Ezt a kemencecsoportot rendkívül széles elterjedés jellemzi a vas- és színesfémkohászatban, a gépiparban és más iparágakban. A céltól függően az öntödei kemencék változatos kialakításúak. A kemencék csak egyszerű öntvények gyártására működnek, a többi kemencében beruházási öntést, végül harmadszor centrifugális öntést végeznek.

A repülőgép-hajtóművek turbina alkatrészeit vákuumöntő kemencékben öntik: pengék, vezetőtárcsák, szelepek és egyéb alkatrészek hőálló ötvözetekből.

Az öntödei kemencéket magas olvadási sebesség jellemzi. Általában nagy teljesítményű generátorok szolgálják ki őket. Például egy 22 kg kapacitású kemencében 200 kW teljesítményű generátor van, míg egy azonos teljesítményű hagyományos vákuum indukciós kemencét egy 50 kW teljesítményű generátor szolgálja ki. A kemence működésének optimális feltétele az a működés, amikor a gáztalanítás és az olvasztás időtartama azonos. A hagyományos olvasztókemencéktől eltérően az öntödei kemencék előre megolvasztott, előkészített tuskón működnek. Egyes kemencékben a töltőtömböt egy speciális pneumatikus bilincs rögzíti, amely bevezeti a tégelybe, és automatikusan kiengedi, amikor a tuskó megérinti a tégely alját.

Más esetekben a vízszintes helyzetben álló tégely terhelését alkalmazzuk, ha a töltet különböző méretű tömbökből áll. Az 1-100 kg kapacitású, álló típusú öntödei kemencékben egy vagy több (max. 40) forma önthető. A kitöltést egy speciális tölcséren keresztül hajtják végre, amelynek térfogata egyforma. Az öntödei kemencékre jellemző a magas, akár 3 kg/perc öntési sebesség és az olvadás közbeni alacsony nyomás - körülbelül 10-4 Hgmm. Művészet.

Fontos kérdés a forma gyors és folyamatos öntése a sugár megszakítása nélkül, 1-5 kg/s sebességgel. Ebben az esetben a tégelyben nincs leeresztő zokni. A tégely forgástengelye a tégely átmérőjének és magasságának arányától függően helyezkedik el \ és általában a tégely magasságának közepén helyezkedik el, és a forma kiöntésekor a tégelyhez képest befelé tolódik el. a tégely tengelye.

Az öntödei kemencék problémája az öntőforma hővisszatartása. Az előmelegített formának jó hőszigetelőnek kell lennie, és forró tűzálló edénybe kell tölteni, vagy a vákuum-indukciós kemencébe kell felmelegíteni.

Az öntvények méretei már most is elérik a több száz millimétert, 1 m-nél nagyobb öntvényekhez készülnek a kemencék.Az öntödei vákuumgyártás gyakorlata jelenleg azt a technológiát ismeri el, hogy a kész fémet csak újraolvasztják vákuumban történő ötvözés vagy friss töltetanyag felhasználása nélkül.

Az amerikai "Hyness Stellite" cégnek van egy műhelye, amely 450 kg-os vákuum-indukciós kemencékből és egy kis vákuumkemencékből álló részleggel rendelkezik. A nagy kemencékben egy töltet tuskót olvasztanak, amelynek tartalmaznia kell a töltet fő összetevőit. Az újraolvasztás során a fém fő deoxidációja és gáztalanítása megy végbe. A kisebb kemencékben a vákuumban végzett másodlagos újraolvasztás során a fém összetételét végül korrigálják, és elérik a kívánt finomítási fokot a színesfém-szennyeződésektől. A második melegítés időtartama nem haladja meg a 15-30 percet. A feltöltött tuskót ezután öntödei kemencékben használják fel.

Az öntödei üzletágban nagy figyelmet fordítanak a vákuum indukciós kemence tégelyének tisztaságára. A szakaszos kemencéket minden olvadás után alaposan meg kell tisztítani, mivel a tégelyben lévő fémmaradványok oxidálódnak és beszennyezik a következő olvadékokat. Jelenleg a félig folyamatos működés elvét is alkalmazzák.

A helyhez kötöttek mellett centrifugális öntésű öntőkemencék is használatosak, aminek előnye a térfogathoz képest egyenetlen tömegeloszlású és vékony metszetű alkatrészek öntése.

A centrifugális öntést réztartalmú színesfém ötvözetekből készült termékekhez használják, beleértve az ékszereket is.

Kétféle centrifugális öntőgép létezik:

1. A tégely és a forma ugyanazon a forgástengelyen helyezkedik el, kis beépítéseknél ellensúllyal egyensúlyozva.

2. A formát az olvasztótégely fölé helyezzük, és az olvasztás befejezése után a tégelyt felhúzzuk az induktorból, így a forma és a tégely vízszintes irányban elforgatható, és a fém kitölti a formát.

Ezekben a kemencékben a tégelyek grafitból vagy kvarcból készülnek, amelyek nem alkalmasak korundtégelyben olvasztott vas vagy nikkel alapú ötvözetekhez. A nagy centrifugális öntőművekben van egy kollektor, amelybe a fémet a kemencéből öntik, majd a kollektor együtt forog a formával. A töltés történhet megdöntött tégely mellett, illetve az alján keresztül is.

A külföldi öntödei kemencék kialakításában négyzet vagy téglalap alakú testeket használnak, amelyeket hagyományos vákuumzáras ajtókkal zárnak.

A 25 kg kapacitású, téglalap alakú olvasztókamrával rendelkező angol öntödei vákuumkemence három részből áll: egy töltőkamrából, egy olvasztókamrából és egy formakamrából. Az olvasztókamra magassága 975, szélessége 825, hossza 575 mm. A betöltő kamra a kemence oldalára hegesztett cső. Egy rúd segítségével 100 átmérőjű és 350 mm hosszúságú nyersdarabokat töltenek a tégelybe. A formakamra alul található. Van egy ajtaja, amelyen keresztül a formákat telepítik. Az öntőformát pneumatikus rúd juttatja az öntőállásba.

Nagyobb, 160-225 kg tömegű öntvények előállításához félig folyamatos kemencét használnak, amely három egymás után elhelyezkedő kamrából áll: öntőforma melegítés, olvasztás, öntés és hűtés. A kemence töltése felülről történik zsilip segítségével. Van egy vízforraló típusú kanál is elektromos fűtéssel. Az öntőformák láncos szállítószalaggal kerülnek a fűtőkamrába, ahol 926-1040 °C-ra hevítik fel őket. Ezután a fémtömítésekkel ellátott fedővel lezárt formák a kemencekamrába kerülnek. Az elektromágneses eszközzel való feltöltés előtt a burkolatokat eltávolítják.

A "Balzers" cég öntödei kemencéje 25 kg-os félfolyamatos működésű. A tégelybe felülről, az átjárón keresztül 100 átmérőjű és 500 mm hosszú tuskákat töltenek be. A végén található egy zárkamra a 300x200 méretű és 400 mm magas formák számára.

Ebben a kemencében 10-15 perc alatt 15 kg fém megolvad. A beépítés teljes méretei 5000x2500, magasság 2000 mm, tömeg 2,7 tonna Tápellátás 100 kW-os generátorról 2000 Hz frekvenciával és 250 V feszültséggel.

Az öntéshez használt sorozatos háztartási kemencék adatait a táblázat tartalmazza. 31.

Egy tipikus kemence diagramja az 1. ábrán látható. 77. A kemence hengeres testtel rendelkezik, mozgatható és rögzített levehető részekkel. A fix rész egy cső alakú vízhűtéses, felső lapos vízhűtéses burkolatú burkolatból áll, amelyen sugárzási pirométer, merülő hőelem, töltésleállító berendezés és nézegető eszközök vannak elhelyezve. A mozgatható rész egy gömb alakú burkolat, amelyen egy koaxiális áramvezeték, egy induktor és egy billenő mechanizmus található.

A fedelet gépesített kocsi segítségével oldalra tekerjük. Az indukciós kemencére az öntőforma tartója tartósan, a tégely tengelyéhez képest 90°-os szögben van elhelyezve. A billentő mechanizmus 2,5-24 s alatti kiöntést biztosít. A gömbburkolat külső oldalán található, és egy elektromos hajtásból, egy sebességváltóból, egy elektromágneses fékből és egy hajtóműből áll. A gépesített kocsi három futókerékkel ellátott kerettel rendelkezik. A félig átmenő sütők zárkamráival rendelkeznek a betöltéshez és a formákhoz.

