Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


06.12.2019


04.12.2019


04.12.2019


03.12.2019


03.12.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Преимущества и недостатки индукционных печей

Преимущества и недостатки индукционных печей

21.03.2019


Индукционные печи для выплавки стали начали применять в начале текущего столетия. Такая печь по принципу своего действия не отличается от обычного трансформатора. Переменный электрический ток подводится к первичной обмотке, выполненной в виде спиральной катушки из медной трубки. Он создает переменный магнитный поток, который наводит («индуктирует», отсюда произошло название «индукционная печь») во вторичной обмотке электродвижущую силу. Однако в отличие от обычного трансформатора в индукционной печи нет специальной вторичной обмотки. Ею является непосредственно металлическая шихта, по которой и протекает ток, нагревающий металл.

Существуют индукционные печи с железным сердечником, по которому, как и в трансформаторе, замыкается магнитный поток, и без железного сердечника. Печи без сердечника более компактны и технологичны в эксплуатации. Поэтому в настоящее время в промышленных условиях для выплавки стали применяют практически только индукционные печи без железного сердечника.

Расплавленный металл в таких печах находится в тигле, емкость которого колеблется от нескольких килограмм до нескольких десятков тонн. В отличие от ванны дуговой сталеплавильной печи соотношение высоты и диаметра тигля индукционной печи больше единицы. Значительная высота тигля не приводит к возникновению разности температур в верхней и нижней частях панны по двум причинам: во-первых, тепловая энергия выделяется равномерно у всей боковой поверхности тигля непосредственно в жидком металле и, во-вторых, большие электродинамические усилия вызывают интенсивное перемешивание расплава.

Если в дуговых сталеплавильных печах приходится применять специальные устройства для электромагнитного перемешивания ванны, то в индукционных печах такое премешивание является характерным признаком самого способа нагрева и обязательно сопутствует ему.

Интенсивное перемешивание металла не только выравнивает температуру расплава по всему объему, но также способствует ускорению взаимодействия между шлаком и металлом, получению однородного химического состава металла, всплыванию неметаллических включений, образующихся при раскислении. Все это ускоряет рафинировку металла, облегчает работу печной бригады и увеличивает производительность печи.

Выделение тепла непосредственно в плавящемся металле без участия внешнего источника нагрева также имеет большое значение. Наличие электродов в дуговых сталеплавильных печах не позволяет выплавлять в них специальные низкоуглеродистые марки сталей, потребность в которых непрерывно возрастает. Индукционные печи этого недостатка лишены, и загрязнение расплава углеродом происходить не может. Отсутствие дуг у поверхности металла позволяет получать металл с более низким содержанием газовых примесей, так как в зоне воздействия дуг газы из атмосферы легче проникают в расплавленный металл.

Равномерная температура расплава, отсутствие местных перегревов уменьшает угар легирующих примесей, что особенно важно для сталей, легированных дорогостоящими элементами. Указанные технологические особенности объясняют тот факт, что индукционные печи получили наибольшее распространение при выплавке высоколегированных сталей с низким содержанием углерода и при переплаве отходов, содержащих значительные количества таких легирующих элементов, как, например, кобальт, никель, вольфрам, молибден, ванадий, ниобий и некоторые другие.

Индукционная печь очень удобна при производстве мелкого стального литья, так как позволяет быстро расплавлять металл и сливать его отдельными порциями, точно регулируя при этом температуру. Небольшие габариты такой печи позволяют поместить ее в герметичную камеру и проводить плавку и разливку в вакууме или в атмосфере инертного газа, что будет подробнее рассмотрено далее.

Описанные преимущества индукционных печей можно коротко сформулировать следующим образом: 1) получение однородного по составу металла; 2) отсутствие источников загрязнения расплава углеродом; 3) возможность получения металла с более низким содержанием газовых примесей; 4) равномерная температура расплава и возможность точной регулировки ее; 5) низкий угар легирующих добавок.

Основные недостатки индукционной печи состоят в том, что:

1) шлак имеет сравнительно низкую температуру, так как нагревается только от металла. Это затрудняет протекание многих металлургических реакций, для которых необходим горячий шлак, активно взаимодействующий с металлом;

2) футеровка основных печей имеет малую стойкость.