Устройство и принцип работы туннельной печи

Плавильная печь для алюминия

Алюминий плавится при температуре 600 градусов по Цельсию, этот факт даёт возможность провести процесс плавки в домашних условиях. С этой целью можно произвести мини плавильную печь из колёсного диска. Такую конструкцию выполнить несложно. Первым делом следует выбрать диск соответствующего размера и вкопать его в землю таким образом, чтобы он не выходил за поверхность земли. Помещаем изогнутый патрубок в отверстие, находящееся в середине диска. Снаружи, на трубу, помещаем небольшой кулер. Он будет служить нагнетателем. После этого в нашу мини плавильню можно засыпать угли и подавать воздух, постепенно увеличивая их градус. В тигле алюминиевый лом размещается среди углей. Промышленные плавильные печи — конструкции, которые потребляют большое количество электроэнергии. Установка, монтаж и подключение должны выполняться исключительно квалифицированными специалистами. Лабораторные печи используются в лабораторных условиях, они более компактные. У них малое энергопотребление, а нагрев осуществляется стремительно.

При выборе нужного типа плавильной печи следует внимательно изучить все предложения рынка. Плавильные печи цена немаловажный критерий. Поэтому, принимая решение плавильная печь купить, стоит обдумать на какой срок и для каких действий она вам необходима.

Устройство и применение индукционной печи

При желании можно создать индукционную печь для плавки металла из подручных материалов. Классическая конструкция имеет три блока:

  1. Генератор, который создает ток высокой частоты переменного типа. Именно он создает электрический ток, преобразующийся в магнитное поле, проходящее через материал и ускоряя движение частиц. За счет этого происходит переход металла или сплавов из твердого состояния в жидкое.
  2. Индуктор отвечает за создание магнитного поля, которое и нагревает металл.
  3. Тигель предназначен для плавки материала. Он помещается в индуктор, а обмотка подключается к источникам тока.

Процесс преобразования электрического тока в магнитное поле сегодня применяется в самых различных отраслях промышленности.

Устройство индукционной плавильной печи

К основным достоинствам индуктора можно отнести нижеприведенные моменты:

  1. Современное устройство способно направлять магнитное поле, за счет чего повышается КПД. Другими словами, проходит нагрев шихты, а не устройства.
  2. За счет равномерного распространения магнитного поля заготовка нагревается равномерно. При этом с момента включения устройства до плавки шихты уходит небольшое количество времени.
  3. Однородность получаемого сплава, а также его высокое качество.
  4. При нагреве и плавлении металла не образуются испарения.
  5. Сама установка безопасна в применении, не становится причиной образования токсичных веществ.

Существует просто огромное количество различных вариантов исполнения самодельных индукционных печей, каждая имеет свои определенные особенности.

Туннельная печь

Туннельная печь имеет ряд преимуществ перед остальными системами: 1) экономия в расходе топлива ( наиболее полное сжигание топлива при минимальном избытке воздуха); 2) большая скорость обжига; 3) равномерные высушивание, подогревание, обжиг и охлаждение; 4) централизованный источник тепла. К недостаткам туннельной печи относятся повышенная стоимость устройства и оборудования, большой подвижной состав и соответствующий его ремонт и возобновление.

Туннельная печь имеет ряд преимуществ перед остальными системами: 1) экономия в расходе топлива ( наиболее полное сжигание топлива при минимальном избытке воздуха); 2) ббль-шая скорость обжига; 3) равномерные высушивание, подогревание, обжиг и охлаждение; 4) централизованный источник тепла. К недостаткам туннельной печи относятся повышенная стоимость устройства и оборудования, большой подвижной состав и соответствующий1 его ремонт и возобновление.

Кольцевая печь. / — 16 — камеры.| Туннельная печь ( разрез.

Туннельная печь ( рис. 45 и 46) представляет собой сплошной канал, в котором обжигаемые изделия передвигаются на вагонетках. В печи имеются три зоны: подогрева, обжига и охлаждения. В зону обжига вводят горячие топочные газы или же газообразное или жидкое топливо, сжигаемое непосредственно в рабочем пространстве. Иногда обогрев производится снаружи через стенку, по принципу обогрева муфельных печей.

Кольцевая печь. / — 16 — камеры.| Туннельная печь ( разрез.

