Сегодня промышленная деятельность активно процветает, т. к. появляются новые проекты, требующие качественной обработки сырья или драгоценных металлов. Изначально, металлургические предприятия в сутки перерабатывали около 10-100 кг. сырья, но сейчас требуется увеличить нормативы до 25 т., поэтому предприятия регулярно приобретают усовершенствованное оборудование, воздействующее на объекты высокими температурами. Рассмотрим, что представляют собой тигельные индукционные печи и для чего их применяют.

Что такое тигельная печь

Тигельная печь для алюминия – устройство, предназначенное для термической обработки металлов, включая драгоценные. Во время работы тигель, представляющий собой жаростойкую конструкцию (до 1600˚) раскаляет и плавит металлы, помещённые внутрь печи при помощи специальных ТЭНов.

Преимущества использования тигельных плавильных печей:

• Выделяют энергию без промежуточных ТЭНов.
• Равномерно разогревают камеру, благодаря чему получают однородные многокомпонентные сплавы.
• По необходимости позволяют создать внутри камеры нейтральную, окислительную либо восстановительную среду, независимо от давления.
• Позволяют полностью слить металлический сплав из конструкции.
• Хорошо подходят для переработки сырья с перерывами между плавками. По необходимости, специалисты могут выполнять следующую плавку, используя другие металлы.
• Они оснащены защитными механизмами и панелью контроля, имеют экранирование.
• Практически не загрязняют окружающую среду во время плавки.

Минусом стационарной электрической тигельной печи является низкая степень разогревания шлаков, применяемых для наведения на перерабатываемое сырьё для его расплавки. Также от резких температурных колебаний, например от полного слива раскалённых металлов может повредиться футеровка. Однако сравнительно с количеством преимуществ, имеющихся у тигельной печи, она является востребованной.

Независимо от того, где происходит процесс плавки металлов (в защитной атмосфере или на улице) существуют такие тигельные печи:

• Компрессорные, работающие под избыточным давлением.
• Воздушные (открытые).
• Вакуумные.

Каждая из этих печей обладает различной организацией плавления. По продолжительности работы тигельные печи бывают: непрерывного, периодического или полунепрерывного действия.

По конструкции тигля:

• Керамический.
• Водоохладительный металлизированный.
• Проводящий металлизированный.
• Проводящий графитовый.

Неотъемлемой частью тигельной печи для плавки является футеровка, состоящая из тигля и воротника, тепловой изоляции, крышки и подины.

Применение тигельных печей

Тигельные печи прямого действия применяют в различных сферах деятельности. Их приобретают в литейные цеха, предприятия (перерабатывающие металлы), заводы по изготовлению драгоценностей и лаборатории, испытывающие реакцию сырья на воздействие экстремально высокой температуры. С помощью данного устройства преобразовывают металлы из твёрдого состояние в жидкое:

• Медь.
• Олово.
• Золото.
• Цинк.
• Свинец.
• Алюминий.
• Латунь.
• Серебро.

Чтобы полностью расплавить эти металлы, достаточно купить самую простую индукционную тигельную печь, достигающую максимальной температуры – 1150˚, т.к. из описанных выше металлов, трудней всего поддаётся расплавке медь, требующая 1083˚.

Индукционная печь

Основным элементом такой печи является индуктор, создающий электромагнитное поле, индуцирующий ток. Дополнительно он воспринимает нагрузку теплового и механического характера, определяющего качество функциональности индукционной печи для плавки меди.

Принцип работы промышленной индукционной печи

Суть работы индукционной печи заключается в обмене энергией. Внешне индуктор похож на трубу, изготовленную из меди и закрученную проволокой в катушку. Когда на получившийся элемент поступает переменный ток, то вокруг него образовывается магнитное поле, под воздействием которого возникает электрополе, накаляющее камеру печи.

Для полноценной работы такой печи требуется хорошее электронапряжение, а именно ток высокой частоты. Этот фактор влияет на качество выработки тепла устройством.

Самым востребованным видом индукционных тигельных печей, является вакуумная индукционная тигельная печь. Она выполняет поставленную задачу при помощи создания вакуума внутри камеры, в результате чего готовый сплав получается без излишних газов.

Принцип работы вакуумной индукционной тигельной печи:

• Перерабатываемое сырьё кладут внутрь тигельной камеры, в которую встроен кожух, закрывающийся крышкой с тигелем и индуктором.
• Включаются ТЭНы и начинают увеличивать температуру внутри камеры, примерно на 10-30˚ в минуту.
• Во время работы устройства оператор наблюдает за процессом плавки при помощи экранирования (специального окошка, позволяющего видеть происходящее внутри камеры).
• Когда металл переходит в жидкую форму, кожух наклоняют и получившееся сырьё направляется в патрубок с помещённой внутрь изложницей.

Вакуумное пространство необходимое для получения чистого сплава вырабатывается, благодаря масляному вакуумному насосу. При качественной работе этого устройства, можно добиться внутрикамерного давления – 10 Па.

Применение индукционных печей

Как было сказано ранее, плавка латуни или др. металла в индукционных печах требуется в основном промышленности, металлургии и лабораториях. Тогда опытные специалисты подвергают переработке шлаки, металлы, иногда даже газы, путём бесконтактной тепловой передачи.