A betöltő kamra a kemence fedelének tetején, a kemence álló részén található, és DU-260 redőnnyel van elválasztva. Ez egy henger, benne egy dob. A dobra egy kábel van feltekerve, amely le- és felemeli a rakodókosarat. A dobot elektromechanikus hajtás hajtja. A kamerának van egy kézi emelő és forgató mechanizmusa is az emeléshez és az oldalra mozgatáshoz.

A formakamra egy téglalap alakú, vízhűtéses, végén fedéllel lezárt test, amelyre egy fogasléces fogasléces mechanizmus van felszerelve a kocsi mozgatásához formával és elektromechanikus hajtással. Az olvasztókamra rögzített részének oldalán található, és DU-900-as redőnnyel van leválasztva tőle.

A nagyobb, 60 és 160 kg kapacitású ISV-0.06NF és ISV-0.16NF kemencék öntőkamrái voltak az olvasztókamra alatt. A kiöntőkamrában van egy forgótányér és két mechanizmus a formák mozgatására. Az egyik a formák asztalra rakására, a másik a formák adagolására az öntéshez.

Az ISV-0.12 kemencét centrifugális öntéshez tervezték. Ennek a kemence kiöntő kamrája centrifugális berendezéssel van felszerelve, amelynek öntési sebessége 30-350 ford./perc. Az öntés csak egy formában történhet. Ha több formába kell önteni, egyenként adagolják a kiöntőkamrába. A kemence kialakításának hátránya, hogy formaváltáskor nyomásmentesíteni kell a formakamrát.

31. táblázat EGY SOROZATÚ VÁKUUMINDUKCIÓS KEMÉNYEK JELLEMZŐI ÖNTÉSRE

Szakaszos kemencék

Jegyzet. Generátor teljesítmény 100 kW, feszültség 400 V, frekvencia 2400 Hz.

Szakaszos kemencék

A közelmúltban a vákuum-indukciós kemencék főként szakaszos típusúak voltak. Jelenleg a szakaszos kemencék rosszabbak a félig folyamatos kemencéknél. A duplex eljárások (folyékony töltetű kemencék, folyékony acél vákuum-indukciós feldolgozása) megjelenése miatt azonban megnő az érdeklődés a szakaszos kemencék tervezése iránt, amelyek egyszerűbbek és kompaktabbak.

Nyugat-Európában nagyon népszerűek az oldalra guruló testű Balzers kemencék. Az ilyen kemencék kapacitása 300-3000 kg. A tégely nyitott helyzete eltávolított testtel megkönnyíti a kemence karbantartását és a szilárd és folyékony töltet betöltésére irányuló műveletek elvégzését.

Egy hasonló, 800 kg-os kapacitású kemencét 450 kW-os generátorral Angliában telepítettek a Ross and Capherall üzemben az öntödei kemencék nikkelötvözetek tuskóinak olvasztására.

A Hudson által leírt tűzhely meglehetősen egyszerű kialakítású. A 6 m átmérőjű kemencetestbe egy 6 tonnás tégely helyezhető el, amely mintegy 4000 tonna/év üzemi kapacitást tesz lehetővé. A karosszéria helyben hegesztett 16 mm vastag szénlemezből. A test magassága 12 m, térfogata 350 m3. A testfelület hűtése - spray. Az 1200 kW teljesítményű kemencegenerátor 1 t/h olvadást tesz lehetővé. A tégely bélése meg van töltve.

Még egyszerűbb a hagyományos vákuumolvasztó indukciós kemence használata. A tégelyt körülvevő testre vákuumtömören rögzített fedővel felülről 3 tonna kapacitású indukciós kemencét borítottak. A kemence induktora kint maradt. Ilyen kemencében nem lehetett alacsony nyomást elérni. Az olvadás során a nyomás 0,3 Hgmm volt. Művészet. A rozsdamentes acél dekarbonizálásához és a hidrogén eltávolításához a folyékony fémből azonban egy ilyen ritkítás elegendőnek bizonyult. Lehetséges, hogy bizonyos típusú acélok minőségének javításával kapcsolatos egyszerű problémák megoldására a hasonló kialakítású kemencék meglehetősen alkalmasak lesznek.

Hasonló vákuum-indukciós kemencéket gyártanak levegőbe öntéssel, legfeljebb 5 tonna kapacitással Japánban. A kemencék költsége fele a kemencék költségének, amelyekben a tömb vákuumban történő olvasztásának és öntésének teljes folyamata zajlik. Az ilyen kemencék működési sémája a 2. ábrán látható. 78: görgős (78. ábra a) és billenő testű kemencék (78. ábra, b).

Végül a mi szempontunkból a szakaszos kemencék közül a mi szempontunkból a legbonyolultabb a Kelsey-Hays gyárban (USA) telepített 2,5 tonna kapacitású kemence, melyben két, egyenként 550 kW-os generátor található. , ami lehetővé teszi a nagy sebességgel történő olvadást benne.1,5-1,7 t/h. Az olvasztó kemence külön kamrában található. A kamra mereven csatlakozik az induktorhoz, így a fémet a teljes kemencekamra daruval történő megdöntésével öntik ki. Az egyik oldalon függőleges

a kamratest egy forgótömítésen keresztül csatlakozik a vákuumszivattyúkhoz vezető csővezetékhez. Másrészt, szintén egy vákuum-forgótömítéssel, a kemencekamra össze van kötve a formakamrával. Ebben az elágazó csőben egy leeresztő csúszda fut, amelyen keresztül a fém a kemence megdöntésekor a formakamrába kerül, és forgó forgótányérra szerelt formákba öntik. A kemence termelési kapacitása 225 tonna havonta.

Félig átmenő kemencék

A háztartási félig átfolyós kemencék közül fontolja meg a 0,5 tonna kapacitású OKB 571B kemence kialakítását.

Ez a kemence függőleges hengeres típusú. Felülről fedéllel záródik, amelyet egy felső daru távolít el

a víz- és vákuumkommunikáció megszakítása, ami időigényes. A fedélre egy zsilip van felszerelve a töltet vödör segítségével történő betöltésére. A vödör alja szektor alakú, kötéllel vagy dróttal rögzített, amely forró tégelybe kerülve megég.

A teljesen vízhűtéses vízhűtéses fedél egy merülő hőelemes zárat tartalmaz, amely mintavételre is használható. A hőelemrúd mozgását elektromechanikus súrlódó hajtás hajtja végre. A fedélen feszítővas található a töltés felborításához és több ablak a megfigyeléshez. Az ablakok csúszásgátlóval rendelkeznek, amely lehetővé teszi az üvegcserét az olvadás során.

A kemence testébe ablakok és egy feszítővas tömítés is be van építve, amely a kemence tisztítására és a salak megtartására szolgál, amikor fémet öntenek a formába. A feszítővas vízhűtéses. Az induktor kerete szögletes rozsdamentes acélból és üvegszálas lemezekből készül.

A testhez hegesztett csapokon nyugszik. A kemence megdöntése láncos csatlakozással és a kemencén kívül elhelyezett hajtás által forgatott dob ​​segítségével történik. Amikor a tégely meg van döntve, a forgó tömítésben lévő áramellátó cső is forog az induktor vezetékeivel együtt. Az induktor vezetékek tartósan rögzítve vannak az áramellátó csőbe szerelt textolit lemezben. Három szekciós kemence induktor, lakkal és üvegszálas tekercsekkel szigetelve. A kemencét 250 kW-os generátor szolgálja ki. A fém keveréséhez 60 Hz frekvenciájú áramot vezetnek a fő tekercsbe az átalakítóból.

A fém öntését egy vagy két kocsira szerelt formában végzik. A formakamra egy téglalap alakú alagút, amely a kemencetest oldaláról jön, és két téglalap alakú kapuval van leválasztva a kemencétől és a műhelyhelyiségtől. A kocsi mozgatásának mechanizmusa lánc. A formák felett van egy tölcsér, amely a fémáramot központosítja.

Az ISV-0.16 NI MOl kemence kialakítása két részből áll: egy mozgatható gömb alakú burkolatból, amely függőlegesen van felszerelve egy kocsira, elektromechanikus meghajtással. A tégely dönthető mechanizmusa a fedélre van felszerelve - egy elektromos hajtás, amely egy motorból, sebességváltóból, fékből és egy vezérlőberendezésből áll, amely 15-150 másodpercig biztosítja a tégely billentését a leeresztéshez. A billenthető sebességváltó a fedél fúvókájára szerelt elforgatható vákuumtömítésre van beállítva. A kemence teste vízszintes, tetején van egy töltőkamra DU-380 tolózárral és egy 25 literes kosárral.