Туннельная печь работает следующим образом. Обжигаемые изделия поступают на вагонетках в зону подогрева. Платформы вагонеток плотно прилегают друг к другу, образуя сплошной под печи. Таким образом, оси, колеса вагонеток и рельсы защищены от действия высокой температуры, развиваемой в печи. По истечении определенного времени ( от 30 мин. При этом в начале зоны подогрева освобождается место для новой вагонетки, а из зоны охлаждения выходит вагонетка с изделиями.

Туннельная печь ( схематический план.

Туннельные печи имеют ряд преимуществ перед кольцевыми печами.

Кольцевая печь. 1 — 16 — камеры.| Туннельная печь ( разрез.

Туннельная печь ( рис. 45 и 46) представляет собой сплошной канал, в котором обжигаемые изделия передвигаются на вагонетках. В печи имеются три зоны: подогрева, обжига и охлаждения. В зону обжига вводят горячие топочные газы или же газообразное или жидкое топливо, сжигаемое непосредственно в рабочем пространстве. Иногда обогрев производится снаружи через стенку, по принципу обогрева муфельных печей.

Туннельная печь работает следующим образом. Обжигаемые изделия поступают на вагонетках в зону подогрева. Платформы вагонеток плотно прилегают друг к другу, об-разуя сплошной под печи. Продольные края вагонеток имеют щитки, которые продвигаются по песочному затвору, расположенному по обеим сторонам рельсового пути. Таким образом, оси, колеса вагонеток и рельсы защищены от действия высокой температуры, развиваемой в печи. По истечении определенного времени ( от 30 мин. При этом в начале зоны подогрева освобождается место для новой вагонетки, а из зоны охлаждения выходит вагонетка с изделиями.

Туннельная печь ( схематический план.

Туннельные печи имеют ряд преимуществ перед кольцевыми печами.

Туннельные печи являются наиболее совершенными агрегатами для обжига керамических изделий. Они более экономичны в отношении расхода топлива и потребности в рабочей силе, в них наиболее полно осуществляется автоматизация процесса обжига и достигается относительно точная его регулировка, улучшаются условия работы обслуживающего персонала, так как загрузка сырца и выгрузка обожженных изделий производятся вне печи.

Туннельные печи подразделяются на печи с прямым и кольцевым каналом. В печи с прямым каналом изделия располагаются на вагонетках, в печи с кольцевым каналом — на сплошном вращающемся поду. Наиболее распространены туннельные печи с прямым каналом.

Наши работы

Назначение: для проведения любых процессов термообработки до температуры
900С при повышенных требованиях к чистоте проведения
процессов в среде азота и водорода

Описание: Рабочий канал электропечи формируется муфелем,выполненным из жаропрочной нержавеющей стали. Рабочая
среда в печи – водород, азот. Загрузка обрабатываемых изделий
производится в поддоны, которые в свою очередь проталкиваются по
каналу печи с помощью гидравлического толкателя.

Зонирование и габариты печи:

Загрузочный стол – 500 мм

Зона нагрева до  900˚С – 1000 мм

Зона выдержки при 900˚С – 2000 мм

Зона остывания 1000 мм

Зона охлаждения 1000 мм. Снабжена холодильником с проточной водой

Зона загрузки и выгрузки по 1000 мм. Снабжены пламенной завесой

Длина тела печи 6000 мм, общая длина печи 9000 мм.

Размер поддона для загрузки – 500 х 500 х 80 мм.

Использованные материалы и конструктивные особенности:

Конвейерная электропечь с защитной атмосферой в среде
азота

Назначение:
печь с конвейерной лентой предназначена дляпроведения
любых процессов термообработки до температуры 1150С (в
третей зоне) при повышенных требованиях к чистоте проведения
процессов, равномерности температурного поля в камере печи,
необходимости непрерывной работы

Описание: Электропечь состоит из зоны загрузки, пяти зон нагрева и зоны
выгрузки заготовок. Канал печи формируется с помощью муфеля из
жаропрочной нержавеющей стали. Через муфель двигается лента тоже из
жаропрочной нержавеющей стали, скорость движения которой 20 …
150мм/мин. Муфеля зоны охлаждения и выгрузки снабжены рубашкой
охлаждения. Рабочая среда в печи – азот

Зонирование и габариты печи:

Диапазон рабочих температур зоны 1: 850-950 ˚С

Диапазон рабочих температур зоны 1: 950-1050 ˚С

Диапазон рабочих температур зоны 1: 1000-1100 ˚С

Диапазон рабочих температур зоны 1: 850-950 ˚С

Диапазон рабочих температур зоны 1: 700-800 ˚С

Высота рабочего пространства по муфелю 150 мм

Ширина рабочего пространства по муфелю 100 мм

Габаритные размеры печи (Ширина х Длина х Высота) 1100 мм х 9400
мм х 1950 мм

Использованные материалы и конструктивные особенности:

Точность регулирования температуры в точке расположения термопары
+-2 ˚С

Нагревательные элементы «фехраль» марки Х23Ю5Т

Рабочее избыточное давление в муфеле инертного газа
(азота) 0,05-0,3 кгс/см3

Встроенная газовая система состоит из ротаметров (5 шт.),
игольчатых клапанов (5 шт.), газового шарового крана, манометра

Двухконтурная система охлаждения комплектуется шаровым 
краном, регулирующим двухвыводным коллектором

Назначение: для термообработки  заготовок из сплава МД в контролируемой
газовой среде при температурах до 1350ºС.

Зонирование и габариты печи:

Печь имеет  4 тепловые зоны. Каждая зона имеет отдельный
блок управления, который должен позволять программировать
заданный рабочий режим как по времени, так и по температуре,
автоматически его поддерживать необходимое количество времени

Диапазон температур в первой, второй зонах: 300ºC  — 900ºС

Диапазон температур в третей, четвертой зонах: 900ºC  —
1350ºC

Зона охлаждения с водяной рубашкой 500 мм

Внутренние размеры муфеля:  180х180 вместе с аркой

Использованные материалы и конструктивные особенности:

Макс температура: 1350 ºC

Нагревательные элементы представляют собой спираль из
молибденовой проволоки, намотанной на керамические трубки из
материала C799(AL2О3 99,7%) и располагаются над муфелем и под ним
поперек оси канала печи

Печь снабжена азотными завесами на входе и выходе,
предназначенными для удержания газовой атмосферы в рабочем
пространстве печи

Для обеспечения безопасности работы со взрывоопасным водородом
предусмотрены свечи дожига

Подача заготовок в зоны нагрева осуществляется в
лодочках. Движение садки по рабочему пространству печи
осуществляется с помощью толкателя электромеханического типа
с  регулировкой хода и скорости толкания (возможность
осуществления процесса вручную при помощи штанги тоже имеется)

Корпус печи водоохлаждаемый, снабжен визуальной системой контроля
наличия протока воды

Газовая система снабжена азотным и водородным редуктором,
ротаметрами, свечами сжигания водорода с визуальным контролем
пламени и спиралями поджига

Технические характеристики:

Температура  – 1200°С

Размеры рабочей камеры – 80х600

Мощность – 16
кВт

Фазность –
1 фазные зоны

Габаритные размеры  – 700х2200х1700

Расход воды – 0,8 м3/ч

Расход H2– 0,86 м3/ч

Расхо N2 — 1,6 м3/ч

Технические характеристики:

Температура  – 1100°С

Размеры рабочей камеры
– 160x1500x100

Мощность – 22 кВт

Фазность –
3 фазные зоны

Габаритные размеры  – 700х4000х1470

Расход воды – 0,3 м3/ч

Расход H2– 1 м3/ч

Расход N2 -1,6 м3/ч

Индукционные плавильные печи

В настоящее время являются наиболее эффективными и востребованными из всех моделей, которые работают за счёт электроэнергии. Ещё один плюс-отсутствие электродов. Подобные конструкции могут быть двух типов — с наличием сердечника и без него. Второй вариант называют тигельным. Тигельная плавильная печь применяется для плавки цветных и чёрных металлов, с их помощью получают наиболее чистые и однородные сплавы. Более у совершенствованной моделью является плавильная печь ист. Её используют для открытого процесса плавления. Индукционную плавильную печь купить сложно, стоимость её велика. Однако, можно попробовать сделать её самостоятельно. Итак, индукционная плавильная печь своими руками. Прежде чем приступить к работе, стоит особенно кропотливо изучить все схемы, так как неправильно сделанная самодельная печь плавильная для металла может привести к трагическим последствиям.

