หลักการของการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคือการแปลงพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดูดซับโดยวัตถุที่ให้ความร้อนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าให้เป็นพลังงานความร้อน

ในการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยตัวเหนี่ยวนำซึ่งเป็นขดลวดทรงกระบอกหลายรอบ (โซลินอยด์) ตัวแปรถูกส่งผ่านตัวเหนี่ยวนำ ไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็กสลับกันที่เปลี่ยนแปลงตามเวลารอบๆ ตัวเหนี่ยวนำ นี่คือการเปลี่ยนแปลงครั้งแรกของพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า อธิบายโดยสมการแรกของแมกซ์เวลล์

วัตถุที่จะให้ความร้อนถูกวางไว้ภายในหรือใกล้กับตัวเหนี่ยวนำ ฟลักซ์ที่เปลี่ยนแปลง (ในเวลา) ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยตัวเหนี่ยวนำจะแทรกซึมเข้าไปในวัตถุที่ให้ความร้อนและเหนี่ยวนำ สนามไฟฟ้า. เส้นไฟฟ้าของสนามนี้อยู่ในระนาบตั้งฉากกับทิศทางของฟลักซ์แม่เหล็กและปิด นั่นคือ สนามไฟฟ้าในวัตถุที่ให้ความร้อนมีลักษณะเป็นกระแสน้ำวน ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าตามกฎของโอห์มกระแสนำ (กระแสไหลวน) เกิดขึ้น นี่คือการเปลี่ยนแปลงครั้งที่สองของพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า อธิบายโดยสมการแมกซ์เวลล์ที่สอง

ในวัตถุที่มีความร้อน พลังงานของสนามไฟฟ้ากระแสสลับเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนเป็นความร้อนอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ การกระจายความร้อนของพลังงานซึ่งทำให้เกิดความร้อนของวัตถุนั้นถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของกระแสนำไฟฟ้า (กระแสไหลวน) นี่คือการเปลี่ยนแปลงครั้งที่สามของพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และอัตราส่วนพลังงานของการเปลี่ยนแปลงนี้อธิบายโดยกฎ Lenz-Joule

การเปลี่ยนแปลงที่อธิบายไว้ของพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เป็นไปได้:
1) ถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าของตัวเหนี่ยวนำไปยังวัตถุที่ให้ความร้อนโดยไม่ต้องใช้หน้าสัมผัส (ต่างจากเตาหลอมต้านทาน)
2) ปล่อยความร้อนโดยตรงในวัตถุที่ถูกทำให้ร้อน (ที่เรียกว่า "เตาเผาที่มีแหล่งความร้อนภายใน" ในคำศัพท์ของ Prof. N.V. Okorokov) ซึ่งเป็นผลมาจากการใช้พลังงานความร้อนที่สมบูรณ์แบบที่สุดและการให้ความร้อน อัตราเพิ่มขึ้นอย่างมาก (เมื่อเทียบกับที่เรียกว่า " เตาอบที่มีแหล่งความร้อนภายนอก)

ขนาดของความแรงของสนามไฟฟ้าในวัตถุที่ร้อนได้รับอิทธิพลจากสองปัจจัย: ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็ก นั่นคือ จำนวนเส้นสนามแม่เหล็กที่เจาะวัตถุ (หรือเชื่อมโยงกับวัตถุที่ร้อน) และความถี่ของการจ่ายไฟฟ้า ปัจจุบันคือความถี่ของการเปลี่ยนแปลง (ในเวลา ) ของฟลักซ์แม่เหล็กควบคู่กับวัตถุที่ถูกทำให้ร้อน

ทำให้สามารถติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำได้สองประเภท ซึ่งแตกต่างกันทั้งในด้านการออกแบบและใน คุณสมบัติการดำเนินงาน: หน่วยเหนี่ยวนำที่มีและไม่มีแกน

ตามวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยี การติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำแบ่งออกเป็น เตาหลอมสำหรับการหลอมโลหะและการติดตั้งระบบทำความร้อนสำหรับ การรักษาความร้อน(การชุบแข็ง การแบ่งเบาบรรเทา) สำหรับผ่านการให้ความร้อนของชิ้นงานมาก่อน การเปลี่ยนรูปพลาสติก(การตีขึ้นรูป ปั๊มขึ้นรูป) สำหรับการเชื่อม การบัดกรีและพื้นผิว สำหรับการบำบัดทางเคมีและความร้อนของผลิตภัณฑ์ ฯลฯ

ตามความถี่ของการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันที่จัดหาการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำมี:
1) การติดตั้งความถี่อุตสาหกรรม (50 Hz) ขับเคลื่อนโดยแหล่งจ่ายไฟหลักโดยตรงหรือผ่านหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์
2) การติดตั้งความถี่ที่เพิ่มขึ้น (500-10000 Hz) ขับเคลื่อนโดยตัวแปลงความถี่ไฟฟ้าหรือเซมิคอนดักเตอร์
3) การติดตั้งความถี่สูง (66,000-440,000 Hz ขึ้นไป) ขับเคลื่อนด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหลอดอิเล็กทรอนิกส์

หน่วยทำความร้อนเหนี่ยวนำแกน

ในเตาหลอม (รูปที่ 1) ตัวเหนี่ยวนำหลายรอบทรงกระบอกที่ทำจากท่อทองแดงโปรไฟล์ถูกติดตั้งบนแกนปิดที่ทำจากเหล็กแผ่นรีดร้อน (ความหนาของแผ่น 0.5 มม.) เยื่อบุเซรามิกทนไฟวางอยู่รอบๆ ตัวเหนี่ยวนำด้วยช่องรูปวงแหวนแคบ (แนวนอนหรือแนวตั้ง) ซึ่งเป็นที่ตั้งของโลหะเหลว เงื่อนไขที่จำเป็นงานเป็นวงแหวนนำไฟฟ้าแบบปิด ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะหลอมโลหะแข็งแต่ละชิ้นในเตาหลอมดังกล่าว ในการเริ่มต้นเตาหลอม จำเป็นต้องเทโลหะเหลวส่วนหนึ่งจากเตาอื่นลงในช่องหรือปล่อยให้ส่วนหนึ่งของโลหะเหลวจากการหลอมครั้งก่อน (ความจุที่เหลือของเตาหลอม)

รูปที่ 1 แบบแผนของอุปกรณ์เหนี่ยวนำ เตาช่อง: 1 - ตัวบ่งชี้; 2 - โลหะ; 3 - ช่อง; 4 - วงจรแม่เหล็ก Ф - ฟลักซ์แม่เหล็กหลัก Ф 1р และ Ф 2р - ฟลักซ์แม่เหล็กของการกระเจิง; U 1 และ I 1 - แรงดันและกระแสในวงจรเหนี่ยวนำ ผม 2 - การนำกระแสในโลหะ

