Indukcyjny piec tyglowy do topienia. Piekarnik indukcyjny DIY

Wprowadzenie 3

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej 3

Eksperymenty Faradaya 3

Zastosowanie w metalurgii4

Przemysłowe piece indukcyjne o częstotliwości 12

Topienie w piecu wyłożonym kwasem. 13

Topienie w próżniowych piecach indukcyjnych . 13

Wniosek16

Wykorzystana literatura:17

Prądy elektryczne wytwarzają wokół siebie pole magnetyczne. Połączenie pole magnetyczne z prądem doprowadziło do licznych prób wzbudzenia prądu w obwodzie za pomocą pola magnetycznego. Ten zasadniczy problem został znakomicie rozwiązany w 1831 roku przez angielskiego fizyka M. Faradaya, który odkrył zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Polega ona na tym, że w zamkniętym obwodzie przewodzącym, gdy zmienia się strumień indukcji magnetycznej objęty tym obwodem, powstaje prąd elektryczny, zwany indukcją.

Rozważmy klasyczne eksperymenty Faradaya, za pomocą których odkryto zjawisko indukcji elektromagnetycznej.

Doświadczenie I . Jeśli popchniesz lub wyciągniesz elektrozawór zamknięty w galwanometrze magnes trwały, następnie w momentach jego cofania lub cofania obserwuje się odchylenie w galwanometrze (powstaje prąd indukcyjny); Kierunki ugięcia strzałek podczas wysuwania i rozciągania magnesu są przeciwne. Im większe odchylenie igły galwanometru, tym większa prędkość ruch magnesu względem cewki. Gdy zmienią się bieguny magnesu, zmieni się kierunek odchylenia strzałki. Aby uzyskać prąd indukcyjny, magnes można pozostawić w bezruchu, należy wówczas przesunąć elektromagnes względem magnesu.

Doświadczenie ll. Końce jednej z cewek, włożone jedna w drugą, podłącza się do galwanometru, a przez drugą cewkę przepływa prąd. Odchylenie igły galwanometru obserwuje się w momentach włączania i wyłączania prądu, w momentach jego wzrostu lub spadku, lub gdy cewki poruszają się względem siebie. Kierunki odchylonej igły galwanometru są również przeciwne, gdy prąd jest włączany lub wyłączany, jego wzrost lub spadek, cewki zbliżają się lub oddalają.

Podsumowując wyniki swoich licznych eksperymentów, Faraday doszedł do wniosku, że prąd indukowany występuje zawsze, gdy następuje zmiana strumienia indukcji magnetycznej związanej z obwodem. Na przykład, gdy zamknięta pętla przewodząca obraca się w jednolitym polu magnetycznym, powstaje w niej również prąd indukowany. W tym przypadku indukcja pola magnetycznego w pobliżu przewodnika pozostaje stała, a zmienia się jedynie strumień indukcji magnetycznej przez obwód.

Ustalono także eksperymentalnie, że wartość prądu indukcyjnego jest całkowicie niezależna o sposobie zmiany strumienia indukcji magnetycznej, ale ty tylko ustalasz prędkość jego zmiany (w eksperymentach Faradaya wykazano także, że im większe jest wychylenie igły galwanometru (natężenie prądu), tym większa jest prędkość ruchu magnesu, czyli szybkość zmian natężenia prądu, czyli prędkość przemieszczania się magnesu) cewki).

Zastosowanie w metalurgii

Wytapianie stali w piecach indukcyjnych

W bezrdzeniowym piecu indukcyjnym metal topi się w tyglu umieszczonym wewnątrz cewki indukcyjnej, która jest spiralą z kilkoma zwojami materiału przewodzącego.

Przez cewkę indukcyjną przepływa prąd przemienny; zmienny strumień magnetyczny wytwarzany wewnątrz cewki indukcyjnej (rys. 1) indukuje prądy wirowe w metalu, które zapewniają jego nagrzanie i stopienie.

Aby nie zwiększać nadmiernie mocy generatora zasilającego piec, w obwodzie pieca włącza się kondensatory, które kompensują reaktancję indukcyjną cewki indukcyjnej. Jak wiadomo, obecność reaktancji indukcyjnej w obwodzie AC powoduje przesunięcie fazowe (wielkość prądu opóźnia się w stosunku do wielkości napięcia), w wyniku czego maleje współczynnik mocy instalacji cos(ph). Pojemność powoduje odwrotne przesunięcie fazowe; dobierając pojemność kondensatorów, osiągają ustawienie instalacji w rezonansie, gdy kąt fazowy f zbliża się do zera, a cos f zbliża się do jedności. Im wyższa częstotliwość, tym mniejsza jest wymagana pojemność baterii kondensatorów.

Ważną cechą pieców indukcyjnych jest intensywna cyrkulacja ciekłego metalu, spowodowana oddziaływaniem pól elektromagnetycznych wzbudzanych z jednej strony przez prądy przepływające przez cewkę indukcyjną, a z drugiej przez prądy wirowe w metalu.

Charakter przepływów cyrkulacyjnych pokazano na ryc. 2. Pozytywną stroną tego zjawiska jest to, że w wyniku mieszania przyspiesza się topienie i wyrównywanie składu i temperatury metalu, negatywną stroną jest to, że powierzchnia metalu; okazuje się wypukły i może zostać odsłonięty w miarę spływania żużla do ścianek tygla. Intensywność mieszania jest w przybliżeniu proporcjonalna do kwadratu zwojów ampera (1p)- i odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości prądu zasilającego.

Ryż. 2 .

Cyrkulacja elektrodynamiczna

metalu w tyglu pieca indukcyjnego.

Inną cechą pieców indukcyjnych jest to, że gęstość indukowanych prądów osiąga maksimum na powierzchni metalu w pobliżu ścianek tygla i maleje w kierunku osi tygla („efekt powierzchniowy”). W tej powierzchni wyróżnia się warstwa największa liczba ciepło, dzięki któremu ładunek topi się. Grubość warstwy metalu o dużej gęstości indukowanych prądów jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego częstotliwości.

Piece indukcyjne mają następujące zalety w porównaniu z piecami łukowymi:

1) nie występują łuki wysokotemperaturowe, co zmniejsza absorpcję wodoru i azotu oraz odpadów metalowych podczas topienia;

2) nieznaczne straty pierwiastków stopowych podczas przetapiania odpadów stopowych;

3) małe wymiary pieców, umożliwiające umieszczanie ich w zamkniętych komorach i stapianie w próżni lub w atmosferze gazu obojętnego;

4) mieszanie elektrodynamiczne, które przyczynia się do otrzymania metalu o jednorodnym składzie i temperaturze. Głównymi wadami pieców indukcyjnych jest niska trwałość głównej wykładziny i niska temperaturażużle ogrzewane metalem; Ze względu na zimne żużle podczas wytapiania trudno jest usunąć fosfor i siarkę.

