Индукционные печи
В индукционных печах металл нагревается токами, возбуждаемыми в нем переменным полем индуктора. По существу индукционные печи также являются печами сопротивления, но отличаются от них способом передачи энергии нагреваемому металлу. В отличие от печей сопротивления электрическая энергия в индукционных печах превращается сначала в электромагнитную, затем снова в электрическую и только потом в тепловую.
При индукционном нагреве тепло выделяется непосредственно в нагреваемом металле, поэтому использование тепла оказывается наиболее полным. С этой точки зрения индукционные печи - наиболее совершенный тип электрических печей.
Индукционные печи бывают двух типов: с сердечником и без сердечника — тигельные (рис.10).
Рисунок 2.10 Схематическое изображение индукционных печей: А) с сердечником: 1 - индуктор; 2 - сердечник; 3 - кольцевой желоб с металлом. Б) тигельная печь 1 - индуктор; 2 - тигель; 3 – металл.
В печах с сердечником металл находится в кольцевом желобе вокруг индуктора, внутри которого проходит сердечник. В тигельных печах внутри индуктора располагается тигель с металлом. Применить замкнутый сердечник в этом случае невозможно.
В силу ряда электродинамических эффектов, возникающих в кольце металла вокруг индуктора, удельная мощность канальных печей ограничивается определенными пределами. Поэтому эти печи используют преимущественно для плавления легкоплавких цветных металлов и лишь в отдельных случаях применяют для расплавления и перегрева чугуна в литейных цехах.
Удельная мощность тигельных печей может быть достаточно высока, а силы, возникающие в результате взаимодействия магнитных печей металла и индуктора, оказывают в этих печах положительное воздействие на процесс, способствуя перемешиванию металла. Бессердечниковые печи применяют для выплавки специальных, особенно низкоуглеродистых сталей и сплавов на основе никеля, хрома, железа, кобальта.
Важным достоинством тигельных печей являются простота конструкции и малые габариты печи. Благодаря этому индукционная тигельная печь может быть полностью помещена в вакуумную камеру и в ней возможно по ходу плавки обрабатывать металл вакуумом. Как вакуумные сталеплавильные агрегаты индукционные тигельные, печи получают все более широкое распространение в металлургии качественных сталей.