов. Использование инновационных цифровых систем управления, ЭВМ, средств автоматизации и безопасности позволяют упростить взаимодействие операторов со всем комплексом оборудования, а также повысить безопасность труда, снизить потери, связанные с браком и снизить влияние на человека и окружающую среду.

В зависимости от емкости и назначения индукционные тигельные печи питают токами различной частоты от 500 до 1000000 Гц:

• для промышленных печей емкостью от нескольких сот килограммов и до нескольких тонн наиболее часто используют токи частотой 500—10000 Гц,
• печи емкостью более 6 т могут питаться токами промышленной частоты (50 Гц),
• небольшие промышленные и лабораторные печи требуют питания токами весьма большой частоты.

По частоте изменения тока, питающего установку индукционного нагрева, различают: 

• Установки промышленной частоты (50 Гц), питающиеся от сети непосредственно или через понижающие трансформаторы; 
• Установки повышенной частоты (500-10000 Гц), получающие питание от электромашинных или полупроводниковых преобразователей частоты;
• Высокочастотные установки (66 000-440 000 Гц и выше), питающиеся от ламповых электронных генераторов и машинных преобразователей.

🔺 Индукционные плавильные печи и установки индукционного нагрева оснащены самыми современными комплектующими, системами контроля процесса нагрева и плавки. Технологий для сборки преобразователей и систем управления позволяют добиться максимально высокого значения коэффициента мощности без потери энергии в течении всего процесса нагрева, расплава и плавки металлов.

Для инвертора и выпрямителя блока управления печей применяются следующие основные типы тиристоров, отличающиеся надежностью и быстродействием:

• ☑️ SCR
• ☑️ IGBT
• ☑️ Mosfet

🔺 В настоящее время активно используются индукционные плавильные печи с последовательным и параллельным резонансом, также большое распространение на заводах литейной промышленности приобретает технология распределения мощности Dual-Track (Twin-Power), позволяющая использовать один преобразователь и блок управления для одновременной работы двух и более плавильных установок.

Использование современных индукционных плавильных установок позволяет, без привлечения каких-либо инвестиций, снизить энергопотребление как минимум на 20% и одновременно с этим сократить время плавки и увеличить производительность труда и объемы выпускаемого литья.