Piece indukcyjne dzielą się na dwa typy:

1) zasilane prądem wysokiej częstotliwości;

2) zasilany prądem o częstotliwości przemysłowej (50 Hz).

W piecach pierwszego typu zwykle zmniejsza się częstotliwość prądu zasilającego; Wraz ze wzrostem pojemności i średnicy tygla; małe (kilka kilogramów lub mniej) piece zasilane są prądem o częstotliwości od 50 do 1000 kHz, średnie i duże (o wydajności do kilkudziesięciu ton) prądem o częstotliwości |0,5-10 kHz.

1 Projekt pieca indukcyjnego.

Topialnia indukcyjna składa się z pieca z mechanizmem przechylnym i urządzeń zasilających (generator wysokiej częstotliwości, bateria kondensatorów, panel sterowania oraz, w przypadku dużych pieców, automatyczny regulator trybu elektrycznego). Pojemność pieców indukcyjnych sięga 60 ton. Głównymi elementami pieca są rama, wzbudnik i tygiel ogniotrwały, który czasami jest przykryty pokrywą.

Piec indukcyjny

udźwig 60 kg.

piec dwupaleniskowy,

3-induktor,

4-warstwa izolacyjna,

płyta 6-absocemitowa,

skarpetka 7-drenowa,

8-kołnierz,

9-elastyczny przewodnik,

10-drewniane belki.

Rama (obudowa) piekarników o małej pojemności (<0,5 т) делают в форме прямоугольного параллелепипеда, используя асбоцемент, дерево, выполняя несущие ребра из уголков и полос немагнитной стали, дюралюминия. В местах соединения металлических элементов укладывают изоляционные прокладки для исключения возникновения кольцевых токов, Индуктор в таком каркасе крепят к верхней и нижней опорным асбоцементным плитам (рис. 3). В печах средней и большой емкости каркас выполняют из стали в виде сплошного кожуха цилиндрической формы (рис. 4) и иногда в виде «беличьей клетки», представляющей собой группу вертикальных стоек, приваренных к верхнему и нижнему опорным кольцам. Для уменьшения нагрева таких каркасов индуктируемыми токами и потерь с потоками рассеивания используют следующие решения:

a) rama wykonana jest ze stali niemagnetycznej;

b) pomiędzy ramą wykonaną ze zwykłej stali a cewką indukcyjną umieszcza się obwód magnetyczny z kilku pakietów stali transformatorowej rozmieszczonych wzdłuż cewki indukcyjnej (ryc. 4);

c) pomiędzy wzbudnikiem a ramą umieszcza się zamknięty ekran elektromagnetyczny wykonany z metalu o niskiej rezystancji (miedź, aluminium).

Cewka indukcyjna, płyta paleniska, górna ceramika i pakiety obwodów magnetycznych są sztywno przymocowane do ramy. Do przedniej części ramy na poziomie skarpety spustowej przymocowane są dwa czopy, które są niezbędne do obracania pieca podczas spuszczania metalu.

Rys.4 Piec indukcyjny o pojemności 8 ton.

1-cewka,

Piece indukcyjne służą do wytapiania metali i wyróżniają się tym, że ogrzewanie w nich odbywa się za pomocą prądu elektrycznego. Prąd jest wzbudzany w cewce, a dokładniej w stałym polu.

W takich konstrukcjach energia ulega kilkukrotnej konwersji (w tej kolejności):

w elektromagnetyczny;
elektryczny;
termiczny

Takie piece pozwalają na wykorzystanie ciepła z maksymalną wydajnością, co nie jest zaskakujące, ponieważ są najbardziej zaawansowanymi ze wszystkich istniejących modeli zasilanych energią elektryczną.

Uważać na! Konstrukcje indukcyjne występują w dwóch typach - z rdzeniem lub bez. W pierwszym przypadku metal umieszcza się w rurowej rynnie umieszczonej wokół cewki indukcyjnej. Rdzeń znajduje się w samej cewce. Druga opcja nazywa się tyglem, ponieważ w niej metal i tygiel znajdują się już wewnątrz wskaźnika. Oczywiście nie można w tym przypadku mówić o żadnym rdzeniu.

W dzisiejszym artykule porozmawiamy o tym, jak to zrobićPiekarnik indukcyjny DIY.

Wśród wielu zalet warto wyróżnić następujące:

czystość i bezpieczeństwo środowiska;
zwiększona jednorodność stopu w wyniku aktywnego ruchu metalu;
prędkość – z piekarnika można korzystać niemal natychmiast po włączeniu;
strefowa i skupiona orientacja energetyczna;
wysoka szybkość topnienia;
brak oparów substancji stopowych;
możliwość regulacji temperatury;
liczne możliwości techniczne.

Ale są też wady.

Żużel jest podgrzewany przez metal, w wyniku czego ma niską temperaturę.
Jeśli żużel jest zimny, bardzo trudno jest usunąć fosfor i siarkę z metalu.
Pole magnetyczne jest rozpraszane pomiędzy cewką a topiącym się metalem, dlatego konieczne będzie zmniejszenie grubości wykładziny. To wkrótce doprowadzi do uszkodzenia samej wykładziny.

Wideo – Piekarnik indukcyjny

Zastosowanie przemysłowe

Obie konstrukcje znajdują zastosowanie przy wytopie żeliwa, aluminium, stali, magnezu, miedzi i metali szlachetnych. Użyteczna objętość takich konstrukcji może wynosić od kilku kilogramów do kilkuset ton.

Piece przemysłowe dzielą się na kilka typów.

Konstrukcje średniej częstotliwości są powszechnie stosowane w inżynierii mechanicznej i metalurgii. Za ich pomocą topi się stal, a przy użyciu tygli grafitowych topi się metale nieżelazne.
W wytapianiu żelaza stosowane są przemysłowe projekty częstotliwości.
Konstrukcje oporowe przeznaczone są do topienia aluminium, stopów aluminium i cynku.

Uważać na! To właśnie technologia indukcyjna stała się podstawą bardziej popularnych urządzeń - kuchenek mikrofalowych.

Do użytku domowego

Z oczywistych powodów piec indukcyjny do topienia nie jest często używany w życiu codziennym. Ale technologię opisaną w artykule można znaleźć w prawie wszystkich nowoczesnych domach i mieszkaniach. Należą do nich wyżej wymienione kuchenki mikrofalowe, kuchenki indukcyjne i piekarniki elektryczne.

Weźmy pod uwagę na przykład płyty. Ogrzewają naczynia za pomocą indukcyjnych prądów wirowych, w wyniku czego ogrzewanie następuje niemal natychmiast. Typowe jest to, że nie da się włączyć palnika, na którym nie ma naczynia kuchennego.

Sprawność kuchenek indukcyjnych sięga 90%. Dla porównania: dla kuchenek elektrycznych jest to około 55-65%, a dla kuchenek gazowych nie więcej niż 30-50%. Ale uczciwie warto zauważyć, że do obsługi opisanych pieców wymagane są specjalne przybory.