ในแกนแม่เหล็กเหล็กของเตาช่องเหนี่ยวนำ ฟลักซ์แม่เหล็กทำงานขนาดใหญ่จะปิด และมีเพียงส่วนเล็ก ๆ ของฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดที่สร้างโดยตัวเหนี่ยวนำเท่านั้นที่ถูกปิดผ่านอากาศในรูปของฟลักซ์การรั่ว ดังนั้นเตาเผาดังกล่าวจึงประสบความสำเร็จในความถี่อุตสาหกรรม (50 Hz)

ปัจจุบันมีหลายประเภทและการออกแบบของเตาเผาดังกล่าวที่พัฒนาขึ้นที่ VNIIETO (เฟสเดียวและหลายเฟสที่มีช่องเดียวและหลายช่องพร้อมช่องปิดแนวตั้งและแนวนอน รูปทรงต่างๆ). เตาเผาเหล่านี้ใช้สำหรับการหลอมโลหะและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กที่มีจุดหลอมเหลวค่อนข้างต่ำ เช่นเดียวกับการผลิตเหล็กหล่อคุณภาพสูง เมื่อหลอมเหล็กหล่อ เตาเผาจะใช้เป็นตัวสะสม (เครื่องผสม) หรือเป็นหน่วยหลอม การออกแบบและ ข้อมูลจำเพาะเตาหลอมช่องเหนี่ยวนำที่ทันสมัยมีให้ในวรรณกรรมพิเศษ

หน่วยทำความร้อนเหนี่ยวนำ Coreless

ในเตาหลอม (รูปที่ 2) โลหะหลอมเหลวจะอยู่ในเบ้าหลอมเซรามิกที่วางอยู่ภายในตัวเหนี่ยวนำหลายรอบทรงกระบอก ทำจากท่อทองแดงที่มีน้ำหล่อเย็นไหลผ่าน คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบตัวเหนี่ยวนำ

การไม่มีแกนเหล็กทำให้ฟลักซ์แม่เหล็กรั่วเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จำนวนเส้นแรงแม่เหล็กที่เชื่อมโยงกับโลหะในเบ้าหลอมจะมีน้อยมาก เหตุการณ์นี้ต้องเพิ่มความถี่ของการเปลี่ยนแปลง (ในเวลา) ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน ดังนั้นเพื่อการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของเตาหลอมเหนี่ยวนำ จึงจำเป็นต้องป้อนกระแสที่เพิ่มขึ้น และในบางกรณี ความถี่สูงจากตัวแปลงกระแสที่สอดคล้องกัน เตาเผาดังกล่าวมีตัวประกอบกำลังตามธรรมชาติต่ำมาก (cos φ=0.03-0.10) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุเพื่อชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ (อุปนัย)

ปัจจุบัน มีเตาหลอมเหนี่ยวนำหลายประเภทที่พัฒนาขึ้นที่ VNIIETO ในรูปแบบของช่วงขนาดที่เหมาะสม (ในแง่ของความจุ) ความถี่สูง สูงและความถี่อุตสาหกรรม สำหรับการหลอมเหล็ก (ประเภท IST)

ข้าว. 2. แบบแผนของอุปกรณ์ของเตาหลอมเหนี่ยวนำ: 1 - ตัวเหนี่ยวนำ; 2 - โลหะ; 3 - เบ้าหลอม (ลูกศรแสดงวิถีของการไหลเวียนของโลหะเหลวอันเป็นผลมาจากปรากฏการณ์อิเล็กโทรไดนามิก)

ข้อดีของเตาเบ้าหลอมมีดังนี้: ความร้อนที่ปล่อยออกมาโดยตรงในโลหะ ความสม่ำเสมอของโลหะในองค์ประกอบทางเคมีและอุณหภูมิสูง การไม่มีแหล่งการปนเปื้อนของโลหะ (นอกเหนือจากซับในถ้วยใส่ตัวอย่าง) ความสะดวกในการควบคุมและควบคุมกระบวนการหลอมเหลว การทำงานที่ถูกสุขอนามัย เงื่อนไข. นอกจากนี้ เตาเผาเบ้าหลอมแบบเหนี่ยวนำยังมีลักษณะดังนี้: ผลผลิตที่สูงขึ้นเนื่องจากพลังงานความร้อนจำเพาะ (ต่อความจุหน่วย) สูง ความสามารถในการหลอมประจุที่เป็นของแข็งโดยไม่ทิ้งโลหะจากการหลอมครั้งก่อน (ต่างจากเตาหลอมแบบช่อง) น้ำหนักเบาของเยื่อบุเมื่อเทียบกับมวลของโลหะ ซึ่งช่วยลดการสะสมของพลังงานความร้อนในเยื่อบุของเบ้าหลอม ลดความเฉื่อยทางความร้อนของเตาหลอม และทำให้เตาหลอมประเภทนี้สะดวกมากสำหรับ งานประจำโดยมีการแบ่งระหว่างความร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโรงหล่อและโรงหล่อของโรงงานสร้างเครื่องจักร ความกะทัดรัดของเตาหลอมซึ่งช่วยให้คุณแยกพื้นที่ทำงานออกจาก สิ่งแวดล้อมและทำการหลอมในสุญญากาศหรือในตัวกลางที่เป็นก๊าซขององค์ประกอบที่กำหนด ดังนั้นเตาหลอมเบ้าหลอมเหนี่ยวนำสุญญากาศ (ชนิด ISV) จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านโลหะวิทยา

นอกจากข้อดีของเตาหลอมเหนี่ยวนำแล้ว ยังมี ข้อบกพร่องดังต่อไปนี้: การปรากฏตัวของตะกรันที่ค่อนข้างเย็น (อุณหภูมิของตะกรันต่ำกว่าอุณหภูมิของโลหะ) ซึ่งทำให้ยากต่อกระบวนการกลั่นในการถลุงเหล็กคุณภาพสูง อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ซับซ้อนและมีราคาแพง ความทนทานต่ำของซับในที่อุณหภูมิผันผวนอย่างรวดเร็วอันเนื่องมาจากความเฉื่อยทางความร้อนเล็กน้อยของซับในถ้วยใส่ตัวอย่างและผลกระทบจากการกัดเซาะของโลหะเหลวระหว่างปรากฏการณ์อิเล็กโทรไดนามิก ดังนั้นเตาเผาดังกล่าวจึงใช้สำหรับการหลอมของเสียที่เป็นโลหะผสมเพื่อลดของเสียจากองค์ประกอบ

ข้อมูลอ้างอิง:
1. Egorov A.V. , Morzhin A.F. เตาไฟฟ้า (สำหรับการผลิตเหล็ก) ม.: "โลหะวิทยา", 2518, 352 น.

