Konstrukce indukční pece
Vakuová indukční tavicí pec se používá k tavení různých materiálů a slitin vzácných zemin používaných k výrobě nových produktů.
- Tvar: vertikální boční dveře
- Efektivní objem kelímku: 1 l – 70 l
- Nominální nosnost: 10-500 kg (pro ocel)
- Napájení: Napájecí zdroj IGBT frekvenčního měniče
- Výkon: 50kW-350kW/1.0～1.5kHz
- Maximální provozní teplota: 1700 ℃ (pohony pracují v provozním režimu)
- Konečné vakuum: 4×10-1Pa
- Stupeň pracovního vakua: 1,0–50,0 Pa (doba rafinace)
- Doba tavení: Doba tavení suroviny (oceli) je kratší než 45 minut a vytvoření vakua ≤ 30 minut.
- Přechodový tlak tavení/rafinace: klesne pod 5 Pa během 30 minut.
- Rychlost zvýšení tlaku: ≤3,0 Pa/h (prázdná pec, měření za studena)
- Regulace plnicího tlaku: mikropřetlak je zaručen během procesu chlazení (absolutní tlak/s pojistným ventilem) Doba nafouknutí: ≤3 min.
- Úhel sklonu kelímku: -10°～95°
Hlavní části pece: těleso vakuové pece, konstrukce dvířek pece, dno pece, rám pece, hlavní elektroda a hnací mechanismus s otočným ložiskem, pozorovací okénko, napájecí zdroj s frekvenčním měničem (IGBT), indukční ohřívač, systém vodního chlazení, vakuový systém atd.:
1. Těleso vakuové pece
Tělo má dvouvrstvou sendvičovou strukturu s vodním chlazením, vnitřní stěna je vyrobena z leštěné nerezové oceli (SUS304) a vnější stěna je svařena z vysoce kvalitní uhlíkové oceli s nerezovou přírubou, která tvoří válcovou konstrukci. Zařízení (pro zamezení znehodnocení těsnicího kroužku nadměrnou teplotou) je opatřeno otvory pro výstup vzduchu, koncovými zařízeními pro měření teploty apod. a těleso pece je vybaveno schůdky pro usnadnění práce personálu.
2. Konstrukce dvířek trouby a víka trouby
Dvířka trouby jsou na boku. Dvouvrstvá sendvičová konstrukce vodní hlavice je svařena s přírubou jako celek a vnitřní stěna je leštěná z nerezové oceli (SUS304).
Vnější stěna je vyrobena z vysoce kvalitní uhlíkové oceli, vybavena vodním chlazením, víko pece je vybaveno vícepolohovým otočným kontrolním okénkem a aretačním zařízením. Víko trouby se otevírá a zavírá ručně pomocí hydraulického zvedacího zařízení a během provozu se ručně zamyká.
3. Stojan pece – rámová konstrukce tvořená svařením profilových ocelových plechů, těleso pece je uloženo na rámu pece.
4. Pracovní mechanismus hlavní elektrody a otočného ložiska
4.1 Elektroda, ohýbací elektroda atd. jsou spojeny s indukční cívkou jako celek a kelímek je převrácen elektrickým pohonem, aby se dokončil proces odlévání.
4.2 Elektrodové zařízení je umístěno na levé straně pláště pece, které slouží nejen jako elektroda pro napájení indukčního ohřívače, ale slouží také jako nosný bod pro indukční ohřívač a kelímek.
4.3 Elektroda je uložena na utěsněném rotačním ložisku. Když je potřeba kelímek naklonit, operátor jej může ovládat pomocí rukojeti na utěsněném otočném ložisku, aby se elektroda otáčela a nalévala taveninu, což je jednoduché a pohodlné řešení.
5. 500kW IGBT napájecí zdroj IGBT frekvenčního měniče – Jiangsu Dongfang čtyřfázové IGBT mezifrekvenční napájení, průměrný účiník systému je vyšší než 0,95, díky použití třífázového usměrnění a IGBT, lze podporovat vyšší stejnosměrné napětí, odpovídající provoz je jednoduchý, napájením z frekvenčního měniče, mimo elektrodu přívodu vody, které jsou připojeny k induktoru pece Řízení usměrnění a převodu frekvence je řízeno řídicími deskami. Kondenzátory a tlumivky jsou umístěny ve stejném krytu. Ovládací panel napájecí skříně je dále vybaven tlačítkem pro zapnutí vakuové pumpy atp.
6. Indukční ohřívač
Indukční ohřívač je navinut obdélníkovou měděnou trubkou a připevněn k elektrodě dvěma převlečnými maticemi. Předslinutý lisovaný kelímek lze umístit dovnitř induktoru, kelímek je zabudován do cívky a horní pohyblivá přepážka je pevná, což zajišťuje stabilitu kelímku při lití, usnadňuje demontáž a snižuje náklady na výměnu.