Domowy piec indukcyjny

Nie tak dawno temu krajowi radioamatorzy wyraźnie pokazali, że można samodzielnie wykonać piec indukcyjny. Obecnie istnieje wiele różnych schematów i technologii wytwarzania, ale my przedstawiliśmy tylko te najpopularniejsze z nich, czyli najbardziej efektywne i łatwe do wdrożenia.

Piec indukcyjny wykonany z generatora wysokiej częstotliwości

Poniżej znajduje się obwód elektryczny do wykonania domowego urządzenia z generatora wysokiej częstotliwości (27,22 megaherca).

Oprócz generatora do montażu potrzebne będą cztery żarówki dużej mocy i ciężka lampa wskazująca gotowość.

Uważać na! Główną różnicą między piecem wykonanym według tego schematu jest uchwyt skraplacza - w tym przypadku znajduje się on na zewnątrz.

Ponadto metal znajdujący się w cewce (cewce) topi się w urządzeniu o najmniejszej mocy.

Podczas produkcji należy pamiętać o kilku ważnych punktach, które wpływają na prędkość cięcia metalu. Ten:

moc;
częstotliwość;
straty wirowe;
intensywność wymiany ciepła;
straty histerezy.

Urządzenie będzie zasilane ze standardowej sieci 220 V, ale z preinstalowanym prostownikiem. Jeśli piec przeznaczony jest do ogrzewania pomieszczenia, zaleca się użycie spirali nichromowej, a jeśli do topienia, szczotek grafitowych. Przyjrzyjmy się bliżej każdemu z projektów.

Wideo - Budowa falownika spawalniczego

Istota projektu jest następująca: instaluje się parę szczotek grafitowych, między nimi wlewa się proszek granitowy, po czym podłącza się do transformatora obniżającego napięcie. Charakterystyczne jest, że podczas wytapiania nie trzeba obawiać się porażenia prądem, ponieważ nie ma potrzeby stosowania napięcia 220 V.

Technologia montażu

Krok 1. Zmontowana jest podstawa - skrzynka z cegły szamotowej o wymiarach 10x10x18 cm, ułożona na płytkach ognioodpornych.

Krok 2. Pudełko wykończone jest tekturą azbestową. Po zwilżeniu wodą materiał mięknie, co pozwala na nadanie mu dowolnego kształtu. W razie potrzeby konstrukcję można owinąć drutem stalowym.

Uważać na! Wymiary skrzynki mogą się różnić w zależności od mocy transformatora.

Krok 3. Najlepszą opcją dla pieca grafitowego jest transformator ze spawarki o mocy 0,63 kW. Jeśli transformator jest zaprojektowany na 380 V, można go przewinąć, chociaż wielu doświadczonych elektryków twierdzi, że wszystko można pozostawić bez zmian

Krok 4. Transformator owija się cienką warstwą aluminium - dzięki temu konstrukcja nie nagrzewa się zbytnio podczas pracy.

Krok 5. Instaluje się szczotki grafitowe, na dnie skrzynki instaluje się podłoże gliniaste - w ten sposób roztopiony metal nie będzie się rozprzestrzeniał.

Główną zaletą takiego pieca jest jego wysoka temperatura, która nadaje się nawet do wytapiania platyny lub palladu. Ale do wad należy szybkie nagrzewanie transformatora, mała objętość (jednorazowo można wytopić nie więcej niż 10 g). Z tego powodu w przypadku wytopów o większej objętości będzie wymagany inny projekt.

Tak więc, aby wytopić duże ilości metalu, będziesz potrzebować pieca z drutem nichromowym. Zasada działania konstrukcji jest dość prosta: prąd elektryczny doprowadzany jest do spirali nichromowej, która nagrzewa się i topi metal. W Internecie istnieje wiele różnych wzorów do obliczania długości drutu, ale wszystkie są w zasadzie takie same.

Krok 1. Do spirali stosuje się nichrom ø0,3 mm o długości około 11 m.

Krok 2. Drut należy nawinąć. Aby to zrobić, będziesz potrzebować prostej rurki miedzianej ø5 mm - nawinięta jest na nią spirala.

Krok 3. Jako tygiel służy mała rurka ceramiczna o średnicy 1,6 cm i długości 15 cm. Jeden koniec rurki zatyka się gwintem azbestowym – w ten sposób nie będzie wypływał roztopiony metal.

Krok 4. Po sprawdzeniu funkcjonalności spiralę układa się wokół rury. W takim przypadku między zwojami umieszcza się tę samą nić azbestową - zapobiegnie to zwarciom i ograniczy dostęp tlenu.

Krok 5. Gotową cewkę umieszczamy w oprawce lampy dużej mocy. Takie wkłady są zwykle ceramiczne i mają wymagany rozmiar.

Zalety tego projektu:

wysoka wydajność (do 30 g na przejście);
szybkie nagrzewanie (około pięciu minut) i długie chłodzenie;
łatwość użycia - wygodnie jest wlewać metal do form;
szybka wymiana spirali w przypadku przepalenia.

Ale są oczywiście wady:

nichrom wypala się, zwłaszcza jeśli spirala jest słabo izolowana;
brak bezpieczeństwa – urządzenie podłączone jest do zasilania 220 V.

Uważać na! Nie można dodawać metalu do pieca, jeśli poprzednia część została już tam stopiona. W przeciwnym razie cały materiał rozproszy się po całym pomieszczeniu, a ponadto może zranić oczy.

Jako wniosek

Jak widać nadal można samodzielnie wykonać piec indukcyjny. Ale szczerze mówiąc, opisywany projekt (jak wszystkie dostępne w Internecie) nie jest dokładnie piecem, ale falownikiem laboratoryjnym Kukhtetsky'ego. Po prostu niemożliwe jest złożenie pełnoprawnej konstrukcji indukcyjnej w domu.

Indukcyjny piec do topienia jest stosowany od kilkudziesięciu lat do topienia metali i stopów. Urządzenie stało się powszechne w metalurgii i inżynierii mechanicznej, a także w biżuterii. Jeśli chcesz, możesz samodzielnie wykonać prostą wersję tego sprzętu. Przyjrzyjmy się bliżej zasadzie działania i cechom korzystania z pieca indukcyjnego.

Zasada nagrzewania indukcyjnego

Aby metal mógł przejść z jednego stanu skupienia do drugiego, należy go podgrzać do odpowiednio wysokiej temperatury. Ponadto każdy metal i stop ma swoją własną temperaturę topnienia, która zależy od składu chemicznego i innych czynników. Indukcyjny piec do topienia nagrzewa materiał od wewnątrz, tworząc prądy wirowe, które przepływają przez sieć krystaliczną. Rozpatrywany proces związany jest ze zjawiskiem rezonansu, które powoduje wzrost siły prądów wirowych.

