- Hornos de fundición por inducción
- Breve descripción de varios hornos.
- Hornos de inducción de crisol
- Hornos de inducción de canal de fusión
- Hornos de vacío de inducción
- Hornos de crisol con transistor convertidor.
- ¿Qué es el revestimiento de los hornos de inducción?
¡Ayuda al desarrollo del sitio, compartiendo el artículo con amigos!
Se utiliza un horno de inducción para fundir metales ferrosos y no ferrosos. Las unidades de este principio de acción se utilizan en las siguientes áreas: desde las joyas más finas hasta la fundición industrial de metales en grandes tamaños. Este artículo discutirá las características de varios hornos de inducción.
Hornos de fundición por inducción
Principio de funcionamiento
El calentamiento por inducción es la base del horno. En otras palabras, la corriente eléctrica forma un campo electromagnético y se genera calor, que se utiliza a escala industrial. Esta ley de la física se estudia en los últimos cursos de secundaria. Pero el concepto de una unidad eléctrica y calderas de inducción electromagnética no debe confundirse. Aunque la base del trabajo y allí y aquí es la electricidad.
Como va
El generador está conectado a una fuente de corriente alterna, que ingresa a través de un inductor en el interior. El condensador se utiliza para crear un circuito de oscilación, que se basa en una frecuencia de operación constante a la que el sistema está sintonizado. Al aumentar el voltaje en el generador hasta el límite de 200 V, el inductor crea un campo magnético de acción variable.
El cierre de la cadena se produce, con mayor frecuencia, a través del núcleo de una aleación ferromagnética. Un campo magnético alterno comienza a interactuar con el material de la pieza de trabajo y crea una poderosa corriente de electrones. Después de la acción inductiva del elemento eléctricamente conductor en el sistema, se produce una tensión residual, que en el condensador contribuye a la aparición de la corriente de Foucault. La energía de la corriente de Foucault se convierte en energía térmica del inductor y se calienta a altas temperaturas de fusión del metal deseado.
El calor producido por el inductor se utiliza:
- para fundir metales blandos y duros;
- para endurecer la superficie de piezas metálicas (por ejemplo, herramientas);
- para el procesamiento térmico de piezas ya producidas;
- Necesidades del hogar (calefacción y cocina).
Breve descripción de varios hornos.
Tipos de instrumentos
Los hornos de inducción de crisol se utilizan para fundir metales, su principio fundamental, diferente del trabajo de otras unidades, es la ausencia de un núcleo.- Las unidades de inducción de canal son un tipo de transformador, que tiene una punta magnética de acero. La carga se alimenta a través del devanado secundario, realizado en una vuelta.
- Dispositivos de inducción de acción al vacío, cuyo proceso de fundición se realiza en condiciones de vacío total, que literalmente extrae todas las impurezas del metal.
- Hornos de crisol de fusión: inductores para la masa de fusión de 5 a 200 kg con un convertidor de acuerdo con el principio de transistor.
Hornos de inducción de crisol
Es el tipo más común de calentamiento por inducción de horno. Una característica distintiva distinta de otros tipos es que en ella aparece un campo magnético alterno en ausencia de un núcleo estándar. Se coloca un crisol en forma de cilindro dentro de la cavidad del inductor . El horno o crisol está hecho de un material que resiste perfectamente el fuego y está conectado a una corriente eléctrica alterna.
Aspectos positivos
la energía se libera cuando se carga el metal, no es necesario instalar elementos intermedios;- Las aleaciones metálicas, que consisten en varios componentes, después de completar la fundición, obtienen una consistencia homogénea y la misma composición química en cualquier volumen elegido;
- Usando reguladores de presión, es posible llevar a cabo un proceso reductor, oxidante o neutral;
- Las frecuencias medias de corriente alterna muestran valores altos de potencia específica, lo que coloca los hornos de crisol en una serie de unidades de alto rendimiento;
- el horno puede funcionar de manera intermitente entre la carga del metal, esto no se reflejará en la fundición posterior, la transición de un tipo de metal a otro ocurre sin una larga reconfiguración de los parámetros;
- Las unidades de crisol son fáciles de poner en control automático, son fáciles de usar y se pueden reorganizar fácilmente en cualquiera de los modos;
- Como resultado del proceso, se obtiene una fama de alta calidad, que consta de muchos componentes, la temperatura tiene un valor constante e igual dentro del baño, y los restos y los desechos se funden rápidamente, no hay sobrecalentamiento.