การหลอมเหลวแบบเหนี่ยวนำเป็นกระบวนการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะเหล็กและอโลหะ การหลอมในอุปกรณ์ทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำมักจะดีกว่าการหลอมโดยใช้เชื้อเพลิงเป็นเชื้อเพลิงในแง่ของประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และความยืดหยุ่นในการผลิต เหล่านี้ก่อน

เทคโนโลยีไฟฟ้าสมัยใหม่

คุณสมบัติเกิดจากลักษณะทางกายภาพเฉพาะของเตาเหนี่ยวนำ

ในระหว่างการหลอมเหนี่ยวนำ วัสดุที่เป็นของแข็งจะถูกถ่ายโอนไปยังเฟสของเหลวภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ในกรณีของการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ ความร้อนจะถูกสร้างขึ้นในวัสดุที่หลอมเหลวเนื่องจากผลของจูลจากกระแสน้ำวนที่เหนี่ยวนำ กระแสหลักที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่ว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะกระจุกตัวด้วยวงจรแม่เหล็กหรือไม่ก็ตาม ระบบโหลดตัวเหนี่ยวนำแบบคู่สามารถแสดงเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีวงจรแม่เหล็กหรือเป็นหม้อแปลงอากาศ ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของระบบขึ้นอยู่กับลักษณะที่มีอิทธิพลต่อสนามขององค์ประกอบโครงสร้างเฟอร์โรแมกเนติกอย่างมาก

นอกจากปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าและความร้อนแล้ว แรงไฟฟ้าไดนามิกยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการหลอมเหนี่ยวนำ ต้องคำนึงถึงแรงเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของการหลอมในเตาหลอมเหนี่ยวนำที่ทรงพลัง อันตรกิริยาของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในการหลอมเหลวกับสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นทำให้เกิดแรงทางกล (แรงลอเรนซ์)

การไหลของแรงดันหลอม

ข้าว. 7.21. การกระทำของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่น การเคลื่อนที่แบบปั่นป่วนของการหลอมเหลวที่เกิดจากแรงมีมาก สำคัญมากทั้งสำหรับการถ่ายเทความร้อนที่ดีและสำหรับการผสมและการยึดเกาะของอนุภาคที่ไม่นำไฟฟ้าในการหลอม

เตาหลอมเหนี่ยวนำมีสองประเภทหลัก: เตาหลอมเหนี่ยวนำ (ITF) และเตาหลอมเหนี่ยวนำ (IKP) ใน ITP วัสดุที่หลอมละลายมักจะถูกบรรจุเป็นชิ้นๆ ลงในเบ้าหลอม (รูปที่ 7.22) ตัวเหนี่ยวนำครอบคลุมเบ้าหลอมและวัสดุหลอมเหลว เนื่องจากไม่มีสนามแม่เหล็กที่เข้มข้น การเชื่อมต่อทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่าง

เทคโนโลยีไฟฟ้าสมัยใหม่

ตัวเหนี่ยวนำและการรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับความหนาของผนังของถ้วยใส่ตัวอย่างเซรามิกเป็นอย่างมาก เพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพทางไฟฟ้าสูง ฉนวนควรบางที่สุด ในทางกลับกัน ซับในต้องหนาพอที่จะทนต่อความเครียดจากความร้อนและ

การเคลื่อนไหวของโลหะ ดังนั้นควรหาการประนีประนอมระหว่างเกณฑ์ไฟฟ้าและความแข็งแรง

ลักษณะสำคัญของการเหนี่ยวนำการหลอมละลายใน IHF คือการเคลื่อนที่ของการหลอมเหลวและวงเดือนอันเป็นผลมาจากการกระทำของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า การเคลื่อนที่ของสารหลอมเหลวช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอและเป็นเนื้อเดียวกัน องค์ประกอบทางเคมี. ผลการผสมที่พื้นผิวหลอมลดการสูญเสียวัสดุในระหว่างการบรรจุซ้ำของแบทช์ขนาดเล็กและสารเติมแต่ง แม้จะใช้วัสดุราคาถูก แต่การผลิตซ้ำขององค์ประกอบที่หลอมละลายคงที่ทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพการหล่อที่สูง

ขึ้นอยู่กับขนาด ประเภทของวัสดุที่จะหลอมเหลวและขอบเขตการใช้งาน ITP ทำงานที่ความถี่อุตสาหกรรม (50 Hz) หรือปานกลาง

เทคโนโลยีไฟฟ้าสมัยใหม่

ที่ความถี่สูงถึง 1,000 Hz หลังมีความสำคัญมากขึ้นเนื่องจากประสิทธิภาพสูงในการถลุงเหล็กหล่อและอลูมิเนียม เนื่องจากการเคลื่อนที่ของวัสดุหลอมเหลวที่กำลังไฟคงที่จะถูกลดทอนด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น พลังงานจำเพาะที่สูงขึ้นจะพร้อมใช้งานที่ความถี่ที่สูงขึ้น ส่งผลให้ได้ผลผลิตมากขึ้น ด้วยกำลังที่สูงกว่า เวลาหลอมละลายจึงสั้นลง ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ (เมื่อเทียบกับเตาเผาที่ทำงานที่ความถี่อุตสาหกรรม) ในแง่ของข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีอื่นๆ เช่น ความยืดหยุ่นในการเปลี่ยนวัสดุหลอม IHF ความถี่กลางได้รับการออกแบบให้เป็นโรงหลอมที่ทรงพลังซึ่งปัจจุบันครองโรงหล่อเหล็กอยู่ ITP ความถี่กลางกำลังสูงที่ทันสมัยสำหรับการถลุงเหล็กมีความจุสูงถึง 12 ตันและกำลังสูงถึง 10 เมกะวัตต์ ITP ความถี่อุตสาหกรรมได้รับการออกแบบสำหรับความจุที่ใหญ่กว่าความจุความถี่กลาง มากถึง 150 ตันสำหรับการถลุงเหล็ก การผสมอย่างเข้มข้นของอ่างมีความสำคัญเป็นพิเศษในการถลุงโลหะผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่น ทองเหลือง ดังนั้น ITP ความถี่ทางอุตสาหกรรมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในบริเวณนี้ นอกเหนือจากการใช้เตาหลอมสำหรับการหลอมแล้ว พวกเขายังใช้สำหรับจับโลหะเหลวก่อนการเท

ตามสมดุลพลังงานของ ITP (รูปที่ 7.23) ระดับประสิทธิภาพทางไฟฟ้าสำหรับเตาเผาเกือบทุกประเภทจะอยู่ที่ประมาณ 0.8 ประมาณ 20% ของพลังงานเดิมสูญเสียไปในตัวเหนี่ยวนำในรูปของโจ - ความร้อน อัตราส่วนของการสูญเสียความร้อนผ่านผนังของเบ้าหลอมต่อสิ่งที่เหนี่ยวนำในการหลอมเหลว พลังงานไฟฟ้าถึง 10% ดังนั้นประสิทธิภาพโดยรวมของเตาเผาจะอยู่ที่ประมาณ 0.7

เตาเหนี่ยวนำแบบแพร่หลายประเภทที่สองคือ ICP ใช้สำหรับหล่อ จับยึด และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง หลอมในโลหะผสมเหล็กและอโลหะ ICP โดยทั่วไปประกอบด้วยอ่างเซรามิกและหน่วยเหนี่ยวนำหนึ่งหน่วยขึ้นไป (รูปที่ 7.24) ที่