Zasada działania urządzenia ma następujące cechy:

Przestrzeń utworzona wewnątrz cewki służy do pomieszczenia przedmiotu obrabianego. Tę metodę ogrzewania można zastosować w warunkach przemysłowych tylko wtedy, gdy stworzy się duże urządzenie, w którym można umieścić mieszaniny o różnej wielkości.
Zainstalowana cewka może mieć inny kształt, na przykład ósemkę, ale najczęstszą jest spirala. Warto wziąć pod uwagę, że kształt cewki dobiera się w zależności od właściwości przedmiotu obrabianego poddawanego nagrzewaniu.

W celu wytworzenia zmiennego pola magnetycznego urządzenie podłącza się do domowej sieci energetycznej. Aby poprawić jakość powstałego stopu o wysokiej płynności, stosuje się generatory wysokiej częstotliwości.

Projektowanie i zastosowanie pieca indukcyjnego

W razie potrzeby możesz stworzyć piec indukcyjny do topienia metalu ze złomu. Klasyczny projekt składa się z trzech bloków:

Generator wytwarzający prąd przemienny o wysokiej częstotliwości. To właśnie wytwarza prąd elektryczny, który przekształca się w pole magnetyczne przechodzące przez materiał i przyspieszające ruch cząstek. Z tego powodu następuje przejście metalu lub stopów ze stanu stałego w ciecz.
Cewka indukcyjna odpowiada za wytworzenie pola magnetycznego, które nagrzewa metal.
Tygiel przeznaczony jest do topienia materiału. Umieszczony jest w cewce indukcyjnej, a uzwojenie jest podłączone do źródeł prądu.

Proces przekształcania prądu elektrycznego w pole magnetyczne jest obecnie stosowany w wielu różnych gałęziach przemysłu.

Główne zalety cewki indukcyjnej obejmują następujące punkty:

Nowoczesne urządzenie jest w stanie kierować polem magnetycznym, zwiększając w ten sposób wydajność. Innymi słowy, nagrzewa się ładunek, a nie urządzenie.
Dzięki równomiernemu rozkładowi pola magnetycznego przedmiot obrabiany jest równomiernie nagrzewany. W takim przypadku od momentu włączenia urządzenia do stopienia ładunku mija niewielka ilość czasu.
Jednorodność powstałego stopu, a także jego wysoka jakość.
Podczas ogrzewania i topienia metalu nie dochodzi do parowania.
Sama instalacja jest bezpieczna w użytkowaniu i nie powoduje powstawania substancji toksycznych.

Istnieje po prostu ogromna liczba różnych opcji domowych pieców indukcyjnych, z których każda ma swoje specyficzne cechy.

Rodzaje pieców indukcyjnych

Biorąc pod uwagę klasyfikację urządzeń, zauważamy, że przedmioty obrabiane mogą być podgrzewane zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz cewki. Dlatego istnieją dwa rodzaje pieców indukcyjnych:

Kanał. Tego rodzaju urządzenie ma małe kanały rozmieszczone wokół cewki indukcyjnej. Aby wygenerować zmienne pole magnetyczne, wewnątrz znajduje się rdzeń.
Tygiel. Konstrukcja ta charakteryzuje się obecnością specjalnego pojemnika zwanego tyglem. Wykonany jest z metalu ogniotrwałego o wysokiej temperaturze topnienia.

Ważne jest, aby kanałowe piece indukcyjne miały duże wymiary gabarytowe i były przeznaczone do przemysłowego topienia metali. Dzięki ciągłemu procesowi topienia można uzyskać dużą objętość roztopionego metalu. Kanałowe piece indukcyjne służą do topienia aluminium i żeliwa, a także innych stopów metali nieżelaznych.
Piece indukcyjne tyglowe charakteryzują się stosunkowo małymi wymiarami. W większości przypadków tego typu urządzenia stosuje się przy tworzeniu biżuterii, a także przy topieniu metalu w domu.
Tworząc piec własnymi rękami, możesz regulować moc, zmieniając liczbę zwojów. Warto wziąć pod uwagę, że wraz ze wzrostem mocy urządzenia potrzebny jest większy akumulator, gdyż wzrasta pobór energii. W celu obniżenia temperatury głównych elementów konstrukcyjnych instalowany jest wentylator. Podczas długotrwałej pracy pieca jego główne elementy mogą znacznie się nagrzać, co warto wziąć pod uwagę.
Piece indukcyjne oparte na lampach stały się jeszcze bardziej powszechne. Możesz sam wykonać podobny projekt. Proces montażu ma następujące cechy:
Rurka miedziana służy do utworzenia cewki indukcyjnej, dla której jest wygięta spiralnie. Końcówki muszą być również duże, co jest wymagane do podłączenia urządzenia do źródła prądu.
Cewkę należy umieścić w obudowie. Wykonany jest z materiału żaroodpornego, który może odbijać ciepło.
Kaskady lamp połączone są według obwodu z kondensatorami i dławikami.
Lampka kontrolna neonowa jest podłączona. Jest zawarty w obwodzie i sygnalizuje, że urządzenie jest gotowe do pracy.
Do układu podłączony jest kondensator zmienny.

Ważnym punktem jest sposób chłodzenia systemu. Podczas pracy prawie wszystkich pieców indukcyjnych główne elementy konstrukcyjne mogą nagrzewać się do wysokich temperatur. Urządzenia przemysłowe są wyposażone w wymuszony układ chłodzenia zasilany wodą lub środkiem niezamarzającym. Aby stworzyć projekt chłodzenia wodą własnymi rękami, potrzeba sporo pieniędzy.
W domu zainstalowany jest system chłodzenia powietrzem. W tym celu instalowane są wentylatory. Należy je ustawić tak, aby zapewnić ciągły dopływ zimnego powietrza do głównych elementów konstrukcyjnych pieca.

Wytapianie metali metodą indukcji jest szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu: metalurgii, budowie maszyn, jubilerstwie. Możesz zmontować prosty piec indukcyjny do topienia metalu w domu własnymi rękami.

Nagrzewanie i topienie metali w piecach indukcyjnych następuje w wyniku wewnętrznego nagrzewania i zmian w sieci krystalicznej metalu, gdy przepływają przez nie prądy wirowe o wysokiej częstotliwości. Proces ten opiera się na zjawisku rezonansu, w którym prądy wirowe mają maksymalną wartość.

Aby spowodować przepływ prądów wirowych przez roztopiony metal, umieszcza się go w strefie działania pola elektromagnetycznego cewki indukcyjnej. Może mieć kształt spirali, ósemki lub koniczyny. Kształt cewki indukcyjnej zależy od wielkości i kształtu nagrzewanego przedmiotu obrabianego.

Cewka indukcyjna jest podłączona do źródła prądu przemiennego. W przemysłowych piecach do topienia stosuje się prądy o częstotliwości przemysłowej 50 Hz, do topienia małych ilości metali w biżuterii stosuje się generatory wysokiej częstotliwości, ponieważ są one bardziej wydajne.

