Индукционная печь — это устройство, использующее принцип индукции электромагнитного поля для преобразования электрической энергии в тепловую энергию с целью нагрева и плавления металлической заготовки. По конструкции они делятся на две категории: индукционные печи с сердечником и индукционные печи без сердечника.
Бессердечниковая индукционная печь обладает преимуществами высокой эффективности, энергосбережения, низкого уровня загрязнения, простоты регулирования состава, простоты контроля атмосферы, высокой теплоемкости и возможности работы в прерывистом режиме. Индукционные печи подразделяются на: индукционные печи промышленной частоты (в пределах 50 Гц); индукционные печи средней частоты (50 Гц-10000 Гц) и индукционные печи высокой частоты (выше 10000 Гц). В последние годы, с развитием и повышением надежности мощных тиристорных источников питания с регулируемой частотой, печи средней частоты постепенно вытесняют печи промышленной частоты. По сравнению с печами промышленной частоты, печи средней частоты обладают высокой тепловой и электрической эффективностью, коротким временем плавления, низким энергопотреблением и простотой внедрения, а также преимуществами автоматизации. Кроме того, индукционные печи развиваются в направлении большой мощности и производительности, что предъявляет более высокие требования к огнеупорным материалам.
Огнеупорная футеровка является важным фактором, определяющим производительность индукционной печи, качество отливок, а также безопасность и надежность производства и эксплуатации. Для получения высококачественной и долговечной огнеупорной футеровки необходимо прежде всего понимать условия ее использования: (1) Толщина огнеупорной футеровки достаточно велика. При малой толщине температурный градиент футеровки велик; (2) Электромагнитное перемешивание расплавленного металла в печи вызывает механическую эрозию огнеупорной футеровки; (3) Огнеупорная футеровка подвергается многократному охлаждению и термическому воздействию.
Таким образом, выбранные огнеупорные материалы должны обладать: достаточно высокой огнеупорностью и температурой размягчения под нагрузкой; хорошей термостойкостью; отсутствием химической реакции с металлами и шлаком; определенной высокотемпературной механической прочностью; хорошей изоляцией и теплоизоляционными свойствами; хорошей конструкцией, высокой плотностью заполнения, легкостью спекания, удобством обслуживания; обилием ресурсов огнеупорного сырья, низкими ценами и т. д. Развитие индукционных печей тесно связано с технологическим прогрессом в области огнеупорных материалов. Проектирование крупномасштабной тигельной индукционной печи промышленной частоты часто начинается с выбора огнеупорных материалов и имитационных испытаний футеровки печи. В любом случае, выбор огнеупоров для футеровки печи основывается на эффективности использования и экономичности печи. Для обеспечения плотного прилегания электроприборов, чем тоньше футеровка, тем лучше, без ущерба для срока службы.
Дата публикации: 18 апреля 2022 г.