Před induktorem je na dně pláště pece kruhová trubka, do které je umístěna forma, a na kruhové trubce je kulatá police pro formu. Za normálních podmínek je forma umístěna na tuto polici. Pokud je výška formy vyšší, kdy je potřeba odlévat tenké ingoty, lze polici vyjmout, formu umístit přímo do kulaté trubky a nasadit na koncovku s vodním chlazením na dně. kulatá trubka. V případě speciálních procesních potřeb uživatele je také možné sejmout vodou chlazený koncový kryt a nahradit jej vhodnou vodou chlazenou krystalizační komorou pro různé speciální účely.
7. Systém vodního chlazení
Systém vodního chlazení se skládá z otevřené vratné nádrže vody, dvoupolohového kulového ventilu, elektrického kontaktního tlakoměru, přívodního a výstupního potrubí vody a dalších souvisejících zařízení. Disponuje funkcí alarmu a vypnutí napájení. Proud frekvenčního měniče pece je připojen k elektrodovému zařízení z konce přípojnice vně pece přes mezifrekvenční kabel a poté směrován k induktoru. Pokud kabely vyžadují vodní chlazení, je přívod chladicí vody přiváděn přes regulační ventil chladicí vody na rámu sedla pece. Tento systém má kompletní sadu potrubních systémů vodního chlazení. Tlak přívodu vody je v rozmezí 0,2~0,3 MPa. Když je tlak vody nižší než 0,15 MPa, mezifrekvenční proudový výstup se automaticky zastaví.
8. Vakuový systém využívá konfiguraci sekundárního čerpadla, která se skládá z olejového posilovacího čerpadla, kořenového čerpadla ZJ-1200, nakládacího a vypouštěcího ventilu, vakuové trubky, vlnovců z nerezové oceli atd. Stupeň vakua se měří digitálním vakuometrem. Všechna vakuová potrubí a vakuové ventily používají nerezové trubky a nerezové vlnovce.
2013-2025 © Globaltek, Global Logistics
Moderní technologie pro Nové Rusko!
Vytvořte si web sami
čistý dům
Hlavní prvky indukční pece jsou: induktor, rám pece, naklápěcí mechanismus a obložení. Kromě hlavních prvků může být konstrukce vybavena dalšími (kryt se zvedacím mechanismem, magnetická obrazovka, pracovní plošina atd.). V tomto článku se blíže podíváme na hlavní prvky, které tvoří indukční pec.
Indukční pec – induktor
V provozu indukční pece hraje důležitou roli induktor, který vytváří střídavé magnetické pole, které se následně přeměňuje na tepelnou energii. Kromě generování vířivých proudů je induktor také zodpovědný za zajištění kelímku a zabraňuje jeho posunutí, pokud je pec nakloněna. Proudová hustota procházející induktorem je v průměru 20 A/mm2, ale elektrické ztráty jsou 20-30%, i když je induktor vyroben z vynikajícího vodiče – mědi. Induktor dostává dodatečné zahřívání teplem vycházejícím z kelímku, ve kterém probíhá tavení. Aby se zabránilo přehřátí induktoru, je velmi důležité jej během provozu chladit. Tlumivka je zpravidla vyrobena z měděné trubky kruhového průřezu, ale v některých případech se používají trubky nestejstěnné a profilované. Je vhodnější použít profilované trubky, protože umožňují snížit magnetický tok disperze a zmenšit velikost mezery vytvořené mezi závity induktoru a kelímku. V některých případech nestačí požadovaný počet závitů, což neumožňuje těsné naplnění induktoru po celé výšce, v tomto případě je nejlepší vyrobit induktor zdvojnásobením počtu závitů a paralelním připojením sekcí. Vezměte prosím na vědomí, že v tomto případě budou sekce navinuty v opačných směrech. Při vytváření induktoru je nutné izolovat závity od sebe pomocí sklolaminátu ošetřeného organokřemičitým lakem.