หลักการ หน่วยเหนี่ยวนำสามารถแสดงเป็นการแปลง

หลักการทำงานของ ICP ต้องใช้วงจรทุติยภูมิแบบปิดถาวร ดังนั้นเตาเผาเหล่านี้จึงทำงานโดยมีของเหลวตกค้างจากการหลอมเหลว ความร้อนที่เป็นประโยชน์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในช่องที่มีส่วนตัดขวางขนาดเล็ก การไหลเวียนของของเหลวที่หลอมละลายภายใต้การกระทำของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและความร้อนช่วยให้ถ่ายเทความร้อนได้เพียงพอไปยังส่วนที่หลอมละลายในอ่าง จนถึงปัจจุบัน ICP ได้รับการออกแบบสำหรับความถี่อุตสาหกรรม แต่ งานวิจัยดำเนินการในความถี่ที่สูงขึ้น ด้วยการออกแบบที่กะทัดรัดของเตาหลอมและการมีเพศสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีมาก ทำให้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของเตาสูงถึง 95% และประสิทธิภาพโดยรวมสูงถึง 80% และแม้กระทั่ง 90% ขึ้นอยู่กับวัสดุที่กำลังหลอมละลาย

ตามเงื่อนไขทางเทคโนโลยีในการใช้งาน ICP ในด้านต่าง ๆ จำเป็นต้องมีการออกแบบช่องทางการเหนี่ยวนำที่แตกต่างกัน เตาเผาแบบช่องเดียวส่วนใหญ่จะใช้สำหรับจับและหล่อ

เทคโนโลยีไฟฟ้าสมัยใหม่

หลอมเหล็กที่หายากขึ้นที่ความจุติดตั้งสูงสุด 3 MW สำหรับการหลอมและจับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ควรใช้การออกแบบแบบสองช่องสัญญาณ ใช้ดีที่สุดพลังงาน. ในโรงถลุงอลูมิเนียม ช่องจะตรงเพื่อทำความสะอาดง่าย

การผลิตอะลูมิเนียม ทองแดง ทองเหลือง และโลหะผสมของอะลูมิเนียม เป็นผลิตภัณฑ์หลักของ ICP วันนี้ ICP ที่ทรงพลังที่สุดที่มีความจุของ

มากถึง 70 ตันและกำลังสูงถึง 3 MW ใช้สำหรับหลอมอลูมิเนียม นอกจากประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่สูงในการผลิตอะลูมิเนียมแล้ว การสูญเสียการหลอมต่ำมีความสำคัญมาก ซึ่งกำหนดทางเลือกของ ICP ไว้ล่วงหน้า

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการหลอมแบบเหนี่ยวนำให้เกิดประโยชน์คือการผลิตโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น ไททาเนียมและโลหะผสมในเตาหลอมเหนี่ยวนำแบบเย็นและการหลอมของเซรามิก เช่น เซอร์โคเนียม ซิลิเกต และเซอร์โคเนียมออกไซด์

เมื่อหลอมในเตาหลอมเหนี่ยวนำ ข้อดีของการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน เช่น ความหนาแน่นของพลังงานและผลผลิตสูง การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของการหลอมเนื่องจากการกวน แม่นยำ

เทคโนโลยีไฟฟ้าสมัยใหม่

การควบคุมพลังงานและอุณหภูมิ ตลอดจนความง่ายในการควบคุมกระบวนการอัตโนมัติ การควบคุมแบบแมนนวลที่ง่ายดาย และความยืดหยุ่นสูง ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความร้อนสูง รวมกับการสูญเสียการหลอมต่ำ ดังนั้นจึงเป็นการประหยัดวัตถุดิบ ส่งผลให้ การบริโภคเฉพาะความสามารถในการแข่งขันด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม

ความเหนือกว่าของอุปกรณ์หลอมเหนี่ยวนำมากกว่าเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการวิจัยเชิงปฏิบัติ ซึ่งสนับสนุนโดยวิธีการเชิงตัวเลขในการแก้ปัญหาทางแม่เหล็กไฟฟ้าและอุทกพลศาสตร์ ตัวอย่างเช่น เราสามารถสังเกตการเคลือบภายในด้วยแถบทองแดงของปลอกเหล็กของ ICP สำหรับการหลอมทองแดง การลดการสูญเสียจากกระแสน้ำวนทำให้ประสิทธิภาพของเตาหลอมเพิ่มขึ้น 8% และสูงถึง 92%

ปรับปรุงเพิ่มเติม ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจการหลอมเหนี่ยวนำสามารถทำได้โดยใช้ เทคโนโลยีที่ทันสมัยการควบคุมเช่นการควบคุมแบบควบคู่หรือแบบคู่ ITP ควบคู่สองแห่งมีแหล่งพลังงานแหล่งเดียว และในขณะที่กำลังหลอมละลายในแหล่งหนึ่ง โลหะหลอมเหลวจะถูกกักไว้ในอีกแหล่งหนึ่งเพื่อเท การเปลี่ยนแหล่งพลังงานจากเตาอบหนึ่งไปยังอีกเตาอบหนึ่งจะเพิ่มการใช้ประโยชน์ การพัฒนาเพิ่มเติมของหลักการนี้คือการควบคุมการป้อนแบบคู่ (รูปที่ 7.25) ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานของเตาหลอมพร้อมกันอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องเปลี่ยนโดยใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติแบบพิเศษ ควรสังเกตด้วยว่าส่วนสำคัญของเศรษฐศาสตร์การหลอมคือการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาทั้งหมด

โดยสรุป เพื่อแสดงข้อดีของเทคโนโลยีการเหนี่ยวนำการประหยัดพลังงานและวัสดุ สามารถเปรียบเทียบวิธีการถลุงอะลูมิเนียมเชื้อเพลิงและความร้อนด้วยไฟฟ้า ข้าว. 7.26 แสดงการใช้พลังงานที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญต่อตันอลูมิเนียมเมื่อหลอมใน

บทที่ 7

□การสูญเสียโลหะ Shch ละลาย

เทคโนโลยีไฟฟ้าสมัยใหม่

เตาหลอมเหนี่ยวนำที่มีความจุ 50 ตัน พลังงานสุดท้ายที่ใช้จะลดลงประมาณ 60% และพลังงานหลัก 20% ในขณะเดียวกัน การปล่อย CO2 จะลดลงอย่างมาก (การคำนวณทั้งหมดอิงตามการแปลงพลังงานโดยทั่วไปของเยอรมนีและการปล่อย CO2 จากโรงไฟฟ้าแบบผสม) ผลลัพธ์ที่ได้เน้นถึงผลกระทบพิเศษของการสูญเสียโลหะในระหว่างการหลอมที่เกี่ยวข้องกับการเกิดออกซิเดชัน การชดเชยของพวกเขาต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมจำนวนมาก เป็นที่น่าสังเกตว่าในการผลิตทองแดง การสูญเสียโลหะในระหว่างการหลอมก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน และควรนำมาพิจารณาเมื่อเลือกเทคโนโลยีการหลอมอย่างใดอย่างหนึ่งหรืออย่างอื่น