A fedélen a töltés felborítására, mintavételre, hőmérséklet mérésre és ablakok megtekintésére szolgáló eszközök találhatók.

A karosszéria felső részébe egy nyolcrészes kiegészítő adagoló van beépítve, mindegyik rész térfogata 5 liter. A karosszéria alsó részében a sínek és a kocsi mozgatására szolgáló mechanizmusok találhatók formákkal. A végfenéken egy négyszögletes leágazó cső található, amely vákuumzáron keresztül köti össze az olvasztókamrát a formakamrával.

A formakamra téglalap alakú. Belül sínek és egy mechanizmus a kocsi mozgatásához formákkal. A kocsikat elektromechanikus hajtás mozgatja 1,9 m/perc sebességgel. A karbantartás megkönnyítése érdekében a kemence két munkalappal van felszerelve, amelyeket egy létrajárat köt össze. A kemencét két párhuzamosan működő HPV-100-2400 generátor táplálja.

A legnagyobb hazai vákuum-indukciós kemencék az ISV-1.0NI és az ISV-2.5NI. Felépítésükben hasonlóak, és csak a tégely kapacitásában és a vákuumrendszerben különböznek. A kemence olvasztókamrája két részből áll. A rögzített rész egy vízszintesen elhelyezkedő test, vakvégű gömbborítással. A kamra tetején található egy feszítővas a hidak lyukasztására, egy sugárzási pirométer, egy nyolc szekciós adagoló (egy-egy rész űrtartalma 12 liter), egy tálca az adalékanyagok tégelybe való kidobására. Érdekes a rakodókamra megerősítése a kosár felemelésére szolgáló mechanizmussal egy átmenős forgóoszlopon. A traverz másik végére egy hőmérsékletmérő készülék van felszerelve.

A töltőkamra és a hőmérsékletmérő berendezés felváltva az olvasztókamrával összekötő kapu fölé szerelhető. A rakodókosár adagolására görgős szállítószalag található.

A vakfedélre a tégely tisztítására szolgáló feszítővas van felszerelve. A burkolat belsejében van egy mechanizmus a kocsi mozgatására formákkal.

A mozgatható burkolat egy elektromos meghajtású önjáró kocsin található. A burkolaton elágazó csövek találhatók, amelyeken keresztül az áram- és vízellátás történik.

A kemencetégely a kemence belsejében lévő tartókra van felszerelve. A kemence induktora négyrészes, csappal, a tégelyben a betöltött bélés állapotjelzője van.

A téglalap alakú formakamra egy 1000 X X3300-as redőnnyel csatlakozik a kemence testéhez. A formakamra mellé egy speciális állvány van felszerelve, amely arra szolgál, hogy beszereljen egy kocsit a formákkal a kemencekamrába hengerlés előtt és a kemence elhagyása után.

Mindhárom kocsimozgató mechanizmus egyetlen hajtással rendelkezik egy hajtóművel ellátott motorból, amely 2,3 m/perc mozgási sebességet biztosít.

Az ISV-1.0NI kemence tápellátását két párhuzamosan működő VGO-500-1000 konverter (egyenként 500 kW) biztosítja. Az ISV-2.5 kemencét VGVF-1500-1000 konverter hajtja meg (1500 kW teljesítménnyel). A kemence diagramja az ábrán látható. 79.

Üzemeink egy tonnájánál 1,2 tonna kapacitású Gereus kemence üzemel, mely vízszintesen elhelyezkedő hengeres, gördülő fedelű testtel rendelkezik, melyre tégelyes induktor van felszerelve. Ezért a kemence kinyitásakor nincs szükség a vákuum, a víz és az elektromos kommunikáció leválasztására.

A kemencét oldalról egy öntőformák számára kialakított zárkamrával ellátott alagút közelíti meg. A vákuumrendszer három ikerrotoros szivattyúból áll, amelyek szivattyúzási sebessége 7000, 2000 és 1000 l/s, valamint két 4500 l/s-os nyomásfokozó szivattyúból és a megfelelő mechanikus elősoros szivattyúkból áll.

A kemence testére közvetlenül a tégely fölé egy revolver típusú eszköz van felszerelve, amely lehetővé teszi a töltőkamra, feszítővas, hőelem vagy szonda váltakozó felszerelését. A készüléket redőny választja el a kemencetesttől. Az induktor feszültsége 600 V, a frekvencia 1000 Hz.

Még nagyobb kapacitású (7 tonna) a Carpenter Steel cég (USA) kemencéje, amelynek diagramja az 1. ábrán látható. 80. A kemence hőálló ötvözetek, rozsdamentes, nagyszilárdságú és egyéb speciális acélok olvasztására szolgál, amelyeket az űrtechnológiában, a repülésiparban és a nukleáris technológiában használnak.

A kemence függőleges hengeres testtel rendelkezik, térfogata 226 m3. Mindkét oldalról egy 17,5 m hosszú formakamra-alagút közelíti meg az olvasztókamrát, az egyik alagút egy zsákutca, ahol a töltött formákkal ellátott kocsikat mozgatják.

A formakamrában akár 14 m hosszú kompozíció is elhelyezhető, emellett a formák forgótányérra is felszerelhetők. Az öntést 225, 325 és 400 mm oldalhosszúságú, négyzet alakú bugákban végzik, ezeket a tuskókat kocsikon öntik. A forgótányéron nagyobb tömbök vannak öntve: négyzet - 700x700 mm és kerek, legfeljebb 625 mm átmérőjű.

A kocsikat hidraulikus motor mozgatja lánchajtással. A forgótányéron keresztül a kocsik egy kivehető hídon haladnak át. A kemence dőlését hidraulikus hajtásból származó láncok végzik. Egy speciális eszköz biztosítja a kemence dőlésszögének és a formák kemence alatti helyzetének blokkolását, ami kiküszöböli annak lehetőségét, hogy a fémet olyan formába öntsék, amely nincs a formában.

A kemence fedelét a sínek mentén oldalra hengereljük, felemeljük és négy emelő segítségével a testre szereljük. A burkolaton egy platform és kabinok találhatók az olvasztási folyamat szabályozására. A főtöltetet az első melegben daruk töltik be egy nyitott kemencébe, az alagsort adagolón keresztül végzik. A következő fűtéseknél a kemencét a töltőkamrán keresztül töltik fel.

Rizs. 80. A 7,5 tonna kapacitású Carpenter Steel kemence vázlata: 1 - mozgatható fedél; 2 - töltőkamra; 3 - vezérlőpanel; 4 - mechanizmus a kocsi mozgatásához formákkal; 5 -- indukciós kemence; 6 - forgóasztal; 7 - emelő formákhoz

szállítmány. A kemence teljesítménye 1500 kW, átlagos fémolvadási sebessége 3,2 t/h. Az áramellátás jellemzője, hogy az áramot a kemence középső tengelye mentén mindkét oldalról üreges csonkok segítségével táplálják az induktor kapcsaira. A kemence éves kapacitása 40 800 tonna.

Egy ilyen típusú nagyobb kemence 15 tonnás tömbök öntésére 4,2 m magas A kemence két kamrás: egy 4,8 átmérőjű és 7,2 m magas kemence és egy öntőkamra. A kamrák egy 900 mm átmérőjű kapun keresztül kommunikálnak egymással, amelyen a kiöntő csúszda áthalad. Az öntést közbenső tölcséren vagy üstön keresztül végezzük.

A formakamrában egy tölcsér-kanál mozog síneken. A vödröt a leeresztő csúszda alá helyezzük. A formákkal ellátott kocsi a tölcsér alatt gördül. A kemence teste három részből áll: az alsó részből, a központi részből és a fedélből, amelyet daruval távolítanak el. A tégely és áramellátás cseréjéhez, induktorok javításához stb. a kemence teljes központi része is cserélhető. A tégely hidraulikusan dönthető, és szükség esetén teljesen az ellenkező irányba dönthető.

Kezdetben a töltet tömegének körülbelül 50%-a kerül a tégelybe. A többit a fedőn álló, a kemencekamrától 1200 mm-es kapuval elválasztott töltőberendezés biztosítja. A töltet tömege a kádban legfeljebb 2 tonna.A kádak betáplálása kocsikon történik az oldalajtón keresztül. A rakodókamrában két vödör felfüggeszthető.