Gatunek

Prądy wirowe są zamknięte wzdłuż obwodu ograniczonego polem magnetycznym cewki indukcyjnej. Dzięki temu możliwe jest nagrzewanie elementów przewodzących zarówno wewnątrz cewki, jak i na jej zewnątrz.

kanał, w którym zbiornikiem do topienia metali są kanały umieszczone wokół cewki indukcyjnej, a wewnątrz niej znajduje się rdzeń;
tygiel, używają specjalnego pojemnika - tygla wykonanego z materiału żaroodpornego, zwykle wyjmowanego.

Piec kanałowy zbyt duży i przeznaczony do przemysłowych ilości wytapiania metali. Stosowany jest do wytapiania żeliwa, aluminium i innych metali nieżelaznych.
Piec tyglowy Jest dość kompaktowy, jest używany przez jubilerów i radioamatorów; taki piec można złożyć własnymi rękami i używać w domu.

Urządzenie

generator prądu przemiennego wysokiej częstotliwości;
cewka indukcyjna - uzwojenie spiralne wykonane z drutu lub rurki miedzianej, wykonane ręcznie;
tygiel.

Tygiel umieszcza się w cewce indukcyjnej, końce uzwojenia podłącza się do źródła prądu. Gdy przez uzwojenie przepływa prąd, wokół niego pojawia się pole elektromagnetyczne o zmiennym wektorze. W polu magnetycznym powstają prądy wirowe, skierowane prostopadle do jego wektora i przechodzące w zamkniętej pętli wewnątrz uzwojenia. Przechodzą przez metal umieszczony w tyglu, podgrzewając go do temperatury topnienia.

Zalety pieca indukcyjnego:

szybkie i równomierne nagrzewanie metalu natychmiast po włączeniu instalacji;
kierunek nagrzewania - podgrzewany jest tylko metal, a nie cała instalacja;
wysoka prędkość topienia i jednorodność stopu;
nie ma odparowania składników stopów metali;
Instalacja jest przyjazna dla środowiska i bezpieczna.

Falownik spawalniczy może pełnić funkcję generatora dla pieca indukcyjnego do topienia metalu. Możesz także zmontować generator, korzystając ze schematów przedstawionych poniżej własnymi rękami.

Piec do topienia metalu za pomocą falownika spawalniczego

Taka konstrukcja jest prosta i bezpieczna, ponieważ wszystkie falowniki są wyposażone w wewnętrzne zabezpieczenie przed przeciążeniem. Cały montaż pieca w tym przypadku sprowadza się do wykonania induktora własnymi rękami.

Zwykle wykonuje się go w postaci spirali z cienkościennej rurki miedzianej o średnicy 8-10 mm. Gięto go według szablonu o wymaganej średnicy, umieszczając zwoje w odległości 5-8 mm. Liczba zwojów wynosi od 7 do 12, w zależności od średnicy i charakterystyki falownika. Całkowita rezystancja cewki musi być taka, aby nie powodować przetężenia w falowniku, w przeciwnym razie zostanie wyłączony przez wewnętrzne zabezpieczenie.

Cewkę można zamocować w obudowie wykonanej z grafitu lub tekstolitu, a wewnątrz można zamontować tygiel. Cewkę można po prostu umieścić na powierzchni odpornej na ciepło. Obudowa nie może przewodzić prądu, w przeciwnym razie będą przez nią przepływać prądy wirowe i moc instalacji spadnie. Z tego samego powodu nie zaleca się umieszczania ciał obcych w strefie topienia.

W przypadku pracy z falownika spawalniczego jego obudowa musi być uziemiona! Gniazdo i okablowanie muszą być przystosowane do prądu pobieranego przez falownik.

System ogrzewania prywatnego domu opiera się na działaniu pieca lub kotła, którego wysoka wydajność i długa nieprzerwana żywotność zależy zarówno od marki i instalacji samych urządzeń grzewczych, jak i od prawidłowego montażu komina.
Znajdziesz zalecenia dotyczące wyboru kotła na paliwo stałe, a w następnej sekcji zapoznasz się z rodzajami i zasadami:

Piec indukcyjny z tranzystorami: schemat

Istnieje wiele różnych sposobów samodzielnego montażu nagrzewnicy indukcyjnej. Dość prosty i sprawdzony schemat pieca do topienia metalu pokazano na rysunku:

dwa tranzystory polowe typu IRFZ44V;
dwie diody UF4007 (można zastosować również UF4001);
rezystor 470 Ohm, 1 W (można wziąć dwa 0,5 W połączone szeregowo);
kondensatory foliowe na 250 V: 3 sztuki o pojemności 1 μF; 4 sztuki - 220 nF; 1 sztuka - 470 nF; 1 sztuka - 330 nF;
miedziany drut nawojowy w izolacji emaliowanej Ø1,2 mm;
miedziany drut nawojowy w izolacji emaliowanej Ø2 mm;
dwa pierścienie z cewek wymontowanych z zasilacza komputera.

Sekwencja montażu DIY:

Tranzystory polowe są instalowane na grzejnikach. Ponieważ obwód nagrzewa się bardzo podczas pracy, grzejnik musi być wystarczająco duży. Można je zamontować na jednym grzejniku, jednak wówczas należy odizolować tranzystory od metalu za pomocą uszczelek i podkładek wykonanych z gumy i tworzywa sztucznego. Układ pinów tranzystorów polowych pokazano na rysunku.

Konieczne jest wykonanie dwóch dławików. Aby je wykonać, drut miedziany o średnicy 1,2 mm nawija się wokół pierścieni wyjętych z zasilacza dowolnego komputera. Pierścienie te wykonane są ze sproszkowanego żelaza ferromagnetycznego. Konieczne jest nawinięcie na nie od 7 do 15 zwojów drutu, starając się zachować odległość między zwojami.

Wymienione powyżej kondensatory są montowane w akumulatorze o łącznej pojemności 4,7 μF. Połączenie kondensatorów jest równoległe.

Uzwojenie cewki wykonane jest z drutu miedzianego o średnicy 2 mm. Owiń 7-8 zwojów uzwojenia wokół cylindrycznego przedmiotu odpowiedniego do średnicy tygla, pozostawiając końce wystarczająco długie, aby połączyć się z obwodem.
Połącz elementy na płytce zgodnie ze schematem. Jako źródło zasilania zastosowano akumulator 12 V, 7,2 A/h. Pobór prądu w trybie pracy wynosi około 10 A, pojemność akumulatora w tym przypadku wystarczy na około 40 minut. W razie potrzeby korpus pieca jest wykonany z materiału żaroodpornego, na przykład tekstolitu można zmienić poprzez zmianę liczby zwojów uzwojenia cewki indukcyjnej i ich średnicy.

Podczas długotrwałej pracy elementy grzejne mogą się przegrzać! Aby je ochłodzić, możesz użyć wentylatora.

Nagrzewnica indukcyjna do topienia metalu: wideo

Piec indukcyjny z lampami

Mocniejszy piec indukcyjny do topienia metali można zmontować własnymi rękami za pomocą lamp elektronicznych. Schemat urządzenia pokazano na rysunku.