Indukční pec – obložení
Induktor se spolu s kelímkem na něm umístěným instaluje na topeniště, které bývá vyrobeno ze žáruvzdorného betonu, šamotových cihel nebo šamotových tvárnic. V průmyslových pecích se kelímek vyrábí přímo v samotné instalaci. Pro tyto účely je induktor upevněn v instalaci a uvnitř izolován azbestem. Po vytvoření izolační vrstvy se dno posype žáruvzdornými práškovými materiály a následně se zhutní po vrstvách 5-7 cm pomocí pneumatických pěchů Na připravené dno se instaluje šablona z uhlíkové oceli o tloušťce 2-3 mm. Prstencová mezera vytvořená mezi induktorem a šablonou je vyplněna žáruvzdorným práškem a zhutněna přesně stejnými vrstvami jako dno. Vyzdívka nad horním závitem induktoru je vyrobena z již vypálené cihly, protože bude problematické tuto sekci v peci ohřát a vypálit. Odtokový žlab a límec jsou vyzděny z cihel a následně pečlivě potaženy speciální ohnivzdornou hmotou. Kelímky s malou kapacitou mohou být vyrobeny nikoli v peci, ale ve speciálních formách, a poté instalovány v peci jako hotové. V takových případech je mezera vytvořená mezi kelímkem a induktorem jednoduše vyplněna žáruvzdornými materiály. Tato metoda je mnohem rychlejší než vyzdívka, ale je prakticky nemožné ji realizovat, pokud je potřeba vytvořit velkokapacitní kelímek. V některých případech, aby se předešlo přerušení provozu velkých zařízení kvůli plnění kelímku, mohou být vybaveny dvěma pecemi, takže v případě poruchy kelímku lze přepnout napájení do druhé pece. Vyzdívka indukční pece může být použita v náročných podmínkách. Pro zajištění minimálního rozptylu magnetických vln musí být tloušťka obložení minimální, přičemž pevnost musí zůstat vysoká, aby nedošlo k prasknutí při náhlých změnách teploty. Indukční pec musí mít žáruvzdornou a struskově odolnou vyzdívku. Zvláště přísné požadavky jsou kladeny na žáruvzdorné materiály používané při vyzdívky tavicí pece. Žáruvzdorný prášek nesmí obsahovat žádné magnetické nebo vodivé nečistoty, protože neumožňují průchod vířivých proudů, které by odebíraly veškerou elektrickou energii, zahřívaly a tavily vyzdívku. Vyzdívka indukční pece může být dvou typů:
Kyselé vyzdívky se nejčastěji používají ve slévárnách ve strojírenských závodech. Kyselé obložení je vyrobeno z křemene a křemenného písku. Kyselina podšívka je levnější než základní podšívka a má také vynikající tepelnou odolnost. Tento typ obložení má delší životnost díky tomu, že může být obnoven pod vlivem určitých prvků, které mohou být součástí legované oceli.
Základní obložení se používá častěji, protože výrobci jej považují za nejlepší obložení pro většinu kovů. Vyrábí se z magnezitového prášku nebo z chrommagnezitového cihlového prášku. Ve vzácných případech může být vyroben z technického oxidu hlinitého a zirkonového písku. Podšívka je zpravidla vyrobena ze suchých materiálů, ale lze použít i mírně navlhčené. Vyrobený kelímek je nutné řádně vysušit a následně vypálit (k tomuto účelu se provádí speciální technologický proces zvaný vypalovací tavba). Litina se vloží do kelímku se šablonou a poté se náklad pomalu zvedá, dokud se neobjeví slabá červená záře. Pokud byla vyzdívka vyrobena z mokrých materiálů, musí se pec sušit po dobu 20 hodin a poté může být zatížení zvýšeno pro roztavení litiny.
Indukční trouba – Rám
Rám kamen je základna sloužící k uchycení všech ostatních prvků. Pece s vysokou kapacitou jsou plněny průběžným pláštěm. Prvky rámu musí mít vysokou pevnost, aby vydržely vážné zatížení. Rám indukční pece bude v zóně vlivu silného elektromagnetického pole, a proto se může zahřát na vysoké teploty. Pro snížení tepelných ztrát rámu na minimum je nutné snížit průtok proudu. Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je rozdělit rám na samostatné prvky, které mají od sebe dobrou elektrickou izolaci. Rám je nejlepší vyrobit z nemagnetických a nevodivých materiálů. I přes nutnost použití nevodivých materiálů je nejčastěji používaným kovem pro vytvoření rámu nejdostupnější kov – ocel. Ocelové části rámu jsou od sebe izolovány a v některých případech bude vhodné snížit úroveň intenzity magnetického pole. Úroveň namáhání kovu lze snížit instalací magnetických stínění nebo magnetických jader mezi rám a induktor.
Indukční trouba – naklápěcí mechanismus
Princip činnosti naklápěcího mechanismu v indukční peci je stejný jako v obloukové peci: je navržen tak, aby zajistil naklonění zařízení, aby bylo možné zcela vypustit kov. Dnes se v indukčních pecích používá mnoho mechanismů. Ve většině případů se sklápěcí mechanismus skládá z navijáku s elektromechanickým nebo ručním pohonem a také z lanka přehozeného přes blok.
Pece s velkými rozměry se naklánějí pomocí kladkostroje. Hák kladkostroje je spojen s třmenem, který je upevněn k rámu. Na velké indukční peci je instalován hydraulický pohon sklápění.
Výše jsme zvážili hlavní konstrukční prvky indukční tavicí pece, které plní odpovědný úkol a jsou zodpovědné za jeho výkon.