A formák alagútja téglalap alakú, 3x8 m, 12 m hosszú A kocsi mozgását fogasléces tengelykapcsoló végzi. A felső vödör-tölcsér 15 tonna fém befogadására képes. A formakocsi 1,8 m széles és 5,4 m hosszú öntöttvas raklappal rendelkezik.A raklap megemelhető, ha rövidebb tuskót kell önteni.

A kemence egy 3000 kW-os, 180 Hz-es frekvenciájú generátorról és két hármaskörben működő transzformátorról működik; szükség esetén a teljesítmény 4200 kW-ig növelhető.

A vákuumrendszer két gőz-víz ejektorból áll. Bejárat az első szakaszba 1050 mm átmérőjű. Az egyik kidobó egy 1500 mm-es kapun keresztül csatlakozik a kemencetesthez, a másik ugyanazon a kapun keresztül a formakamrához.

A legtermelékenyebb vákuum-indukciós kemencék a folyékony töltésű kemencék.

A "Latrobe Steel" (USA) gyárában állították először gyártásba az első nagy, 27 tonnás folyékony töltetű kemencét, amelyben a kemencében új működési elvet alkalmaztak a folyékony töltetű folyékony fémeken. hagyományos acélgyártó egység. Ezenkívül a kemence szilárd töltéssel is működhet. Ezt a folyamatot "Termivak"-nak nevezték.

A kemence olvasztókamrája hengeres, függőleges, átmérője 6,6 m, magassága 7,2 m, térfogata 627 m3. Felett

A kamra egy 40 tonnás folyékony acél üst befogadására alkalmas fedéllel van lezárva, amelyhez speciális összekötő karimás üstből öntik a folyékony fémet a kemencébe.

Az üstből folyékony fémsugár egy speciális csőbe jut, amely korlátozza az acél fröccsenését. A folyékony fém öntésére szolgáló cső (81. ábra) három részből áll, amelyek teljes hossza 1500 mm. Minden belső rész kúpos alakú.

Ez a konfiguráció megakadályozza, hogy az acéláram túlzottan fröcsköljön és folyékony fémet dobjon a kemencekamrába. A csőből való kiöntés után a patak kis cseppekre oszlik. A cső belső része Ceroh-200 töltött sült tűzálló anyaggal van bélelve, a külső hengeres réteg magas alumínium-oxid tartalmú öntött tűzálló anyagokból készült. Minden tűzálló alkatrészt fém burkolat vesz körül. A jelentések szerint a cső felületére belülről hegesztett kaparás könnyen eltávolítható. A fém kiöntése után a csövet egy pneumatikus eszköz félretolja.

Annak érdekében, hogy a vákuum-indukciós kemence tégelyébe salak és levegő ne kerülhessen, az üstből történő acélcsapolás végén a kiöntőüst falába annak aljától egy bizonyos magasságban grafitérzékelőt szerelnek be. A dugóhüvely szintén grafit és tűzálló anyagok keverékéből készül. Amikor az elektromos áram áthalad az érzékelőn az ütközőbe abban a pillanatban, amikor a salak szintje blokkolja az érzékelőt, az áram erősen csökken, ami az ütközőt vezérlő mechanizmus működéséhez vezet. A fémet 4,1-4,5 t/perc sebességgel öntik a tégelybe.

Töltőkamra szolgál szilárd töltet kemencébe történő hozzáadására vagy betöltésére: a kamra átmérője 900, a magassága 2400 mm. A kamra a sínek mentén félretolható, hogy a helyére egy folyékony acélt tartalmazó merőkanál kerüljön. A kamra oldalsó tolóajtóval rendelkezik, melybe töltéssel ellátott kádak vannak begörgetve, a kád űrtartalma 0,81 m3. A kamrában a kádak egy speciális mechanizmusra vannak felakasztva, melybe merülő termoelem vagy szonda is akasztható.

A folyékony fém és töltetkosarak kiöntésére szolgáló cső egy 900 mm névleges átmérőjű kapun halad át, amely speciális túlmelegedés elleni védelemmel és az üstökön keresztüli acélszivárgás ellen rendelkezik.

Az olvasztókamrába különféle kapacitású olvasztótégelyeket lehet beépíteni. A tégelyek és az induktorok paramétereit a táblázat tartalmazza. 32.

Az induktortekercset mágneses járom veszi körül, amely biztosítja a merevségét. A tégely bélésében egy riasztó van beépítve, amely a bélés túlmelegedését egy veszélyes határérték felett szabályozza.

A tégely megdöntése a kemence keretének oldalain található két szektor segítségével történik. A szektorokat hidraulikus hajtású dobra tekercselt láncok forgatják.

A kemencekamra alatt 26,4 hosszú, 2,4 szélességű, 5,4 m magas formakamra található, a formakamra térfogata 517 m3. A formakamra lehetővé teszi akár 4,5 m magas öntőformák használatát is, amelyek a vákuumívkemencék elektródáinak öntéséhez szükségesek.

A formákat három teherkocsira szerelik fel, amelyek teherbírása 85 tonna, hossza pedig 5,2 m.

A kocsi állítható emelési magasságú raklappal rendelkezik, amely lehetővé teszi a különböző magasságú formák használatát. A kocsikat hidraulikus hajtású lánc mozgatja.

A fém tégelyből való kiöntése egy közbenső öntőberendezésen keresztül történik, amely dugókkal rendelkezik az öntési sebesség szabályozására. A fő ütköző meghibásodása esetén van egy további vésztölcsér.

A kemencét akár 2400 kW teljesítményű, 60 Hz-es áramfrekvencián működő transzformátorok hajtják. Az olvadás átlagos időtartama szilárd tölteten 8-9 óra, az induktor feszültsége 600 V, a szabályozás nyolc feszültséglépésben történik. A tápegység biztosítja a szilárd töltet olvadási sebességét mindhárom tégelytípusban 2,7-3,15 t/h között.

A vákuumrendszer egy gőz-víz ejektorból áll, amely a diffúziós szivattyúk segédszivattyújaként szolgál. Öntés és öntés közben kapcsol be, amikor a legintenzívebb gázfejlődés következik be. A kidobó szivattyú négy fokozatú, egy speciális kazán hajtja, amelynek teljesítménye óránként 7,65 tonna gőz. A szivattyú teljesítménye 81 kg száraz levegő óránként. 0,5 Hgmm nyomásig. Művészet. a kemencét 20 perc alatt kiszivattyúzzák.

A diffúziós szivattyú csoport húsz kis szivattyúból áll, amelyek bemeneti átmérője 400 mm. Hideg kemencében 0,001 Hgmm vákuumot biztosítanak. Art., melegben 0,01 Hgmm. Művészet. Folyékony fém öntésekor a nyomás 0,2 Hgmm. Művészet. Szivárgás hideg kemencén 12 µm/h vagy 1840 l-µm/s.

A kemence szivattyúzási sebessége 0,01 Hgmm. Művészet. 3100 m3/perc. A szivattyús fűtőtestek összteljesítménye 850 kW. A harmadik fokozat két mechanikus szivattyúból áll, amelyek 0,5 Hgmm nyomást biztosítanak. Művészet. gáz kiszivattyúzása 13,5 m3/perc sebességgel. A nagyszámú szivattyú használata megkönnyíti a bennük felmerülő problémák hibaelhárítását az egyes szivattyúcsoportok kikapcsolásával, mivel mindegyik külön csővezetékkel van összekötve egy 1,8 m átmérőjű közös vákuumvezetékkel.

Még tökéletesebb a telepítés a "Cyclops Steel" cég üzemében.

ábrán A 82. ábrán látható a műhely terve, melyben 30 tonnás szilárd töltetre tervezett vákuum indukciós kemence található A műhely hossza 97, szélessége 44 m A műhelyen vasútvonal halad át, amelyen keresztül a szükséges díjat szolgáltatják. A kiváló minőségű hulladékot speciális csoportokra bontják és elemzik. A kalcináló kemencében a hulladékot megtisztítják a nedvességtől és az olajtól. A töltőanyagokat a kemence munkafelületére táplálják, amely a műhely padlója felett 9 m-rel van elhelyezve. Itt a hulladékot speciális konténerekbe rakják, és kocsikon szállítják a kemencébe. A kemence ugyan működhet félfolyamatos folyamatban is, de a keveréket bele lehet tölteni és visszagörgetni a kemence felső fele felé. A sütőhöz képest

"Latrobe Steel" a kemence teste kisebb: átmérője 5,4, magassága 7,8 m. Hat 1500 mm átmérőjű betekintő ablak és egy speciális készülék található a tégely belső részeinek ellenőrzésére. A nyitott kemencében a töltet fő része 7,5 tonnás kosárral, félfolyamatos munkavégzés esetén egyenként 5,5 tonnás dobozokkal terhelhető, a kisebb adalékanyagokat 0,5 tonnás tételben adjuk.