Aby wygenerować prąd o wysokiej częstotliwości, stosuje się 4 lampy połączone równolegle. Jako cewkę indukcyjną zastosowano rurkę miedzianą o średnicy 10 mm. Instalacja wyposażona jest w kondensator strojeniowy umożliwiający regulację mocy. Częstotliwość wyjściowa wynosi 27,12 MHz.

Aby złożyć obwód, potrzebujesz:

4 lampy elektronowe - tetrody, można zastosować 6L6, 6P3 lub G807;
4 dławiki przy 100...1000 µH;
4 kondensatory przy 0,01 µF;
neonowa lampka kontrolna;
kondensator trymera.

Samodzielny montaż urządzenia:

Cewka indukcyjna jest wykonana z miedzianej rurki poprzez zgięcie jej w spiralny kształt. Średnica zwojów wynosi 8-15 cm, odległość między zwojami wynosi co najmniej 5 mm. Końce są cynowane w celu przylutowania do obwodu. Średnica induktora powinna być o 10 mm większa niż średnica umieszczonego wewnątrz tygla.
Cewka jest umieszczona w obudowie. Może być wykonany z żaroodpornego, nieprzewodzącego materiału lub z metalu, zapewniającego izolację termiczną i elektryczną od elementów obwodu.
Kaskady lamp montowane są według obwodu z kondensatorami i dławikami. Kaskady są połączone równolegle.
Podłącz neonową lampkę kontrolną - zasygnalizuje ona gotowość obwodu do pracy. Lampa jest wyprowadzona do korpusu instalacyjnego.
W obwodzie znajduje się kondensator dostrajający o zmiennej pojemności, jego uchwyt jest również podłączony do obudowy.

Wszystkim miłośnikom przysmaków przygotowanych metodą wędzenia na zimno sugerujemy nauczenie się, jak szybko i łatwo zrobić wędzarnię własnymi rękami oraz zapoznanie się z instrukcją foto i wideo dotyczącą wykonania generatora dymu do wędzenia na zimno.

Chłodzenie obwodu

Huty przemysłowe wyposażone są w wymuszony system chłodzenia za pomocą wody lub środka przeciw zamarzaniu. Wykonanie chłodzenia wodnego w domu będzie wymagało dodatkowych kosztów porównywalnych cenowo do kosztu samej instalacji do topienia metalu.

Chłodzenie powietrzem za pomocą wentylatora jest możliwe pod warunkiem, że wentylator będzie umieszczony w odpowiedniej odległości. W przeciwnym razie metalowe uzwojenie i inne elementy wentylatora będą służyć jako dodatkowy obwód zamykający prądy wirowe, co zmniejszy wydajność instalacji.

Elementy obwodów elektronicznych i lamp mogą również aktywnie się nagrzewać. Aby je ochłodzić, zapewniono radiatory.

Środki bezpieczeństwa podczas pracy

Głównym zagrożeniem podczas pracy jest ryzyko poparzenia rozgrzanymi elementami instalacji oraz roztopionym metalem.
Obwód lampy zawiera elementy znajdujące się pod wysokim napięciem, dlatego należy ją umieścić w zamkniętej obudowie, aby zapobiec przypadkowemu kontaktowi z elementami.
Pole elektromagnetyczne może oddziaływać na obiekty znajdujące się poza korpusem urządzenia. Dlatego przed pracą lepiej założyć ubranie pozbawione metalowych elementów i usunąć z pola operacyjnego skomplikowane urządzenia: telefony, aparaty cyfrowe.

Nie zaleca się używania urządzenia osobom z wszczepionym rozrusznikiem serca!

Piec do topienia metali w domu można wykorzystać także do szybkiego nagrzania elementów metalowych np. podczas ich cynowania czy formowania. Charakterystykę pracy prezentowanych instalacji można dostosować do konkretnego zadania poprzez zmianę parametrów wzbudnika i sygnału wyjściowego zespołów prądotwórczych – w ten sposób można osiągnąć ich maksymalną sprawność.

Piece indukcyjne znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle metalurgicznym. Takie piece są często wykonywane niezależnie. Aby to zrobić, musisz znać ich zasadę działania i cechy konstrukcyjne. Zasada działania takich pieców była znana już dwa wieki temu.

Piece indukcyjne są w stanie rozwiązać następujące problemy:

Topienie metalu.
Obróbka cieplna części metalowych.
Oczyszczanie metali szlachetnych.

Takie funkcje dostępne są w piekarnikach przemysłowych. Do warunków domowych i ogrzewania pomieszczeń służą specjalnie zaprojektowane piece.

Zasada działania

Piec indukcyjny działa poprzez ogrzewanie materiałów przy wykorzystaniu właściwości prądów wirowych. Aby wytworzyć takie prądy, stosuje się specjalną cewkę indukcyjną, która składa się z cewki indukcyjnej z kilkoma zwojami drutu o dużym przekroju.

Do cewki indukcyjnej doprowadzany jest zasilacz prądu przemiennego. W cewce prąd przemienny wytwarza pole magnetyczne, które zmienia się wraz z częstotliwością sieci i przenika wewnętrzną przestrzeń cewki. Kiedy w tej przestrzeni zostanie umieszczony jakikolwiek materiał, powstają w nim prądy wirowe, które go podgrzewają.

Woda w pracującym induktorze nagrzewa się i wrze, a metal zaczyna się topić po osiągnięciu odpowiedniej temperatury. Piece indukcyjne można z grubsza podzielić na typy:

Piece z rdzeniem magnetycznym.
Bez rdzenia magnetycznego.

Piec pierwszego typu zawiera induktor zamknięty w metalu, co tworzy specjalny efekt zwiększający gęstość pola magnetycznego, dzięki czemu nagrzewanie odbywa się sprawnie i szybko. W piecach bez rdzenia magnetycznego cewka indukcyjna znajduje się na zewnątrz.

Rodzaje i cechy pieców

Piece indukcyjne można podzielić na typy, które mają swoją własną charakterystykę działania i cechy charakterystyczne. Niektóre wykorzystywane są do pracy w przemyśle, inne w życiu codziennym, do gotowania.

Piece indukcyjne próżniowe

Piec ten przeznaczony jest do topienia i odlewania stopów metodą indukcyjną. Składa się z szczelnej komory, w której umieszczony jest tyglowy piec indukcyjny z formą odlewniczą.

W próżni można zapewnić doskonałe procesy metalurgiczne i uzyskać wysokiej jakości odlewy. Obecnie produkcja próżniowa przeszła na nowe procesy technologiczne z łańcuchów ciągłych w środowisku próżniowym, co umożliwia tworzenie nowych produktów i obniżenie kosztów produkcji.