โลกได้ก่อให้เกิดเทคโนโลยีที่เป็นที่ยอมรับสำหรับการผลิตโลหะและเหล็กกล้า ซึ่งถูกใช้โดยองค์กรด้านโลหะวิทยาในปัจจุบัน วิธีการแปรรูปสำหรับการผลิตโลหะ การรีด การดึง การหล่อ การตอก การตี การอัด การกด ฯลฯ อย่างไรก็ตาม การหลอมโลหะและเหล็กกล้าในคอนเวอร์เตอร์ เตาหลอมแบบเปิด และเตาไฟฟ้ามักพบเห็นได้บ่อยที่สุด เทคโนโลยีเหล่านี้แต่ละอย่างมีข้อเสียและข้อดีหลายประการ อย่างไรก็ตามที่สมบูรณ์แบบที่สุดและ เทคโนโลยีใหม่ล่าสุดปัจจุบันมีการผลิตเหล็กในเตาไฟฟ้า ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีหลังอื่นคือผลผลิตสูงและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม พิจารณาวิธีการประกอบอุปกรณ์ที่จะหลอมโลหะที่บ้านด้วยมือของคุณเอง

เตาไฟฟ้าเหนี่ยวนำขนาดเล็กสำหรับหลอมโลหะที่บ้าน

การหลอมโลหะที่บ้านเป็นไปได้ถ้าคุณมีเตาไฟฟ้าที่ทำเองได้ พิจารณาการสร้างเตาไฟฟ้าขนาดเล็กอุปนัยสำหรับการผลิตโลหะผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (OS) เมื่อเทียบกับแอนะล็อก การติดตั้งที่สร้างขึ้นจะแตกต่างกันในคุณสมบัติต่อไปนี้:

• ต้นทุนต่ำ (มากถึง 10,000 รูเบิล) ในขณะที่ราคาของแอนะล็อกอยู่ที่ 150,000 รูเบิล
• ความเป็นไปได้ของกฎระเบียบ ระบอบอุณหภูมิ;
• ความเป็นไปได้ของการหลอมโลหะด้วยความเร็วสูงในปริมาณน้อย ซึ่งช่วยให้สามารถติดตั้งได้ไม่เฉพาะในด้านวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงในเครื่องประดับ ด้านทันตกรรม เป็นต้น
• ความสม่ำเสมอและความเร็วของการทำความร้อน
• ความเป็นไปได้ของการวางชิ้นงานในเตาเผาในสุญญากาศ
• ขนาดค่อนข้างเล็ก
• ระดับเสียงต่ำไม่มีควันเกือบสมบูรณ์ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพแรงงานเมื่อทำงานกับการติดตั้ง
• ความสามารถในการทำงานทั้งจากเฟสเดียวและจากเครือข่ายสามเฟส

การเลือกประเภทแผนผัง

ส่วนใหญ่แล้วเมื่อสร้างเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะใช้วงจรสามประเภทหลัก: ฮาล์ฟบริดจ์, สะพานอสมมาตรและ สะพานเต็ม. เมื่อออกแบบการติดตั้งนี้ มีการใช้วงจรสองประเภท ได้แก่ ฮาล์ฟบริดจ์และฟูลบริดจ์ที่มีการควบคุมความถี่ ทางเลือกนี้ได้รับแรงหนุนจากความจำเป็นในการควบคุมตัวประกอบกำลัง ปัญหาเกิดขึ้นจากการรักษาโหมดเรโซแนนซ์ในวงจร เนื่องจากมันช่วยให้สามารถปรับค่าพลังงานที่ต้องการได้ มีสองวิธีในการควบคุมเสียงสะท้อน:

• โดยการเปลี่ยนความจุ
• โดยการเปลี่ยนความถี่

ในกรณีของเรา เสียงสะท้อนจะคงอยู่โดยการปรับความถี่ คุณลักษณะนี้ทำให้เกิดการเลือกประเภทของวงจรที่มีการควบคุมความถี่

การวิเคราะห์ส่วนประกอบของวงจร

การวิเคราะห์การทำงานของเตาหลอมเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะที่บ้าน (IP) สามารถแยกแยะสามส่วนหลัก: เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หน่วยจ่ายไฟ และหน่วยพลังงาน เพื่อให้ความถี่ที่ต้องการระหว่างการติดตั้งใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนจากหน่วยอื่น ๆ ของการติดตั้งจะเชื่อมต่อกับพวกเขาผ่านสารละลายไฟฟ้าในรูปของหม้อแปลงไฟฟ้า ในการจัดเตรียมวงจรแรงดันไฟฟ้า จำเป็นต้องมีหน่วยจ่ายไฟ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ขององค์ประกอบกำลังของโครงสร้าง อันที่จริงมันเป็นหน่วยพลังงานที่สร้างสัญญาณที่ทรงพลังที่จำเป็นเพื่อสร้างตัวประกอบกำลังที่ต้องการที่เอาต์พุตของวงจร

รูปที่ 1 แสดงแผนผังทั่วไปของการติดตั้งแบบเหนี่ยวนำ

สร้างไดอะแกรมการเดินสาย

แผนภาพการเดินสายไฟ (การเดินสาย) แสดงการเชื่อมต่อ ส่วนประกอบผลิตภัณฑ์และกำหนดสายไฟ สายเคเบิลที่ทำการเชื่อมต่อเหล่านี้ ตลอดจนตำแหน่งของการเชื่อมต่อ

เพื่อความสะดวกในการติดตั้งเพิ่มเติมได้มีการพัฒนาไดอะแกรมการเชื่อมต่อซึ่งสะท้อนถึงหน้าสัมผัสหลักระหว่างบล็อกการทำงานของเตาเผา (รูปที่ 2)

เครื่องกำเนิดความถี่

บล็อก IP ที่ซับซ้อนที่สุดคือตัวสร้าง ให้ความถี่ในการทำงานที่ต้องการของการติดตั้งและสร้างเงื่อนไขเริ่มต้นเพื่อให้ได้วงจรเรโซแนนซ์ ในฐานะที่เป็นแหล่งของการสั่นจึงใช้ตัวควบคุมพิเศษของแรงกระตุ้นอิเล็กทรอนิกส์ของประเภท KR1211EU1 (รูปที่ 3) ตัวเลือกนี้เกิดจากความสามารถของไมโครเซอร์กิตนี้ในการทำงานในช่วงความถี่ที่ค่อนข้างกว้าง (สูงถึง 5 MHz) ซึ่งทำให้สามารถรับค่าพลังงานสูงได้ที่เอาต์พุตของบล็อกกำลังของวงจร

รูปที่ 4.5 แสดงแผนผังของเครื่องกำเนิดความถี่และแผนภาพของแผงวงจรไฟฟ้า

ไมโครเซอร์กิต KR1211EU1 สร้างสัญญาณของความถี่ที่กำหนด ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยใช้ตัวต้านทานควบคุมที่ติดตั้งภายนอกไมโครเซอร์กิต นอกจากนี้สัญญาณตกบนทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในโหมดคีย์ ในกรณีของเรา ซิลิโคน FETsด้วยประตูหุ้มฉนวนชนิด KP727 ข้อดีของพวกเขามีดังนี้: กระแสอิมพัลส์สูงสุดที่อนุญาตที่พวกเขาสามารถต้านทานได้คือ 56 A; แรงดันไฟฟ้าสูงสุดคือ 50 V ช่วงของตัวบ่งชี้เหล่านี้เหมาะกับเราอย่างสมบูรณ์ แต่ในการเชื่อมต่อกับสิ่งนี้ มีปัญหาเรื่องความร้อนสูงเกินไปอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อแก้ปัญหานี้ต้องใช้โหมดคีย์ซึ่งจะช่วยลดเวลาที่ใช้โดยทรานซิสเตอร์ในสภาพการทำงาน

พาวเวอร์ซัพพลาย

บล็อกนี้จ่ายไฟให้กับหน่วยผู้บริหารของการติดตั้ง คุณสมบัติหลักคือความสามารถในการทำงานจากเครือข่ายเฟสเดียวและสามเฟส แหล่งจ่ายไฟ 380V ใช้เพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลังไฟฟ้าที่กระจายในตัวเหนี่ยวนำ

แรงดันไฟขาเข้าถูกนำไปใช้กับสะพานเรียงกระแส ซึ่งจะแปลงแรงดันไฟ AC 220V เป็นแรงดัน DC แบบเร้าใจ ตัวเก็บประจุที่จัดเก็บเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของบริดจ์ ซึ่งรักษาระดับแรงดันไฟให้คงที่หลังจากถอดโหลดออกจากการติดตั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าการติดตั้งมีความน่าเชื่อถือ หน่วยนี้มีสวิตช์อัตโนมัติ

บล็อกไฟ

บล็อกนี้ให้การขยายสัญญาณโดยตรงและการสร้างวงจรเรโซแนนซ์โดยการเปลี่ยนความจุของวงกลม สัญญาณจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปที่ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในโหมดการขยายเสียง ดังนั้นการเปิดที่จุดต่าง ๆ ในเวลาต่าง ๆ ทำให้เกิดความตื่นเต้น วงจรไฟฟ้าผ่านหม้อแปลงสเต็ปอัพและส่งกระแสไฟผ่านในทิศทางที่ต่างกัน เป็นผลให้ที่เอาต์พุตของหม้อแปลง (Tr1) เราจะได้รับสัญญาณเพิ่มขึ้นด้วยความถี่ที่กำหนด สัญญาณนี้ใช้กับการติดตั้งด้วยตัวเหนี่ยวนำ การติดตั้งด้วยตัวเหนี่ยวนำ (Tr2 ในแผนภาพ) ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำและชุดตัวเก็บประจุ (C13 - Sp) ตัวเก็บประจุมีความจุที่คัดเลือกมาเป็นพิเศษและสร้าง วงจรออสซิลเลเตอร์ซึ่งช่วยให้คุณปรับระดับความเหนี่ยวนำได้ วงจรนี้ต้องทำงานในโหมดเรโซแนนซ์ ซึ่งทำให้ความถี่ของสัญญาณในตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และกระแสเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นจริง รูปที่ 7 แสดง แผนภูมิวงจรรวมบล็อกพลังงานของเตาเหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำและคุณสมบัติของงาน

ตัวเหนี่ยวนำ - อุปกรณ์พิเศษสำหรับถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งพลังงานไปยังผลิตภัณฑ์ทำให้ร้อนขึ้น ตัวเหนี่ยวนำมักจะทำจากท่อทองแดง ระหว่างการทำงานจะระบายความร้อนด้วยน้ำไหล

การหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่บ้านโดยใช้เตาเหนี่ยวนำประกอบด้วยการแทรกซึมของกระแสเหนี่ยวนำเข้าตรงกลางของโลหะ ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากความถี่สูงของการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขั้วเหนี่ยวนำ กำลังของการติดตั้งขึ้นอยู่กับขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้และความถี่ ความถี่มีผลต่อความเข้มของกระแสเหนี่ยวนำและดังนั้นอุณหภูมิที่อยู่ตรงกลางของตัวเหนี่ยวนำ ยิ่งความถี่และเวลาในการติดตั้งมากเท่าไร โลหะก็จะยิ่งผสมกันได้ดีขึ้นเท่านั้น ตัวเหนี่ยวนำและทิศทางของการไหลของกระแสเหนี่ยวนำแสดงในรูปที่ 8

สำหรับการผสมที่สม่ำเสมอและเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของโลหะผสมโดยองค์ประกอบแปลกปลอม เช่น อิเล็กโทรดจากถังโลหะผสม จะใช้ตัวเหนี่ยวนำขดลวดย้อนกลับดังแสดงในรูปที่ 9 ต้องขอบคุณขดลวดนี้ที่สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ช่วยรักษาโลหะ ในอากาศเหนือแรงโน้มถ่วงของโลก

การประกอบขั้นสุดท้ายของโรงงาน

แต่ละบล็อกติดกับตัวเตาเหนี่ยวนำโดยใช้ชั้นวางพิเศษ สิ่งนี้ทำเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสที่ไม่ต้องการของชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟด้วยการเคลือบโลหะของเคส (รูปที่ 10)

เพื่อความปลอดภัยในการติดตั้ง ตัวเคสแข็งแรงปิดสนิท (รูปที่ 11) เพื่อสร้างกำแพงกั้นระหว่างองค์ประกอบโครงสร้างที่เป็นอันตรายกับร่างกายของบุคคลที่ทำงานด้วย

เพื่อความสะดวกในการตั้งค่าการติดตั้งการเหนี่ยวนำโดยรวม แผงบ่งชี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อรองรับอุปกรณ์มาตรวิทยาด้วยความช่วยเหลือซึ่งควบคุมพารามิเตอร์ทั้งหมดของการติดตั้ง อุปกรณ์มาตรวิทยาดังกล่าว ได้แก่ แอมมิเตอร์ที่แสดงกระแสไฟฟ้าในตัวเหนี่ยวนำ โวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของตัวเหนี่ยวนำ ตัวบ่งชี้อุณหภูมิ และตัวควบคุมความถี่ในการสร้างสัญญาณ พารามิเตอร์ทั้งหมดข้างต้นทำให้สามารถควบคุมโหมดการทำงานของการติดตั้งแบบเหนี่ยวนำได้ นอกจากนี้ การออกแบบยังติดตั้งระบบเปิดใช้งานด้วยตนเอง และระบบสำหรับระบุกระบวนการทำความร้อน ด้วยความช่วยเหลือของการแสดงผลบนอุปกรณ์ การทำงานของการติดตั้งโดยรวมจะได้รับการตรวจสอบจริง

การออกแบบการติดตั้งเหนี่ยวนำขนาดเล็กค่อนข้างซับซ้อน กระบวนการทางเทคโนโลยีเนื่องจากต้องมั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนด จำนวนมากเกณฑ์ เช่น ความสะดวกในการออกแบบ ขนาดเล็ก พกพาสะดวก ฯลฯ การติดตั้งนี้ทำงานบนหลักการของการถ่ายโอนพลังงานแบบไม่สัมผัสไปยังวัตถุทำให้ร้อนขึ้น อันเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่อย่างตั้งใจของกระแสเหนี่ยวนำในตัวเหนี่ยวนำ กระบวนการหลอมจะเกิดขึ้นโดยตรง ซึ่งมีระยะเวลาหลายนาที

การสร้างการติดตั้งนี้ค่อนข้างได้เปรียบ เนื่องจากขอบเขตของแอปพลิเคชันนั้นไม่จำกัด โดยเริ่มจากการใช้งานแบบธรรมดา งานห้องปฏิบัติการและปิดท้ายด้วยการผลิตโลหะผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันที่ซับซ้อนจากโลหะทนไฟ

เตาเหนี่ยวนำใช้สำหรับการถลุงโลหะและมีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าพวกมันถูกทำให้ร้อนด้วยกระแสไฟฟ้า แรงกระตุ้นของกระแสเกิดขึ้นในตัวเหนี่ยวนำหรือในฟิลด์ที่ไม่แปรผัน

ในโครงสร้างดังกล่าว พลังงานจะถูกแปลงหลายครั้ง (ตามลำดับนี้):

• เข้าสู่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
• ไฟฟ้า;
• ความร้อน

เตาอบดังกล่าวอนุญาตให้ใช้ความร้อนจาก ประสิทธิภาพสูงสุดซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจเพราะว่ามีความสมบูรณ์แบบที่สุด รุ่นที่มีอยู่ทำงานเกี่ยวกับไฟฟ้า

บันทึก! การออกแบบการเหนี่ยวนำมีสองประเภท - มีหรือไม่มีแกน ในกรณีแรก โลหะจะวางอยู่ในรางท่อซึ่งอยู่รอบๆ ตัวเหนี่ยวนำ แกนกลางตั้งอยู่ในตัวเหนี่ยวนำเอง ตัวเลือกที่สองเรียกว่าเบ้าหลอมเพราะในนั้นโลหะที่มีเบ้าหลอมนั้นอยู่ภายในตัวบ่งชี้แล้ว แน่นอนว่าในกรณีนี้จะไม่มีการพูดถึงแกนหลักใด ๆ เลย

ในบทความวันนี้เราจะมาพูดถึงวิธีการทำDIY เตาแม่เหล็กไฟฟ้า.

ท่ามกลางประโยชน์มากมายดังต่อไปนี้:

• ความสะอาดและความปลอดภัยของสิ่งแวดล้อม
• เพิ่มความสม่ำเสมอของการหลอมเนื่องจากการเคลื่อนที่ของโลหะ
• ความเร็ว - เตาอบสามารถใช้งานได้เกือบจะทันทีหลังจากเปิดเครื่อง
• โซนและทิศทางของพลังงานที่เน้น
• อัตราการหลอมสูง
• การขาดของเสียจากสารผสม
• ความสามารถในการปรับอุณหภูมิ
• ความเป็นไปได้ทางเทคนิคมากมาย

แต่ก็มีข้อเสียอยู่เช่นกัน

1. ตะกรันถูกทำให้ร้อนด้วยโลหะซึ่งมีอุณหภูมิต่ำ
2. ถ้าตะกรันเย็น เป็นการยากที่จะเอาฟอสฟอรัสและกำมะถันออกจากโลหะ
3. สนามแม่เหล็กจะกระจายตัวระหว่างขดลวดและโลหะหลอมเหลว ดังนั้นความหนาของเยื่อบุจะต้องลดลง ในไม่ช้านี้จะนำไปสู่ความจริงที่ว่าเยื่อบุตัวเองจะล้มเหลว

วิดีโอ - เตาเหนี่ยวนำ

งานอุตสาหกรรม

ทั้งสองแบบใช้สำหรับการหลอมเหล็ก อะลูมิเนียม เหล็ก แมกนีเซียม ทองแดง และ โลหะมีค่า. ปริมาณที่มีประโยชน์ของโครงสร้างดังกล่าวมีตั้งแต่หลายกิโลกรัมจนถึงหลายร้อยตัน

เตาเผาสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมแบ่งออกเป็นหลายประเภท

1. การออกแบบความถี่ปานกลางมักใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกลและโลหะวิทยา ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา เหล็กจะหลอมเหลว และเมื่อใช้ถ้วยใส่ตัวอย่างกราไฟท์ โลหะที่ไม่ใช่เหล็กก็จะถูกหลอมด้วย
2. การออกแบบความถี่อุตสาหกรรมใช้ในการถลุงเหล็ก
3. โครงสร้างความต้านทานมีไว้สำหรับการหลอมอลูมิเนียม โลหะผสมอลูมิเนียม สังกะสี

บันทึก! เป็นเทคโนโลยีการเหนี่ยวนำที่สร้างพื้นฐานของอุปกรณ์ยอดนิยม - เตาอบไมโครเวฟ

ของใช้ในบ้าน

ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน เตาหลอมเหนี่ยวนำจึงไม่ค่อยได้ใช้ในบ้าน แต่เทคโนโลยีที่อธิบายไว้ในบทความนั้นพบได้เกือบทั้งหมด บ้านทันสมัยและอพาร์ตเมนต์ เหล่านี้เป็นไมโครเวฟที่กล่าวถึงข้างต้นและเตาแม่เหล็กไฟฟ้าและเตาอบไฟฟ้า

พิจารณาตัวอย่างเช่นจาน พวกเขาให้ความร้อนกับจานเนื่องจากกระแสน้ำวนแบบอุปนัยซึ่งเป็นผลมาจากความร้อนที่เกิดขึ้นเกือบจะในทันที เป็นลักษณะเฉพาะที่ไม่สามารถเปิดเตาที่ไม่มีจานได้

ประสิทธิภาพ เตาแม่เหล็กไฟฟ้าถึง 90% สำหรับการเปรียบเทียบ: สำหรับเตาไฟฟ้าจะอยู่ที่ประมาณ 55-65% และสำหรับเตาแก๊ส - ไม่เกิน 30-50% แต่ในความเป็นธรรม เป็นที่น่าสังเกตว่าการทำงานของเตาที่อธิบายไว้นั้นต้องใช้อาหารพิเศษ

เตาแม่เหล็กไฟฟ้าทำเอง

เมื่อไม่นานมานี้นักวิทยุสมัครเล่นในประเทศได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าคุณสามารถสร้างเตาเหนี่ยวนำด้วยตัวเองได้ วันนี้มีมากมาย แบบแผนต่างๆและเทคโนโลยีการผลิต แต่เราให้เฉพาะเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมสูงสุดเท่านั้น ซึ่งหมายถึงประสิทธิภาพและใช้งานง่ายที่สุด

เตาเหนี่ยวนำจากเครื่องกำเนิดความถี่สูง

ด้านล่างเป็นวงจรไฟฟ้าสำหรับทำอุปกรณ์ทำเองจากเครื่องกำเนิดความถี่สูง (27.22 เมกะเฮิรตซ์)

นอกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้ว แอสเซมบลีจะต้องใช้หลอดไฟกำลังสูงสี่หลอดและหลอดไฟขนาดใหญ่สำหรับไฟแสดงสถานะพร้อมใช้งาน

บันทึก! ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเตาเผาที่ทำขึ้นตามรูปแบบนี้คือที่จับคอนเดนเซอร์ - ในกรณีนี้ตั้งอยู่ด้านนอก

นอกจากนี้โลหะในขดลวด (ตัวเหนี่ยวนำ) จะละลายในอุปกรณ์ที่มีกำลังไฟน้อยที่สุด

มีบางสิ่งที่ต้องจำไว้เมื่อทำ จุดสำคัญส่งผลต่อความเร็วของแผ่นโลหะมัน:

• พลัง;
• ความถี่;
• การสูญเสียน้ำวน;
• อัตราการถ่ายเทความร้อน
• การสูญเสียฮิสเทรีซิส

อุปกรณ์จะใช้พลังงานจากเครือข่าย 220 V มาตรฐาน แต่มีวงจรเรียงกระแสที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า หากเตาเผามีไว้สำหรับให้ความร้อนในห้องแนะนำให้ใช้เกลียวนิกโครมและหากหลอมละลายให้ใช้แปรงกราไฟท์ มาทำความรู้จักกับโครงสร้างแต่ละแบบอย่างละเอียดกันดีกว่า

วิดีโอ - การออกแบบอินเวอร์เตอร์การเชื่อม

สาระสำคัญของการออกแบบมีดังนี้: ติดตั้งแปรงกราไฟท์คู่หนึ่งและหินแกรนิตผงถูกเทระหว่างพวกเขาหลังจากนั้นจะเชื่อมต่อหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ เป็นลักษณะที่เมื่อถลุงคุณไม่สามารถกลัวไฟฟ้าช็อตเพราะไม่จำเป็นต้องใช้ 220 V.

เทคโนโลยีการประกอบ

ขั้นตอนที่ 1 ประกอบฐาน - กล่องอิฐทนไฟขนาด 10x10x18 ซม. วางบนกระเบื้องทนไฟ

ขั้นตอนที่ 2 มวยเสร็จด้วยกระดาษแข็งใยหิน หลังจากทำให้เปียกด้วยน้ำ วัสดุจะอ่อนตัวลง ซึ่งช่วยให้คุณสร้างรูปทรงต่างๆ ได้ หากต้องการโครงสร้างสามารถหุ้มด้วยลวดเหล็กได้

บันทึก! ขนาดของกล่องอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 3 ทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับเตากราไฟท์ - หม้อแปลงจาก เครื่องเชื่อมด้วยกำลัง 0.63 กิโลวัตต์ หากหม้อแปลงได้รับการออกแบบสำหรับ 380 V ก็สามารถย้อนกลับได้แม้ว่าช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์หลายคนจะบอกว่าคุณสามารถทิ้งทุกอย่างไว้ได้

ขั้นตอนที่ 4 หม้อแปลงหุ้มด้วยอะลูมิเนียมบาง - โครงสร้างจึงไม่ร้อนมากระหว่างการใช้งาน

ขั้นตอนที่ 5 ติดตั้งแปรงกราไฟท์แล้วติดตั้งพื้นผิวดินเหนียวที่ด้านล่างของกล่อง - ดังนั้นโลหะหลอมจะไม่แพร่กระจาย

ข้อได้เปรียบหลักของเตาอบนี้คือ ความร้อนซึ่งเหมาะสำหรับการหลอมแพลตตินั่มหรือแพลเลเดียม แต่ในหมู่ minuses คือการให้ความร้อนอย่างรวดเร็วของหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งมีปริมาตรเล็กน้อย (สามารถหลอมได้ครั้งละไม่เกิน 10 กรัม) ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นต้องมีการออกแบบที่แตกต่างออกไปสำหรับการหลอมปริมาณมาก

ดังนั้น สำหรับการหลอมโลหะปริมาณมาก จำเป็นต้องใช้เตาหลอมที่มีลวดนิกโครม หลักการทำงานของการออกแบบนั้นค่อนข้างง่าย: กระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับเกลียวนิกโครมซึ่งทำให้โลหะร้อนขึ้นและหลอมละลาย มีสูตรต่างๆ มากมายบนเว็บสำหรับคำนวณความยาวของเส้นลวด แต่โดยหลักการแล้ว ทั้งหมดนั้นเหมือนกัน

ขั้นตอนที่ 1 สำหรับเกลียวจะใช้นิกโครม ø0.3 มม. ยาวประมาณ 11 ม.

ขั้นตอนที่ 2. ลวดจะต้องพัน ในการทำเช่นนี้คุณต้องใช้ท่อทองแดงเส้นตรง ø5 มม. - มีเกลียวเป็นเกลียว

ขั้นตอนที่ 3 ใช้ท่อเซรามิกขนาดเล็ก ø1.6 ซม. และยาว 15 ซม. เป็นเบ้าหลอม ปลายท่อด้านหนึ่งเสียบด้วยใยหิน - โลหะที่หลอมเหลวจะไม่ไหลออก

ขั้นตอนที่ 4 หลังจากตรวจสอบประสิทธิภาพแล้ววางเกลียวรอบท่อ ในเวลาเดียวกัน ด้ายใยหินเดียวกันจะถูกวางไว้ระหว่างทางเลี้ยว ซึ่งจะช่วยป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและจำกัดการเข้าถึงของออกซิเจน

ขั้นตอนที่ 5 ขดลวดที่เสร็จแล้วจะถูกวางไว้ในตลับจากหลอดไฟกำลังสูง ตลับดังกล่าวมักจะเป็นเซรามิกและมีขนาดที่ต้องการ

ข้อดีของการออกแบบดังกล่าว:

• ผลผลิตสูง (มากถึง 30 กรัมต่อการวิ่ง);
• ความร้อนอย่างรวดเร็ว (ประมาณห้านาที) และความเย็นนาน
• ใช้งานง่าย - สะดวกในการเทโลหะลงในแม่พิมพ์
• เปลี่ยนเกลียวทันทีในกรณีที่เกิดความเหนื่อยหน่าย

แต่แน่นอนว่ามีข้อเสีย:

• นิกโครมไหม้โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเกลียวมีฉนวนไม่ดี
• ความไม่มั่นคง - อุปกรณ์เชื่อมต่อกับไฟหลัก 220 V.

บันทึก! คุณไม่สามารถเพิ่มโลหะลงในเตาได้หากส่วนก่อนหน้านั้นละลายไปแล้ว ที่ มิฉะนั้นวัสดุทั้งหมดจะกระจายไปทั่วห้องนอกจากนี้ยังสามารถทำร้ายดวงตาได้

สรุป

อย่างที่คุณเห็น คุณยังสามารถสร้างเตาแม่เหล็กไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง แต่เพื่อความตรงไปตรงมา การออกแบบที่อธิบายไว้ (เช่นทุกอย่างที่มีบนอินเทอร์เน็ต) ไม่ใช่เตาหลอม แต่เป็นอินเวอร์เตอร์สำหรับห้องปฏิบัติการของ Kukhtetsky สะสมให้ครบ การก่อสร้างเหนี่ยวนำที่บ้านเป็นไปไม่ได้