Az olvasztás elején friss keveréket töltenek a tégelybe, finomítás után gyártási hulladékot, majd titánt, alumíniumot stb.

Rizs. 82. A Cyclope acél "vákuumműhely" elrendezése 30 tonnás vákuum-indukciós kemencével: 1 - olvasztótégely töltelék és merőkanál bélés részleg; 2 - pneumatikus posta a vegyi laboratóriumba; 3 - forgóasztal; 4 - hulladékégető részleg; 5 - hulladéktisztítás; 6 - hulladékgyűjtő edények; 7 - hulladékmintavétel; 8 - műhelykezelő számítógépközpont; 9 - penészeltávolító és -javító rész; 10 - szivattyúk; 11 - gőzkazán; 12 - adalékanyag- és ötvözőanyag-előkészítő rész; 13 - sütő szakasz; 14 kocsi a kanalak betöltéséhez; 15 - alagút a formák számára; 16 - indukciós vákuum kemence

A Cyclops acél kemence kialakításában a kiöntő kamra jelentősen javult. Két emeleten készül (83. kép). Ismeretes, hogy a fém öntését a kemence orrán keresztül közvetlenül a formába kísérheti salakszemcsék és egyéb szennyeződések bejutása a tuskó testébe. Ez a "közvetlen" öntési módszer éles ellentétben áll azokkal a jól bevált módszerekkel, amikor az acélrudakat egy speciális, reteszelőberendezéssel ellátott üstön keresztül levegőbe öntik. A fém jelenléte az üstben lehetővé teszi a szennyeződések egy részének felúsztatással történő elkülönítését, a reteszelő mechanizmus pedig lehetővé teszi a kiöntés kívánt üzemmód szerinti megszervezését. Ha a kis kapacitású kemencékből történő fémöntésnél a fémtérfogat és a tűzálló anyagokkal érintkező felületek kedvezőtlen aránya miatt további öntőberendezések alkalmazása vitatható, akkor nagy mennyiségű fém (15-30 tonna) öntésekor az további öntőberendezések alkalmazása indokolt és szükséges. Ebben a kemencében a kocsikon álló formák felett további sínpálya található, amelyen egy 30 tonnás dugós kiöntő üst, vagy egy dugós kiöntő tölcsér haladhat. Az öntés történhet álló üstből vagy tölcsérből az alattuk mozgó formákba. Az is rendelkezésre áll, hogy az üstöt a fémmel együtt mozgassa a rögzített formák felett. Ezt az opciót bugák öntésére használják, előnyösebb, mivel a folyékony fém nem rezeg, amely még nem szilárdult meg a formában, és nem zavarja a normál kristályosodási folyamatot.

Rizs. 83. ábra A Cyclope acélipari vállalat 30 tonnás kemencéjéből a fémöntés sémája: a - általános kép: 1 - 30 tonnás merőkanál; 2 - kapu 1200 mm; 3 - öntő üst melegítő; 4 - kosarak töltéssel; 5 - kemencevezérlő platform; 6 - vezérlőpanel; 7 - közbenső tölcsérek melegítője; 8 - kiöntő edény; 9 - közbenső csúszda öntéshez; 10 - ajtók a kiöntőkamrához; 11 - panelek öntésvezérléshez; 12 - formák; 13 - kocsi öntőformákhoz; 14 - öntőkamra; b - a kemence oldalnézete: 1 - mobil rakodókamra kosárral; 2 - platform a rakodó kamrához; 3. - kosarak ellátása díjjal; 4 - a vákuumrendszerhez; 5 - kondenzátor akkumulátor; 6 - transzformátor; 7 - 30 tonnás kemence; 8 - vezérlőpanel; 9 - ereszcsatorna; 10 - csúszdakamra; 11 - öntésvezérlő panel; 12 - 30 tonnás kiöntő üst; 13 - kilátó ablakok; 14 - formakamra

A formák álló tölcsér alatti mozgását 2,7–15 tonna tömegű VFR-elektródák öntésekor használják.

A fémet a kemencéből a tölcsérbe vagy az üstbe táplálják egy speciális csúszdán keresztül, amely egy 900 mm átmérőjű tolózáras elágazó csövön halad át. Az öntőalagút felső részén ajtók találhatók a vákuumkamrából az üst vagy tölcsér kigördítéséhez, ezek felmelegítésére. A kemencébe történő beszerelés előtt az üstöt és a tölcsért 930-980 °C-ra melegítjük, az öntés kezdetére a hőmérséklet 650-700 °C-ra csökken. A formakamra hosszában 21 oszlop található az öntés felügyeletére és vezérlésére. öntvény.

Meg kell jegyezni, hogy az egész gigantikus telepítést csak két mester szolgálja ki. A karbantartást nagyban megkönnyíti a két kezelőpanel felszerelése: a sütő tetejéhez közel és a konzolon és két számítógépen. Egy adott minőségű ötvözethez számítástechnikai eszközök segítségével a rendelkezésre álló anyagok alapján kiszámítják a töltés és a minta összetételét. A fém megolvadása után mintát vesznek, amelyet pneumatikus postai úton juttatnak el az üzem IJ1 km távolságra lévő laboratóriumába. A levél 3 perc alatt megteszi ezt a távolságot. Az elemzés beérkezése után a számítógép kiszámítja a szükséges ötvöző adalékokat.

A műhelyben egy 80 tonnás daru található, melynek segítségével öntés közbeni baleset esetén a kemence tégelye a folyékony fémmel együtt kivehető a kemencekamrából, ezenkívül ugyanezt a darut használjuk az üst beépítésére is. folyékony fémmel a kemencén.

Vákuumos indukciós kemencék gyártása és szállítása Oroszországban és a FÁK-országokban

Jelenleg gyorsan növekszik a kereslet a speciális célú acélok és ötvözetek iránt a repülőgépiparban, a légi közlekedésben, a nukleáris és az energiaiparban. Ezek az iparágak gyakran egyre magasabb értékeket igényelnek a szilárdság, tisztaság és egyéb fémtulajdonságok tekintetében.

Az olvasztott fémek minőségi tulajdonságainak javításával kapcsolatos probléma megoldása érdekében a MetaCube készen áll arra, hogy innovatív olvasztási módszereken alapuló technológiákat kínáljon különleges technológiai tulajdonságokkal rendelkező acélok és ötvözetek előállítására. Ilyen módszerek közé tartozik a vákuum-indukciós olvasztás.

A vákuum-indukciós kemencék létrehozásának szükségessége a rendkívül reakcióképes és tűzálló fémek, például cirkónium, titán, nióbium, berillium és molibdén, valamint tantál, volfrám, urán és számos más ipari termelésbe történő bevezetése miatt merült fel. Az ilyen fémek sajátossága, hogy levegőn hevítve intenzíven oxidálódnak, ezért az olvasztást vákuumban kell végrehajtani.

Vákuumos indukciós kemencék jellemzői

A vákuum-indukciós olvasztási technológia lehetővé teszi nagy tisztaságú fémek előállítását oxigénmentes atmoszférában. Vákuumos indukciós kemencék, hőálló és erősen ötvözött acélok használatakor precíziós ötvözetek nyerhetők. Vákuumos indukciós kemencékben is lehetőség van nemes- és ritkaföldfémek hőkezelésére és olvasztására, valamint kiváló minőségű speciális üvegek olvasztására, és ezek felhasználásával egykristályok előállítására. A vákuumkemencékben nyert anyagot minden esetben fokozott tisztaság és minimális hulladék jellemzi.

A vákuum-indukciós kemencében történő finomításban fontos szerepet játszik az alacsony olvadáspontú szennyeződések - ólom, arzén, ón és bizmut - elpárologtatása. A vákuum fém kiváló minősége részben annak köszönhető, hogy az ötvözet megtisztult ezektől a szennyeződésektől, amelyek nagyon kis mennyiségben vannak jelen, ami még tökéletes elemzési módszerekkel sem teszi lehetővé meghatározásukat. Erre akkor van szükség, ha az anyaggal szemben támasztott követelmények meglehetősen magasak, és a kapott speciális ötvözetnek meg kell felelnie bizonyos tulajdonságoknak.

A vákuumkemencék előnye továbbá, hogy képesek egykristályos és finomszemcsés fémszerkezeteket előállítani. Ebben az esetben a keletkező anyag tulajdonságai megjósolhatók.

A kemencék üzemi hőmérséklete - 2200 fokig.

• Folyékony fém hosszú távú expozíciójának lehetősége nagy vákuumban;
• Fémek nagyfokú gáztalanítása;
• Lehetőség a kemence újratöltésére az olvasztási folyamat során;
• Aktív befolyás lehetősége a dezoxidációs és finomítási folyamatok fokozására az olvadás bármely pillanatában;
• Az olvadék állapotának hatékony ellenőrzése és szabályozása a hőmérséklet és a kémiai összetétel tekintetében a teljes folyamat során;
• A kapott öntvények különleges tisztasága a nem fémes zárványok hiánya miatt;
• Gyors melegítés (közvetlen fűtés az olvadékban felszabaduló hő miatt), ezáltal növelve a termelékenységet;
• Az olvadék nagy homogenitása a fém aktív keveredésének köszönhetően;
• Szabad formájú alapanyagok (csomók, brikett, por stb.)
• Nagy hatékonyság és környezetbarát.

Vákuumos kemencék építése

egy induktor belsejében elhelyezett tűzálló tégelyből készült nagyfrekvenciás kemence, amely viszont egy zárt házban található, amelyből vákuumszivattyúk szivattyúzzák ki a gázokat. A vákuumkemencék tégelyét porított, erősen tűzálló anyagokból állítják elő, minta szerint induktorba töltve. A vákuum-indukciós kemencék gépesített egységek. A fémöntés történhet a kemence kamrán belüli elfordításával, vagy a kamra egészének elforgatásával. A vákuum-indukciós olvasztókemence lehetővé teszi a következő műveletek önálló elvégzését: az olvadék hőmérsékletének beállítása, a kamrán belüli nyomás megváltoztatása, az olvadék keverése és egyéb elemek hozzáadása az olvadékhoz.

A vákuumkemencék felépítésének moduláris elve lehetővé teszi a kemence fokozott tömörségének elérését, valamint további modulok rögzítésének lehetőségét - kirakókamra, öntés, valamint a kapott termékek eltávolítása.

A modern vákuum-indukciós kemencék kialakítása lehetővé teszi a formák beépítését és a belőlük lévő tuskók kirakását anélkül, hogy a kemencében a vákuum megzavarná. A vákuum-indukciós kemencék leggyakrabban automatizált eszközök. A töltés betöltése, az adalékok és adalékok bevitele, a fémöntés elektromos vagy hidraulikus meghajtással történik.

Vásároljon vákuum indukciós kemencét alacsony áron - MetaCube Company

A MetaKub cég készen áll arra, hogy a vákuum indukciós kemencék széles választékát kínálja alacsony áron, szállítással és üzembe helyezéssel Oroszországban és a FÁK országokban. Cégünk hatalmas tapasztalattal rendelkezik különféle kohászati ​​berendezések szállításában Oroszországban, Kazahsztánban, Fehéroroszországban és más FÁK-országokban.

A vákuumos olvasztókemencéket a legmagasabb minőségű fémek és ötvözetek előállítására használják. Az alacsony nyomás a munkakamra terében lehetővé teszi a tömbben lévő gázok mennyiségének drasztikus csökkentését védőközeg használata nélkül.

Az indukciós kemencék terjedelme

A vákuumkemencéket számos technológiai folyamatban használják:

fémek és ötvözetek olvasztása: tűzálló, hőálló, erősen ötvözött;

könnyen oxidálódó fémekből készült termékek szinterezése;

folyékony fémek és egyéb anyagok gáztalanítása;

fémek hőkezelése (edzés, temperálás, izzítás);

bevonat elpárolgott fémek leválasztásával stb.

A vákuumkemencék fő típusai

A vákuumkemencék leggyakoribb típusai a következők:

ív: rozsdamentes, elektromos és egyéb kiváló minőségű acélok, tűzálló fémek (titán, cirkónium, tantál stb.) olvasztására használják;

plazma: erősen reakcióképes és tűzálló fémek olvasztására tervezték;

indukció: a széles körben alkalmazható berendezésekhez köthetők. A legelterjedtebb vákuum olvasztó indukciós kemencék dönthető tégelyrel. Nagy kohászati ​​üzemekben használják kiváló minőségű és erősen ötvözött acélok olvasztására és öntőformákba öntésére.

Az olvasztó kemencék szabványos méretei

Méretek szerint a vákuumos olvasztókemencék laboratóriumi (legfeljebb 50-100 kg kapacitású) és ipari kemencékre oszthatók. Az ilyen besorolás azonban nagyon feltételes: sok ipari modell létezik, amelyek üzemi térfogata mindössze 10-20 kg.

Az indukciós ipari kemencék működési elve

A különböző típusú vákuum-olvasztókemencék tervezési jellemzői ellenére egyetlen elv szerint működnek: a vákuumkamrába helyezett tűzálló tégelyben a fémet megolvasztják (vagy a folyadékot melegítik), finomítják és ötvözik melegítés segítségével. elem. A folyamat formázott termékek vagy egyszerű öntvények öntésével zárul.

A működési elv szerint a vákuum olvasztó kemencék három csoportra oszthatók:

félig folyamatos cselekvés;

folyamatos cselekvés;

időszakos cselekvés.

Az olvasztó ipari félig folyamatos kemencék nem igényelnek szisztematikus nyomáscsökkentést. Ezekben a formák cseréje a főtől kapukkal elválasztott kamrák segítségével történik. Ugyanezeket a zsilipeszközöket használják a kemence betöltésére is. Az iparban félfolyamatos eszközöket használnak. Tervezési jellemzőiknek köszönhetően:

a tégelyek tűzálló bélése kedvező körülmények között van, mivel nincs kitéve hőmérséklet-változásoknak;

új olvadék indítása előtt nincs szükség levegő kiszivattyúzására, ami nagyon pozitív hatással van a kemence teljesítményére;

a kamrában a fém-oxidok képződése minimálisra csökken, és ennek következtében csökken a későbbi olvadék szennyeződése.

A szakaszos olvasztó ipari kemencékben nincs zsilip. A forma kivételéhez vagy a keverék betöltéséhez minden alkalommal nyomásmentesíteni kell a házat, és ki kell nyitni a vákuumkamrát. Így működnek a laboratóriumi sütők.

A vákuumkemencék fő előnyei a következők:

gazdasági előny: drága inert gázok helyett alacsony nyomást alkalmaznak a kamrában;

magas fokú fémtisztítás;

az olvadék kémiai összetételének és hőmérsékletének szigorú ellenőrzésének képessége a technológiai folyamat bármely szakaszában;

a fűtőelemek védelme az oxidációtól, ami lehetővé teszi az üzemi hőmérséklet növelését.

A vákuumolvasztó indukciós kemencék és más modellek költsége meglehetősen magas, de működésük során a költségek gyorsan megtérülnek.

Az indukciós kemencék működési elve az olvadékban speciális eszközök - induktorok - segítségével keletkező áramokon alapul. Ebben az esetben az indukált áramok lehetővé teszik a fémekben az olvadási hőmérséklet elérését, és a keveredés következtében az olvadékok nagy egyenletessége érhető el. Az olvadékok minden eleme örvényáramnak van kitéve, így a rétegek elmozdulnak, és a különféle adalékanyagok és fémek maximális keveredése érhető el. Az indukciós kemencék fő előnyei közé tartozik a legegyszerűbb javítás, a nagy hatékonyság, a kívánt tulajdonságokkal rendelkező ötvözetek előállítása és a hőkezelés bármilyen módban.

Navigáció:

Az induktor amellett, hogy elektromos áramot hoz létre a feldolgozott fémben, érzékeli a mechanikai rezgéseket és a hőmérsékleti terheléseket, ezért a kialakítás biztosítja mind a vezető, mind a szigetelő részek szükséges szilárdságát és tűzállóságát. Szigetelésként légrés használható, miközben biztosítani kell a szükséges menettávolságot és a vezeték merev rögzítését.

Használnak szigetelőszalagot is, amelyet a lakkbevonat fölé visznek fel. A szalagnak jó dielektromos tulajdonságokkal kell rendelkeznie a fordulatok megbízható szigetelése érdekében.

A tekercsfordulatok szükséges dielektromos szigetelésének biztosításának másik módja a menetek közé beépített speciális tömítőanyag használata. A tömítések rögzítése speciális ragasztóval történik. Ezt a módszert általában nagy teljesítményű induktor leválasztására használják.

A kompaundálás a kívánt szigetelési szintet is biztosítja. Ez a módszer nem talált széles körű alkalmazást, mivel az induktort ebben az esetben nagyon nehéz megjavítani.

Az induktor vezető részének jó elektromos vezetőképességgel kell rendelkeznie, csökkentve a teljesítményveszteséget. Ezenkívül az induktor elektromos részében használt anyagnak nem mágnesesnek kell lennie. A megmunkálandó fém felőli oldalon a maximális terület és a kisebb tömeg biztosítása érdekében különféle belső üregekkel ellátott szakaszokat alkalmaznak.

A kemence keretének biztosítania kell a teljes szerkezet merevségét, és ki kell zárnia az alkatrészek általi teljesítményfelvételt. Az ipari kemencék általában acéllemezekből készült hengeres keretet használnak, speciális technológiai furatokkal, amelyek szabad hozzáférést biztosítanak az induktorhoz.

A fém olvasztása az indukciós kemencében lehetővé teszi a hőmérsékleti feltételek pontos szabályozását, a szükséges hőmérséklet fenntartását egy bizonyos ideig. Az indukciós kemencék hatásfoka nagyon magas, mivel nincsenek plusz fűtött elemek, csak a feldolgozott fémet melegítik. Környezeti jellemzőket tekintve az indukciós kemencék a legbiztonságosabbak, mivel az egyéb olvasztási eljárások során nem szabadulnak fel tüzelőanyag égéstermékek és káros anyagok.

Az indukciós kemencék színes- és vasfémek olvasztására, edzésre, megeresztésre, izzításra, acél normalizálására szolgálnak. Szerkezetileg az indukciós kemencék csatornás típusúak és tégelyesek. Olyan kemencéket gyártanak, amelyek levegővel, bizonyos gáznemű közegben, túlnyomással vagy vákuummal lehetővé teszik az olvasztást.

A nemvasfémek mellett indukciós kemencéket is használnak nemesfémek olvasztására. Ez általában alacsonyabb hőmérsékletet igényel, mint a vasfémek esetében. A palládium indukciós kemencében történő olvasztásához oxidáló atmoszférát kell alkalmazni, ellentétben más nemesfémekkel.

Az indukciós kemencékben történő acélolvasztás lehetővé teszi a legszigorúbb követelményeknek megfelelő, erősen ötvözött minőségek előállítását. Egyes esetekben az acélt egy bizonyos gáznemű közegben vagy vákuumban megolvasztják, ami lehetővé teszi további minőségek elérését.

A titán indukciós kemencékben történő megolvasztása lehetővé teszi, hogy a teljes térfogatban egyenletes összetételű rúdokat vagy nyersdarabokat kapjunk. Az indukciós kemencében történő olvasztás hátránya a végtermék viszonylag magas széntartalma. A gázok hatásának csökkentése érdekében a titánt argon környezetben vagy vákuumban olvasztják.

Felhívjuk figyelmét, hogy a nedves vagy jeges fémek megolvasztása nagyon veszélyes, ezért az előszárítás javasolt. A nedvesség jelenléte a kemence munkakamrájában olvadék megjelenésekor forró fém fröccsenését okozza, ami sérülésekhez és a berendezés meghibásodásához vezethet.

Ipari indukciós kemence

Az ipari kemencék tervezése a technológiai folyamat követelményei alapján történik. A projekt meghatározza a lehetséges maximális fűtési hőmérsékletet, egy bizonyos gáznemű közeg vagy vákuum létrehozásának lehetőségét, a tégelyek használatát vagy a munkarész csatornaelrendezését, az automatizálás mértékét. Az ipari kemencéket olyan rendszerekkel kell felszerelni, amelyek maximális biztonságot biztosítanak az üzemeltetés során. Ezenkívül, mivel a kemencék váltakozó elektromos árammal működnek, ennek frekvenciája befolyásolja a kemence teljesítményét.

Attól függően, hogy milyen hőmérsékleti feltételekre van szükség, milyen típusú fémeket vagy ötvözeteket terveznek olvasztani, különféle típusú béléseket használnak. Az indukciós kemencék burkolata 90% feletti szilícium-oxidot és kis mennyiségű egyéb oxidot tartalmazó tűzálló anyagból készülhet. Az ilyen bélést savasnak nevezik, és akár 100 hőt is kibír.

A fő vagy lúgos bélés magnezitből készül, egyéb oxidok és folyékony üveg hozzáadásával. Egy ilyen bélés akár 50 hőt is ellenáll, a nagy térfogatú kemencékben a kopás sokkal gyorsabban megy végbe.

A semleges bélést gyakrabban használják, mint más típusokat, és több mint 100 olvadásnak is ellenáll. Leggyakrabban tégelykemencékben használják. Meg kell jegyezni, hogy az olvadás következtében a bélés egyenetlen kopása következik be. Így a bélés munkatérfogata és falvastagsága megváltozik. Nagyobb kopás lép fel a magasabb hőmérsékletű helyeken, általában a kemence alsó részében.

Mivel az ipari indukciós kemencék nagy terhelés mellett működnek, az induktor tekercselése működés közben nagyon felforrósodhat. A túlmelegedés negatív következményeinek megelőzése érdekében általában vízhűtő rendszert biztosítanak, amely eltávolítja a felesleges hőt az induktor tekercseiről. A tervezés során az induktor hűtésének kérdése az egyik legfontosabb, mivel a teljes kemence megbízhatósága és élettartama a rendszer hatékonyságától függ.

A hőkezelési folyamatok lehető legnagyobb automatizálása az ipari indukciós kemencék normál működésének előfeltétele. A megfelelően kiválasztott automatizálás különféle módokat biztosít, amelyek lehetővé teszik a technológiai folyamatok követelményeinek legpontosabb teljesítését.

Az ipari kemencék gyártása szigorúan a megrendelő és a szabályozó NTD követelményeinek megfelelően történik. Az ipari kemencék szabványos tervek szerint vagy egyedi megrendelések szerint gyárthatók. Előfeltétel a berendezések tanúsítása, amelyet legalább évente egyszer el kell végezni.

Laboratóriumi indukciós sütő

A különféle fémekkel és ötvözetekkel végzett vizsgálatok megkövetelik bizonyos feltételek megteremtését az olvasztás vagy hőkezelés folyamatában. A laboratóriumi indukciós kemence a meghatározott feltételek biztosítását szolgálja, így egy ilyen készülék automatizálási foka nagyon magas. Attól függően, hogy milyen anyagokat terveznek vizsgálni, a laboratóriumi kemencéket kiegészítő felszereléssel látják el. Egyes modellek biztosítják a nyomás vagy vákuum alatti olvadás lehetőségét.

A bélés laboratóriumi kemencéiben a fenti anyagokon kívül korszerűbb hőszigetelő anyagok is használhatók, mint például:

korund, amely akár 300 hőt is képes ellenállni;

különféle hőálló rostanyagok;

kerámia hőszigetelő lemezek.

A laboratóriumi kemencék közé tartoznak a nemesfémek feldolgozására használt ékszerkemencék és a protézisek gyártására szolgáló fogászati ​​kemencék is. Az ilyen típusú kemencéket általában nem magas hőmérséklet előállítására és nagy mennyiségű fém feldolgozására tervezték, ezért teljesítményük nem nagy.

A laboratóriumi kemencék váza általában kocka vagy paralelepipedon alakú. A bordák gyártásához különféle nem mágneses anyagokat használnak (duralumínium, speciális acél, réz). A vázelemek azbesztcement lemezekkel vannak bevonva, amelyek további hőszigetelést biztosítanak. A keretelemek melegedésének csökkentése érdekében speciális szigetelő tömítéseket használnak. Ezenkívül a kósza áramok előfordulásának megakadályozását is szolgálják. Ebben az esetben az induktivitás a felső és az alsó lapokhoz van rögzítve.

A laboratóriumi indukciós kemencék az iparikhoz hasonlóan hatékony tekercshűtést igényelnek. Egyes modelleknél elegendő a léghűtés, a magas hőmérsékleten működő induktorokban vizet használnak.

A laboratóriumi kemencékben a szükséges indukciós áram elleni védelem megléte előfeltétele a személyzet biztonságának biztosításának. A szükséges biztonsági szint biztosítása érdekében speciális elektromágneses képernyőket használnak. Általában alumíniumlemezből vagy rézből készülnek.

A vákuum-indukciós kemencék (VIP) erősen ötvözött acélok, magas hőmérsékletű és precíziós, alacsony széntartalmú ötvözetek olvasztására és finomítására szolgálnak oly módon, hogy az olvasztás során 10-1-10-2 Pa maradék nyomást tartsanak fenn. A VIP-k saját kohászati ​​termelésükből származó hulladékon és tiszta fémanyagokon dolgoznak. A nagy VIP-k néha más egységekben (általában EAF-ben) olvasztott folyékony köztes terméket használnak szilárd töltelék helyett. Más speciális elektrometallurgiai olvasztókkal összehasonlítva a VIP a következő előnyökkel rendelkezik:

1) a folyékony fém hosszú ideig vákuumban tartható. Ez biztosítja az acél mély gáztalanítását, deoxidációját és megtisztítását a nem fémes zárványoktól és a színesfém-szennyeződésektől;

2) bármilyen összetett kémiai összetételű acél és ötvözet megolvasztható, a fém elektromágneses keverése kedvező feltételeket teremt az ötvöző adalékanyagok gyors feloldásához;

3) a teljesítmény és az energiaadagolás egyszerű szabályozása biztosítja a fém gyors túlmelegedését a kívánt szintre, nagy pontossággal.

A VIP hátrányai közé tartozik: a fém szennyeződése a tégely anyagával, hideg salak, a tégely alacsony ellenállása (20-50 olvadás az ipari kemencékben).

A vákuum-indukciós kemence elektromos hatásfoka acélok olvasztásakor h = 0,7 x 0,8.

Az indukciós tégelyes kemencékben, amelyek magukban foglalják a VIP-t is, az olvadt fém természetes keringése zajlik az elektrodinamikai erők hatására. A fém keringése akkor jön létre, amikor a folyékony fémben folyó örvényáramok kölcsönhatásba lépnek az induktor áramával, az induktorból a fémre irányított eredő erő a tégely középső részére esik. Ez az olvadékban az úgynevezett kétkörös cirkuláció kialakulásához vezet, amikor az olvadék a fürdő felső részében felfelé, az alsó részében pedig lefelé préselődik, így önálló fémmozgási kontúrok alakulnak ki (55. ábra, a. ). Ennek eredményeként a fémfelület felemelkedik a tégely közepén, és konvex meniszkuszt képez.

A fém intenzív keverése pozitív szerepet játszik, felgyorsítja az ötvöző adalékok oldódását és kiegyenlíti a hőmérsékletet a fürdő térfogatában. A meniszkusz jelenléte nemkívánatos jelenség, mivel a salak a tégely falaihoz költözik, hozzájárulva a bélés felgyorsult eróziójához, és a fém a közepén szabaddá válik, ami a hőveszteség növekedéséhez és a károsodáshoz vezet. a salak és fém közötti reakciók körülményei között. A fémkeverés hatása a frekvencia csökkenésével növekszik, és csökken a magasabb frekvenciákra való átállással.

A vákuum-indukciós kemencék elektromos táplálása gépi nagyfrekvenciás generátorokról történik. tirisztoros frekvenciaváltók és lámpagenerátorok (laboratóriumi kemencékben használják). A gépi generátorok hatásfoka 70-85%, a lámpa 50-70%, a tirisztoros konverterek 90-95%.

Vákuumos indukciós olvasztókemencék tervezési jellemzői

A működési elv szerint a vákuum indukciós kemencék (VIP) kétféle - szakaszos és félig folyamatos.

A szakaszos kemencéknek egy vákuumkamrájuk van, ahol a levegő eltávolítása után a fém megolvad, majd öntőformába vagy formába öntik. A fém kiöntése után a kemencét nyomás alá helyezik, hogy eltávolítsák a formát a tuskóval, megvizsgálják és megjavítsák a tégelyt, és betöltsék a töltetet. Ilyenkor vagy félrebillentjük a ház fedelét, vagy eltávolítjuk a ház fedelét, vagy visszahúzzuk a vákuumkamra házát. A tuskó eltávolítása, a tégely tisztítása és a töltet új adagjának a tégelybe való betöltése után a vákuumkamrába üres formát helyeznek, a kemencét lezárják, levegőt szivattyúznak ki, és megkezdik a következő olvasztást.

A félig átmenő kemencék három vákuumkamrával rendelkeznek: olvasztó, töltő és öntés. Néha az öntőkamrát formakamra váltja fel. Ezután a fémet az olvasztókamrába öntik. A betöltő és kiöntő kamrát (vagy formakamrát) tolózárak választják el az olvasztókamrától. Ez lehetővé teszi, hogy a kemencében nyomáscsökkentés nélkül ne egy olvadékot hajtsunk végre, hanem egy sorozat olvasztást, amelyek számát a tégely bélésének tartóssága határozza meg (egy tégely kampány).

A félig átmenő kemencékben a zsilipek jelenléte miatt az olvasztókamrában a fém vákuumban történő olvasztásával egyidejűleg egy kosarat helyeznek el a töltet új részével a töltőkamrában, légköri nyomáson. Az öntőkamrában ezzel egyidejűleg a formák kivonására és a beléjük öntött fémmel történő kivonására és az öntőformák beszerelésére is sor kerül. A rakodó és kiöntő kamrákat technológiai tolózárak választják el a külső környezettől. Az összes szükséges művelet elvégzése után a betöltő- és kiöntőkamrákat redőnyökkel zárják le, és kiürítik belőlük a levegőt. A félig átmenő kemencéket széles körben használják a szakaszos kemencékhez képest számos előnyük miatt - nagyobb termelékenység, mivel az olvasztókamrából nem távozik a levegő minden olvadás előtt, nagyobb a tégely tartóssága a periodikus hűtés és melegítés csökkenése miatt az olvasztás során. A kamra nyomásmentes, az öntőformák vagy formák lehűtésének ideje kizárva az olvasztókamrából való eltávolításuk előtt, csökkentve a fém oxidációját és szennyeződését az olvasztókamrába levegő bejutása miatt.

A VNIIETO által tervezett modern, 2,5 tonna kapacitású félfolyamatos indukciós vákuum kemence (ISV-2.5-NI) látható az ábrán. 7.

A VNIIETO által tervezett, 2,5 tonna kapacitású ISV-2.5NI félig folyamatos vákuum indukciós elektromos kemence vázlata

A kemence olvasztókamrából áll 1 hengeres résszel 8, amelynek belsejében tégelyes induktor található 2 . A sütőt láncos mechanizmus dönti el 3. rakodó kamra 7 , amiben egy önkipakoló kosár található 5 , amelyet vákuumzár választ el az olvasztókamrától 4. Kosár töltéssel 5 kötélmechanizmussal mozog 6. A kemence nyolc szekciós adagolóval van felszerelve 9 dezoxidálószerek és ötvöző adalékok olvasztása során a tégelybe való betöltéshez. A kemence szervizelésének kényelmét szolgálja, hogy a karosszéria felső részében kívülről egy platform van felszerelve 10. A tégelyt feszítővassal tisztítjuk 11, üres borítón található 12. Forma kamra 13 téglalap alakú vákuumzáron keresztül kapcsolódik az olvasztókamrához. A formakamra mellé egy speciális állvány van felszerelve, amelyet "formákkal ellátott kocsi felszerelésére terveztek 14 az olvasztókamrába gurulás előtt és a kemencéből való kigörgetése után. A kemence önjáró kocsival van felszerelve 15 hogy visszatekerje a fedelet 16 olvasztókamra 1. Az olvasztókamra és a formakamra közötti öntőformákat egy kocsin mozgatják elektromos meghajtással meghajtott mechanizmus segítségével. A vákuumrendszer elő-vákuum- és nyomásfokozó szivattyúkkal van felszerelve, amelyek biztosítják a levegő eltávolítását az olvasztókamrából, a betöltőkamrából, a formakamrából és az adagolóból.