Индукционный нагрев происходит с телами, помещёнными в переменное электромагнитное поле (ПЭМП). Почему?
Благодаря явлению электромагнитной индукции, в помещённом в ПЭМП проводнике возникают (наводятся) электрические токи Фуко. Эти токи и нагревают проводник. Следовательно, для нагрева электропроводящий материал необходимо поместить в создающую такое ПЭМП установку. Регулируя напряжённость этого поля, можно изменять в широких пределах температуру нагрева.
Определение и конструкция индукционной плавильной печи
Электротермические устройства, предназначенные для индукционной плавки, называются индукционными установками. Они работают по описанным выше физическим законам.
Индукционная плавильная печь является частью индукционной установки. В её состав входят:
- каркас с индуктором;
- камера, в которой происходят нагревы и плавки;
- вакуумная система;
- механизмы перемещения нагреваемых изделий.
Области применения
Наибольшее распространение этот метод нагрева получил в индукционной тигельной печи (ИТП). Она представляет собой плавильный тигель, который помещён в полость индуктора. Тигель изготавливают из огнеупорного материала, и, как правило, он имеет цилиндрическую форму. В него загружается металлическая шихта. ИТП подключается к источнику переменного тока. Поглощая энергию из ЭМП, шихта плавится.
Достоинства индукционной плавильной печи
ИТП имеет ряд преимуществ перед другими видами печей:
- отсутствуют промежуточные нагревательные элементы, и выделение тепловой энергии происходит непосредственно в загрузке;
- в процессе расплава в тигле происходит его интенсивная электродинамическая циркуляция. Это способствует быстрому плавлению мелкой шихты, выравниванию температуры по всему объёму ванны и препятствует созданию местных перегревов. При этом гарантируется получение мультикомпонентных сплавов, которые будут однородны по химсоставу;
- имеется техническая возможность создания в рабочем объёме печи, не зависимо от давления, необходимой атмосферы:
- окислительной;
- нейтральной;
- восстановительной;
- обеспечивается удельная мощность, достаточная для достижения высокой производительности труда;
- удобна для непостоянной (периодической, т. е. с перерывами между плавками) работы. Это даёт возможность переходить с одного типа сплава на другой за короткое время;
- не требуется большая масса футеровки (специальной защиты) печи, что, вкупе с возможностью полного слива металла из тигля, снижает её тепловую инерцию;
- сохраняется экология окружающей среды за счёт малого загрязнения воздуха и высокой гигиеничности процесса плавки.
Широкие возможности для механизации и автоматизации процесса плавки создают эффективные регулировки процесса плавки и простота управления и обслуживания печи.
Популярные бренды и модели
Наибольшей популярностью пользуются следующие модели:
- тиристорные индукционные плавильные печи «ИПК-СТ-0.1/160-ТМ 2»;
- индукционные транзисторные печи до 100 кг серии «УИ». От «УИ-25 п» (с загрузкой до 5 кг стали) до «УИ-160 п» (с загрузкой до 100 кг стали);
- плавильные индукционные установки «СЭЛТ-ИПУ-5 С 5 БС».