Zalety topienia próżniowego

Ciekły metal można przechowywać w próżni przez długi czas.
Zwiększone odgazowanie metali.
Podczas procesu wytapiania można w każdej chwili doładować piec i wpłynąć na proces rafinacji i odtleniania.
Możliwość ciągłego monitorowania i regulacji temperatury stopu i jego składu chemicznego podczas pracy.
Wysoka czystość odlewów.
Szybkie nagrzewanie i prędkość topienia.
Zwiększona jednorodność stopu dzięki wysokiej jakości mieszaniu.
Dowolna forma surowca.
Przyjazny dla środowiska i ekonomiczny.

Zasada działania pieca próżniowego polega na tym, że ładunek stały topi się w tyglu w próżni za pomocą induktora wysokiej częstotliwości, a ciekły metal jest oczyszczany. Próżnia powstaje poprzez wypompowanie powietrza. Topienie próżniowe pozwala na znaczną redukcję wodoru i azotu.

Kanałowe piece indukcyjne

Piece z rdzeniem elektromagnetycznym (kanałowym) znajdują szerokie zastosowanie w odlewniach metali nieżelaznych i żelaznych jako piece podgrzewające i mieszalniki.

1 - Kąpiel
2 - Kanał
3 - Rdzeń magnetyczny
4 - Cewka pierwotna

Zmienny strumień magnetyczny przechodzi przez obwód magnetyczny, kontur kanału w postaci pierścienia z ciekłego metalu. W pierścieniu wzbudzany jest prąd elektryczny, który podgrzewa ciekły metal. Strumień magnetyczny jest wytwarzany przez uzwojenie pierwotne działające na prąd przemienny.

Aby zwiększyć strumień magnetyczny, stosuje się zamknięty obwód magnetyczny wykonany ze stali transformatorowej. Przestrzeń pieca połączona jest dwoma otworami z kanałem, dzięki czemu po napełnieniu pieca ciekłym metalem powstaje zamknięta pętla. Bez zamkniętego obwodu piekarnik nie będzie mógł działać. W takich przypadkach rezystancja obwodu jest duża i płynie w nim niewielki prąd, który nazywa się prądem jałowym.

Z powodu przegrzania metalu i działania pola magnetycznego, które ma tendencję do wypychania metalu z kanału, ciekły metal w kanale stale się porusza. Ponieważ metal w kanale nagrzewa się wyżej niż w kąpieli piecowej, metal stale unosi się do kąpieli, z której pochodzi metal o niższej temperaturze.

Jeśli metal zostanie spuszczony poniżej dopuszczalnej normy, wówczas ciekły metal zostanie wyrzucony z kanału pod wpływem siły elektrodynamicznej. W rezultacie piec samoistnie się wyłączy, a obwód elektryczny ulegnie przerwaniu. Aby uniknąć takich przypadków, piece pozostawiają trochę metalu w postaci płynnej. Nazywa się to bagnem.

Piece kanałowe dzielą się na:

Piece do topienia.
Miksery.
Trzymanie piekarników.

Aby zgromadzić pewną ilość ciekłego metalu, uśrednić jego skład chemiczny i utrzymać go, stosuje się mieszalniki. Objętość mieszalnika oblicza się na nie mniej niż dwukrotność godzinowej wydajności pieca.

Piece kanałowe dzielą się na klasy ze względu na lokalizację kanałów:

Pionowy.
Poziomy.

W zależności od kształtu komory roboczej:

Piece indukcyjne bębnowe.
Piece indukcyjne cylindryczne.

Piec bębnowy wykonany jest w formie spawanego stalowego cylindra z dwiema ściankami na końcach. Rolki napędowe służą do obracania piekarnika. Aby obrócić piekarnik, należy włączyć napęd silnikiem elektrycznym z dwiema prędkościami i napędem łańcuchowym. Silnik posiada hamulce tarczowe.

Na ścianach końcowych znajduje się syfon do zalewania metalu. Znajdują się w nim otwory do załadunku dodatków i usuwania żużla. Istnieje również kanał do dozowania metalu. Blok kanałowy składa się z wzbudnicy pieca z kanałami w kształcie litery V wykonanymi w okładzinie za pomocą szablonów. Podczas pierwszego topienia szablony te topią się. Uzwojenie i rdzeń chłodzone są powietrzem, korpus urządzenia chłodzony jest wodą.

Jeżeli piec kanałowy ma inny kształt, metal jest uwalniany poprzez przechylenie wanny za pomocą cylindrów hydraulicznych. Czasami metal jest wyciskany przez nadmierne ciśnienie gazu.

Zalety pieców kanałowych

Niskie zużycie energii dzięki niewielkim stratom ciepła z kąpieli.
Zwiększona sprawność elektryczna cewki indukcyjnej.
Niski koszt.

Wady pieców kanałowych

Trudność w dostosowaniu składu chemicznego metalu, ponieważ obecność ciekłego metalu pozostawionego w piecu stwarza trudności przy przejściu z jednego składu na drugi.
Niska prędkość ruchu metalu w piecu ogranicza możliwości technologii wytapiania.

Cechy konstrukcyjne

Rama piekarnika wykonana jest z blachy ze stali niskowęglowej o grubości od 30 do 70 mm. W dolnej części ramy znajdują się okienka, do których przymocowane są cewki indukcyjne. Cewka indukcyjna wykonana jest w postaci stalowego korpusu, cewki pierwotnej, obwodu magnetycznego i wykładziny. Jego korpus jest odłączalny, a części są odizolowane od siebie uszczelkami, dzięki czemu części korpusu nie tworzą zamkniętej pętli. W przeciwnym razie powstanie prąd wirowy.

Rdzeń magnetyczny wykonany jest ze specjalnych płytek ze stali elektrotechnicznej o grubości 0,5 mm. Płyty są izolowane od siebie, aby zmniejszyć straty spowodowane prądami wirowymi.

Cewka wykonana jest z przewodu miedzianego o przekroju zależnym od prądu obciążenia i sposobu chłodzenia. W przypadku chłodzenia powietrzem dopuszczalny prąd wynosi 4 ampery na mm2, przy chłodzeniu wodą dopuszczalny prąd wynosi 20 amperów na mm2. Pomiędzy okładziną a wężownicą zamontowany jest ekran, który chłodzony jest wodą. Ekran wykonany jest ze stali magnetycznej lub miedzi. Zainstalowano wentylator, który usuwa ciepło z wężownicy. Aby uzyskać dokładne wymiary kanału, stosuje się szablon. Wykonany jest w formie pustego odlewu stalowego. Szablon umieszcza się w cewce aż do wypełnienia masą ogniotrwałą. Znajduje się on w cewce podczas nagrzewania i suszenia wykładziny.

Do wykładzin stosuje się masy ogniotrwałe typu mokrego i suchego. Masy mokre stosuje się w formie materiałów drukowanych lub wylewanych. Beton wylewany stosuje się, gdy wzbudnik ma złożony kształt, gdy nie ma możliwości zagęszczenia masy w całej objętości wzbudnika.

Cewka jest wypełniana tą masą i zagęszczana za pomocą wibratorów. Masy suche zagęszcza się za pomocą wibratorów wysokiej częstotliwości, masy ubijane zagęszcza się za pomocą ubijaków pneumatycznych. Jeśli żeliwo wytapia się w piecu, okładzina wykonana jest z tlenku magnezu. Jakość wykładziny zależy od temperatury wody chłodzącej. Najskuteczniejszą metodą sprawdzenia wykładziny jest sprawdzenie wartości rezystancji indukcyjnej i czynnej. Pomiary te przeprowadza się za pomocą przyrządów kontrolnych.

Wyposażenie elektryczne pieca obejmuje:

Transformator.
Bateria kondensatorów kompensująca straty energii elektrycznej.
Dławik do podłączenia cewki 1-fazowej do sieci 3-fazowej.
Panele sterowania.
Kable zasilające.

Aby piec działał normalnie, zasilacz jest podłączony do napięcia 10 kilowoltów, które ma 10 stopni napięcia na uzwojeniu wtórnym w celu regulacji mocy pieca.

Wyściółkowe materiały opakowaniowe zawierają:

48% suchego kwarcu.
1,8% kwas borowy, przesiany przez drobne sito o oczkach 0,5 mm.

Masę wykładzinową przygotowuje się w postaci suchej za pomocą mieszalnika, a następnie przesiewa przez sito. Przygotowanej mieszaniny nie należy przechowywać dłużej niż 15 godzin po przygotowaniu.

Tygiel wyłożony jest poprzez zagęszczenie wibratorami. Wibratory elektryczne służą do wykładania dużych pieców. Wibratory zanurza się w przestrzeni szablonu i zagęszcza masę przez ścianki. Podczas zagęszczania wibrator jest przesuwany za pomocą dźwigu i obracany w pionie.

Piece indukcyjne tyglowe

Głównymi elementami pieca tyglowego są cewka indukcyjna i generator. Aby wykonać cewkę indukcyjną, stosuje się rurkę miedzianą w postaci nawiniętej na 8-10 zwojów. Kształty cewek mogą być różne.

Ten typ piekarnika jest najczęstszy. Konstrukcja pieca nie zawiera rdzenia. Powszechną formą pieca jest cylinder wykonany z materiału ognioodpornego. Tygiel znajduje się we wnęce induktora. Doprowadzane jest do niego zasilanie prądem przemiennym.

Zalety pieców tyglowych

Energia jest uwalniana podczas ładowania materiału do pieca, więc dodatkowe elementy grzejne nie są potrzebne.
Uzyskuje się wysoką jednorodność stopów wieloskładnikowych.
W piecu można przeprowadzić reakcję redukcji lub utleniania, niezależnie od ciśnienia.
Wysoka wydajność pieca dzięki zwiększonej gęstości mocy przy dowolnej częstotliwości.
Przerwy w topieniu metalu nie wpływają na wydajność pracy, ponieważ ogrzewanie nie wymaga dużej ilości prądu.
Możliwość dowolnych ustawień i prosta obsługa z możliwością automatyzacji.
Nie dochodzi do miejscowego przegrzania, temperatura jest wyrównana w całej objętości kąpieli.
Szybkie topienie, umożliwiające tworzenie wysokiej jakości stopów o dobrej jednorodności.
Bezpieczeństwo środowiska. Środowisko zewnętrzne nie jest narażone na szkodliwe działanie piekarnika. Topienie nie szkodzi również środowisku.

Wady pieców tyglowych

Niska temperatura żużla stosowanego do obróbki powierzchni stopu.
Niska trwałość wykładziny przy nagłych zmianach temperatury.

Pomimo istniejących wad tyglowe piece indukcyjne zyskały dużą popularność w produkcji i innych obszarach.

Piece indukcyjne do ogrzewania pomieszczeń

Najczęściej taki piec jest instalowany w kuchni. Główną częścią jego konstrukcji jest falownik spawalniczy. Konstrukcja pieca najczęściej łączona jest z kotłem wodnym, dzięki czemu możliwe jest ogrzanie wszystkich pomieszczeń w budynku. Istnieje także możliwość podłączenia do budynku ciepłej wody użytkowej.

Sprawność działania takiego urządzenia jest niska, jednak często wykorzystuje się taki sprzęt do ogrzewania domu.

Konstrukcja części grzewczej kotła indukcyjnego jest podobna do transformatora. Obwód zewnętrzny to uzwojenia pewnego rodzaju transformatora podłączonego do sieci. Drugi obwód wewnętrzny to urządzenie wymiennika ciepła. Płyn chłodzący krąży w nim. Po podłączeniu zasilania cewka wytwarza prąd przemienny. W rezultacie wewnątrz wymiennika ciepła indukują się prądy, które go nagrzewają. Metal podgrzewa płyn chłodzący, który zwykle składa się z wody.

Działanie domowych kuchenek indukcyjnych opiera się na tej samej zasadzie, w której naczynia wykonane ze specjalnego materiału pełnią rolę obwodu wtórnego. Taki piec jest znacznie bardziej ekonomiczny niż piece konwencjonalne ze względu na brak strat ciepła.

Podgrzewacz wody w kotle wyposażony jest w urządzenia sterujące, które umożliwiają utrzymanie temperatury płynu chłodzącego na określonym poziomie.

Ogrzewanie prądem to kosztowna przyjemność. Nie może konkurować z paliwami stałymi i gazem, olejem napędowym i gazem skroplonym. Jednym ze sposobów obniżenia kosztów jest zainstalowanie akumulatora ciepła, a także załączenie kotła w nocy, ponieważ w nocy często obowiązuje preferencyjna opłata za prąd.

Aby podjąć decyzję o montażu kotła indukcyjnego w swoim domu, należy zasięgnąć porady profesjonalnych specjalistów z zakresu ciepłownictwa. Kocioł indukcyjny nie ma praktycznie żadnej przewagi nad kotłem konwencjonalnym. Wadą jest wysoki koszt sprzętu. Konwencjonalny kocioł z elementami grzejnymi sprzedawany jest w stanie gotowym do montażu, natomiast nagrzewnica indukcyjna wymaga dodatkowego wyposażenia i konfiguracji. Dlatego przed zakupem takiego kotła indukcyjnego należy dokonać dokładnych obliczeń ekonomicznych i planowania.

Wykładzina pieca indukcyjnego

Proces wykładania jest niezbędny, aby chronić korpus pieca przed działaniem podwyższonych temperatur. Pozwala znacznie zmniejszyć straty ciepła i zwiększyć efektywność topienia metalu lub nagrzewania materiału.

Na wyściółkę wykorzystuje się kwarcyt będący modyfikacją krzemionki. Istnieją pewne wymagania dotyczące materiałów podszewkowych.

Materiał taki powinien zapewniać 3 strefy stanów materialnych:

Monolityczny.
Bufor.
Mediator.

Tylko obecność trzech warstw w powłoce może chronić obudowę pieca. Na wykładzinę negatywnie wpływa niewłaściwe ułożenie materiału, zła jakość materiału i trudne warunki pracy pieca.