Los agregados de crisol se clasifican como fuentes de calor respetuosas con el medio ambiente, el medio ambiente no está contaminado por la fundición de metales.
En el trabajo de los hornos de crisol hay inconvenientes:
- Durante el procesamiento se utilizan escorias de baja temperatura;
- El revestimiento de los hornos de crisol producidos tiene una baja resistencia a la destrucción, que es más notable con las fluctuaciones bruscas de la temperatura.
Los inconvenientes existentes no representan ninguna dificultad particular, las ventajas de la unidad de inducción de crisol para fundir metales son obvias y han hecho que este tipo de equipo sea popular y de demanda entre una amplia gama de consumidores.
Hornos de inducción de canal de fusión
Este tipo es ampliamente utilizado en la fundición de metales no ferrosos. Utilizado eficazmente para cobre y aleaciones de cobre a base de latón, níquel plata, bronce. El aluminio, el zinc y las aleaciones en la composición de estos metales se funden activamente en agregados de canal. El uso generalizado de hornos de este tipo está limitado debido a la incapacidad de realizar un revestimiento que sea resistente al daño en las paredes internas de la cámara.
El metal fundido en hornos de canal de tipo de inducción realiza un movimiento térmico y electrodinámico, lo que garantiza una homogeneidad constante de los componentes de la aleación que se mezclan en el baño del horno. El uso de hornos de canal de inducción se justifica en los casos en que se imponen requisitos especiales sobre el metal fundido y los lingotes producidos. Las aleaciones son cualitativas en términos de saturación de gas, la presencia de impurezas orgánicas y sintéticas en el metal.
Los hornos de canal de inducción funcionan como un mezclador y están diseñados para igualar la composición, mantener una temperatura constante del proceso y seleccionar la velocidad del derrame en moldes o moldes. Para cada aleación y composición de fundición, hay parámetros de carga especiales.
Virtudes
- la aleación se calienta en la parte inferior, a la que no hay acceso de aire, lo que reduce la evaporación de la superficie superior, que se calienta a la temperatura mínima;
- Los hornos de canal se conocen como hornos de inducción económicos, ya que la fusión que tiene lugar es proporcionada por un pequeño consumo de energía eléctrica;
- el horno tiene una alta eficiencia debido al uso de un cable magnético de circuito cerrado en operación;
- La circulación constante en el horno del metal fundido acelera el proceso de fusión y contribuye a la homogeneidad de la mezcla de los componentes de la aleación.
Desventajas
- la durabilidad del revestimiento interior de piedra se reduce cuando se utilizan altas temperaturas;
- El revestimiento se destruye cuando se funden aleaciones químicamente agresivas de bronce, estaño y plomo.
- la fusión de la mezcla de bajo grado contaminada causa canales obstruidos;
- la escoria superficial en el baño no se calienta a una temperatura alta, lo que no permite operaciones entre el metal y el refugio y derrite astillas y desechos;
- Las unidades de canal no toleran roturas en el trabajo, lo que hace necesario almacenar una cantidad considerable de aleación líquida en la ventilación del horno.
La eliminación completa del metal fundido del horno conduce a su rápido agrietamiento. Por la misma razón, es imposible realizar una reestructuración rápida de una aleación a otra, tiene que hacer varios calentamientos intermedios, llamados lastre.