Сердцем такого агрегата является индуктор, представляет из себя катушку индуктивности, имеющую всего лишь несколько витков провода. Индукционные печи могут быть с магнитопроводом (индуктор расположен внутри металла) и без него(индуктор снаружи). Вся конструкция будет состоять из трёх основных элементов, которые защищаются корпусом. Это тигель, генератор переменного тока высокой частоты, и ,конечно, индуктор.

Плавка медных сплавов

При плавке медных сплавов в металлическую шихту вводят техническую медь, лом красной меди, лом бронзы и латуни и отходы литейного производства (литники, прибыли и брак). Лом предварительно переплавляют и разливают на чушки. Этот металл в технике получил название вторичного металла. Для введения в сплав отдельных составляющих используют чистые металлы или лигатуры, а для раскисления сплавов применяют раскислители.

Лигатурами называют сплавы металлов, у которых температура плавления ниже температуры плавления тугоплавких компонентов, которые необходимо ввести в данный сплав. В современной практике применяют преимущественно двойные или реже тройные лигатуры. Для примера приводим химический состав двойной лигатуры: 50% Сu и 50% Аl, имеющей температуру плавления 575—600°.

Раскислители служат для восстановления окислов составляющих сплава. В качестве раскислителя для некоторых медных сплавов применяют фосфористую медь (90% Сu и 10% Р).

Флюсы применяют для предохранения сплава от окисления и для отделения неметаллических примесей, попадающих в металл. Для предохранения латуни от окисления применяют флюсы, состоящие из таких материалов, как стекло, поваренная соль, гипс, плавиковый шпат, хлористый барий, бура и др.

Плавильные печи. Для плавки медных сплавов применяют пламенные и электрические печи — дуговые и индукционные. На рис. 82

представлены схемы плавильных печей для плавки медных сплавов. Пламенные печи постепенно вытесняются электрическими, так как при плавке в электропечах происходит меньший угар металла.

Рис. 82.

Плавильные печи для плавки сплавов меди: а — дуговая электропечь; б — индукционная электропечь с сердечником.

В дуговых электроплавильных печах (рис. 82, а)

бронза расплавляется при помощи электрической дуги, возникающей между двумя графитовыми электродами 1 в рабочем пространстве печи. При расплавлении шихты печь покачивают, что способствует перемешиванию металла и ускорению плавки.

Индукционная печь (рис. 82, б)

с металлическим сердечником 1 может работать только при наличии кольца 2 из жидкого металла вокруг первичной катушки. Поэтому расплавленный металл выливают из печи неполностью. В оставшейся части жидкого металла индуктируется переменный ток, который превращается в тепловую энергию и расплавляет загружаемые в печь шихтовые материалы. Эти печи применяют при массовой выплавке латуни одной марки. Перемена марки сплава, выплавляемого в этих печах, затруднена.

Процесс плавки медных сплавов. При плавке бронзы в разогретую печь забрасывают древесный уголь и загружают стружку бронзы или мелкие куски бронзовых отливок и меди, затем загружают крупную шихту и сверху снова мелкую. При плавке цветных металлов шихту надо загружать по возможности плотнее, чтобы предохранить металл от окисления. Сверху на шихтовые материалы забрасывают древесный уголь. После расплавления металл перемешивают и раскисляют фосфористой медью. Затем добавляют лигатуры. После их расплавления разливают металл в формы. Латунь плавится под слоем флюсов.

Охлаждение

Этот вопрос, наверное, самый сложный из всех тех, которые ставятся перед человеком, решившим самостоятельно собрать плавильный аппарат на основе индукционного принципа. Дело в том, что ставить вентилятор непосредственно вблизи печи не рекомендуется. Металлические и электрические части охлаждающего устройства могут негативно сказаться на работе печки. Стоящий же в отдалении вентилятор может не обеспечить нужное охлаждение, что приведёт к перегреву.

Второй вариант – это провести водяное охлаждение. Однако качественно и правильно выполнить его в домашних условиях не только сложно, но и финансово не выгодно. В этом случае стоит задуматься: не экономнее ли будет приобрести промышленный вариант индукционной печи, выпущенный на заводе, с соблюдением всех необходимых технологий?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Аватар
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Tsk-service
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: