Плавильные печи. Оборудование для термической обработки изделий и материалов. Муфельные печи, индукционные печи

Главная/Камеры и печи/Плавильные печи. Оборудование для термической обработки изделий и материалов. Муфельные печи, индукционные печи

Плавильные печи. Оборудование для термической обработки изделий и материалов. Муфельные печи, индукционные печи

Навигация:

  1. Индукционная печь
  2. Муфельные печи
  3. Принцип работы муфельной печи
  4. Применение муфельных печей

В различных сферах производства и в промышленной деятельности необходимым является плавление. Плавильные печи — это оборудование для плавки материалов, чаще всего металлов.

Индукционная печь

Наиболее востребованными печами для плавления металлов на небольших производствах являются индукционные плавильные печи.

Данные печи применяют для плавки таких материалов, как

  • сталь,
  • чугун,
  • нержавейка.

Преимущество данного вида печей заключаются в том, что, работая на индукторах, они имеют способность розлива жидкого металла в специальную ковшовую емкость. Это происходит посредством работы гидравлической системы или механической системы.

Устройства печи

  • корпус из асбоцимента;
  • индуктор (катушка со множеством витков);
  • узел для осуществления плавки с тигелем изтолстого стройматериала (при выборе печи следует учитывать размер тигель, так как от этого будет зависить конечное количество продукции, получаемой за один плавильный цикл);
  • шинопроводы;
  • батареи компенсирующих конденсаторов;
  • водоохлаждаемые катушки редукторов.

    индукционная печь

    Индукционная печь

Посредством возникновения потоков, имеющих вихревой тип, происходит накаливание и плавка металла, который закладывается в специальный тигель, выполненный из графита. В данном тигле и происходит весь плавильный процесс и перемешивание массы металла, которое происходит под действием электродинамических сил. Электрическая энергия выдается на индукторную установку посредством специальных двух кабелей, которые используются как водоохлаждение. Питание всей конструкции осуществляется посредством работы специального устройства, такого как преобразователь частоты.

Управление печью для плавки металлов может осуществляться двумя способами:

  • механическим способом,
  • посредством дистанционного управления.

Индукционные печи литейные являются достаточно производительным и высококачественным оборудованием, которое способно выдавать большие объемы готовой продукции.

Существуют различные модификации данных печей, которые подходят для любых производств, специализирующихся на выплавке разного рода металлов. Популярны такие виды электрических приборов, как муфельная плавильная печь, сталеплавильная печь и дуговая сталеплавильная печь. Первые являются очень эффективными и безопасными в использовании. Очень важную роль для металлургии сыграло такое изобретение как сталеплавильная печь. С ее помощью, стало возможным нагревать любые материалы.

В индукционных печах выплавку такой стали, как

  • латуни,
  • чугуна,
  • меди,
  • стали,
  • палладия,
  • титана,
  • бронзы,
  • серебра.
  • силуминов.

В особую группу можно выделить индукционные тигельные печи. Они позволяют загружать большое количество материалов (до двух и более тонн). В России достаточно много заводов-производителей индукционных тигельных печей. Качество их продукции всегда очень высокое. Важно помнить, что рекомендуются покупка индукционных тигельных печей именно от производителя.

индукционная печь

Преимущества использования индукционных печей состоит в том, что данный вид плавки металла является экономичным. Накаливание металла приводит к выделению большого количества тепла, которое позволяет разогреть печь быстрее. Как правило, широко распространены печи с возможностью разогрева до температуры тысяча двести градусов в среднем. Как правило, цена индукционной плавильной печи достаточно высока, так как их производство трудоемко, но данные аппараты оправдывают такую стоимость долгой службой.

Муфельные печи

В процессе почти любого производства необходимо проводить термическую обработку детали (нагрев, закалку, отжиг). Причем нужно не только соблюдать определенный температурный режим, но и осуществлять контроль за процессом охлаждения. В этом случае лучше всего использовать муфельные печи.

Существует печи со стационарно встроенным муфелем. Они практичны и удобны, но довольно быстро выходят из строя и подходят для маленьких производств. На больших производствах используется устройства, которые имеют сменную набивку. Такая муфельная печь работает без перерыва, а детали в нее погружают уже вместе с муфелем (причем сами муфели изготавливаются непосредственно на производстве, так как их требуется достаточно много).

Изготавливают камеры таких печей из огнеупорных материалов различного свойства:

  • тонкостенной керамики (когда технологический процесс требует быстрого остывания),
  • минеральной ваты (когда же требуется сохранять тепло в печи длительное время после ее выключения),
  • металлических сплавов (металлическая камера не эффективна, лучше всего выбрать печь с металлическим корпусом и камерой из тонкостенной керамики),
  • кирпича (шамотный кирпич),
  • асбестовые плиты,
  • глины (в последних трех случаях дополнительной теплоизоляцией все равно будет волокно).

Объем камеры данной печи может варьироваться. Минимальная загрузка – 5 литров, максимальная – более 100 литров.

Ключевыми элементами нагревания печи являются система нагрева, камера и термопара, контролирующая поддержку необходимой температуры.

Существуют горизонтальные и вертикальные муфельные печи. Речь идет, прежде всего, о погрузке-выгрузке продукции. Горизонтальные печи намного безопаснее. Но печи с вертикальной выгрузкой шахтного типа обеспечивают более устойчивый и равномерный нагрев продукции. Различают также трубчатые, колпаковые и камерные муфельные печи. В настоящий момент есть также высокотемпературные и низкотемпературные муфельные печи.

Принцип работы муфельной печи

Муфельная печь работает при разогреве муфеля до определенной температуры. Разогрев муфеля сопровождается большим затратами электроэнергии или топлива, особенно если муфель массивный. В некоторых случаях используется муфель из волокнистых материалов. В этом случае происходит устранение прямого излучения нагревателей на материал. Но данные муфели не устойчивы к газовыделению, которое происходит при обработки керамики или металла, поэтому они очень быстро разрушаются.

В большинстве современных муфельных печей находятся современные энергосберегающие нагревательные элементы MoSi2. Они более долговечны.

На небольших предприятиях могут использовать муфели изготовленные из керамики (керамика должна быть не простой и отличаться большой теплопроводимостью), которые способствуют равномерному распределению температуры в печи.

принцип работы муфельной печи

Принцип работы муфельной печи

Применение муфельных печей

Муфельные печи используют для термообработки различных материалов, например, металлов или керамики. Универсальные муфельные печи с керамическим муфелем используют на ювелирных производствах, на производствах занимающихся изготовлением зубных протезов. Муфельную печь также можно использовать для выплавки воска или для изготовления стекла. Муфельные печи также устанавливаются на кирпичных и керамзитных заводах, на горно-обогатительных комбинатах. Используются они и в пищевой, и в легкой промышленности.

Электрические муфельные печи или минимуфельные печи устанавливаются в лабораториях различных научных институтов, например, для исследования композитных материалов. Для работы с агрессивными химическим веществами муфельные печи оснащают дополнительной вытяжкой.

С помощью муфельной печи можно быстро удалить влагу любого типа из материалов. Небольшие печи используют при проведении купелирования, для выделения драгоценных металлов в чистом виде.

В целом муфельные печи используют для

  • безопасной переплавки ценных металлов (в муфельных печах они не взаимодействуют с пламенем напрямую);
  • искусственное старение металлов;
  • обжиг керамики.
  • сушка материалов, которые отличаются высокой теплопроводимостью.