Hornos de vacío de inducción
Este tipo es ampliamente utilizado para fundir aceros de alta calidad y aleaciones de níquel, cobalto y hierro de calidad resistente al calor. La unidad hace frente con éxito a la fusión de metales no ferrosos. El vidrio se hierve en agregados al vacío, las piezas se tratan con alta temperatura y se producen cristales individuales .
El horno se refiere a un generador de alta frecuencia, ubicado en un inductor aislado del entorno externo, que pasa una corriente de alta frecuencia. Para crear un vacío, las masas de aire se bombean fuera de él. Todas las operaciones de introducción de aditivos, carga de carga, emisión de metales se realizan mediante mecanismos automáticos con control eléctrico o hidráulico. Las aleaciones con pequeñas mezclas de oxígeno, hidrógeno, nitrógeno y sustancias orgánicas se producen a partir de hornos de vacío. El resultado es muy superior a los hornos de inducción abiertos.
El acero resistente al calor de los hornos de vacío se utiliza en la producción de herramientas y armas . Algunas aleaciones de níquel que contienen níquel y titanio son químicamente activas, y es problemático obtenerlas en otros tipos de hornos. Los hornos de vacío realizan el vertido de metal girando el crisol en el espacio interior de la carcasa o girando la cámara con un horno fijo. Algunos modelos tienen una abertura en la parte inferior para drenar el metal en el contenedor instalado.
Hornos de crisol con transistor convertidor.
Aplicar a un peso limitado de metales no ferrosos. Son móviles, tienen un peso pequeño y se pueden reorganizar fácilmente de un lugar a otro. El convertidor de alto voltaje del transistor de acción universal se incluye en el paquete del horno. Le permite elegir la potencia recomendada para la conexión a la red y, en consecuencia, el tipo de convertidor, que es necesario en este caso con un cambio en los parámetros del peso de la aleación.
El horno de inducción de transistores es ampliamente utilizado para el procesamiento metalúrgico. Con su ayuda, calienta piezas en herrería, objetos de metal endurecido. Los crisoles de los hornos de transistores están hechos de cerámica o grafito, los primeros están destinados a fundir metales ferromagnéticos, como el hierro fundido o el acero. El grafito está configurado para fundir latón, cobre, plata, bronce y oro. Se derriten el vidrio y el silicio. El aluminio se funde bien mediante crisoles de hierro fundido o acero.
¿Qué es el revestimiento de los hornos de inducción?
Su propósito es proteger la carcasa del horno de la acción destructiva de las altas temperaturas. Un efecto secundario es la preservación del calor, por lo tanto, aumenta la eficacia del proceso .
El crisol en el diseño de un horno de inducción se realiza de una de las siguientes maneras:
- método de excavación en hornos de pequeño tamaño;
- método impreso de material refractario en forma de albañilería;
- combinando cerámica y colocación de la capa amortiguadora en el espacio entre la mampostería y el indicador.
El forro está hecho de cuarcita, corindón, grafito, chamota, grafito, magnesita. En todos estos materiales, se agregan aditivos que mejoran las características del revestimiento, reducen los cambios de volumen, mejoran la sinterización y aumentan la resistencia de la capa a los materiales agresivos.
Para la selección de un material de revestimiento, se tienen en cuenta varias condiciones relacionadas, a saber, el tipo de metal, el precio y las propiedades refractarias del crisol, la vida útil de la composición. La composición correcta del revestimiento debe proporcionar requisitos técnicos para el proceso:
- obtención de lingotes de alta calidad;
- la mayor cantidad de fundición completa sin reparaciones;
- trabajo seguro de especialistas;
- Estabilidad y continuidad del proceso de fusión.
- obtener material de alta calidad utilizando una cantidad económica de recursos;
- Solicitud de revestimiento de materiales comunes a bajo precio.
- Impacto mínimo en el espacio circundante.
El uso de hornos de inducción permite obtener aleaciones y metales de excelente calidad con un contenido mínimo de diversas impurezas y oxígeno, lo que aumenta su uso en áreas complejas de producción.