Jaké pece se používají pro tavení neželezných kovů?

Pec na tavení kovu je technologické zařízení, které slouží k tavení oceli, litiny, hliníku, mědi, bronzu, mosazi, stříbra, zlata a dalších kovů nebo slitin ve slévárnách a v jakýchkoliv jiných podmínkách. Taková zařízení se používají pro tavení kovových surovin a udržování teploty taveniny pro další lití.

Kovové tavírny existují v různých typech a účelech – od stacionárních udržovacích pecí pro slévárny až po kompaktní modely kelímků, se kterými můžete doma nebo v garáži tavit neželezné kovy. Ve stacionárních dávkovacích jednotkách je tavenina nabírána naběračkou. Rotační modely umožňují nalévání taveniny přímo z kelímku.

Konstrukce pece pro tavení kovů

Hlavním prvkem v konstrukci tavicí pece je pracovní komora. Jsou do ní umístěny suroviny a materiály, ze kterých je třeba taveninu získat. Pracovní komora je oddělena od vnějšího tělesa ohnivzdornými materiály a vrstvou tepelné izolace. Konstrukce komory závisí na použitém nosiči energie a způsobu ohřevu. Plynová pec na tavení kovů má nejjednodušší konstrukci: k její tavicí jednotce je připojen plynový hořák běžící na zemní nebo zkapalněný plyn.

Moderní typy pecí pro tavení kovu jsou reprezentovány mnoha modely různých velikostí a funkčností. Všechny mají vynikající tavicí vlastnosti, jsou ekonomické a umožňují přesnou regulaci ohřevu. Průmyslové tavicí jednotky kovů jsou velké a mají vysokou spotřebu energie. Musí je nainstalovat a připojit odborníci. Laboratorní modely jsou kompaktnější, mají rychlý ohřev a nízkou spotřebu energie. Všechny tavírny jsou vyráběny z odolných ocelových plechů a spolehlivých ohnivzdorných materiálů.

Typy tavicích pecí

V závislosti na použitém způsobu ohřevu jsou pece na tavení kovů:

Plyn, tuhá paliva, kapalná paliva – jako chladivo využívají spaliny nebo horký vzduch, koks, topný olej nebo olej. Dělí se na kelímkové instalace a šachtové pece – kuplovny, které se obvykle používají pro tavení šedé litiny s následným odléváním dílů různé složitosti. Zařízení pro plynové tavení kovů vám umožňují jasně regulovat teplotu v komoře. Optimální poměry směsi plynu a vzduchu zajišťují maximální uvolňování energie při spalování. Zařízení tohoto typu je vhodné pro tavení kovů nebo slitin a jejich ohřev až na 1500 °C.
Elektrické obloukové pece – provádějí tavení pomocí tepelné energie elektrického oblouku, který vzniká mezi grafitovými elektrodami a kovem. Aby bylo zajištěno rovnoměrné promíchání taveniny, je nutné ji při tavení protřepávat. Stroje na tavení kovů elektrickým obloukem jsou vynikající pro práci s ocelí, litinou a neželeznými kovy.
Muflové modely – fungují ze sítě a taví suroviny pomocí vyhřívané mufle z keramiky nebo jiného materiálu. Vhodné také pro ohřev materiálů (max. do 950 °C), vypalování keramiky, cementování, vypalování, umožňující operace sušení a vytvrzování. Často se vyskytuje ve vědeckých a technologických ústavech a chemických laboratořích.
Elektrické indukční instalace – využívají teplo vznikající při provozu vířivých proudů. Fungují ze sítě bez použití elektrod, přes vysokofrekvenční generátor střídavého proudu. Obsahují induktor – induktor s několika závity drátu. Dodávají se s jádrem i bez jádra – kelímkové, určené pro tavení neželezných a železných kovů za účelem získání homogenních, čistých slitin. Vynikající pro tavení oceli, litiny, mědi, mosazi, hliníku, zinku.
Odporové tavicí pece jsou ekonomická zařízení s relativně nízkými náklady na tavení. Fungují díky tepelnému účinku elektrického proudu ve vodiči. Obsahují silné nichromové desky, které se musí pravidelně vyměňovat.

Aplikace různých typů zařízení pro tavení kovů

Tavící zařízení různých typů umožňují řešení nejrůznějších problémů. Výběr zařízení závisí na materiálu, se kterým plánujete pracovat, a na preferovaném způsobu vytápění. Plynové instalace jsou například určeny pro práci s hliníkem, mědí, cínem, drahými kovy a dalšími materiály s nízkým bodem tání (do 1500 °C). Zároveň zajišťují minimální náklady na tavení.

Indukční modely poskytují vynikající kvalitu taveniny. Elektrické obloukové pece umožňují tavení žáruvzdorných materiálů, protože. schopné zajistit vysoké teploty taveniny. Dnes jsou všechny tavírny automatizované a umožňují přesné nastavení teploty a dalších parametrů tavení. V tabulce jsou uvedeny typy tavicích pecí, které jsou vhodné pro práci s různými materiály.

Provedené operace

Typ zařízení

Tavicí ocel, legovaná litina, bílá litina (před přeměnou na kujnou litinu)

Elektrické pece (otevřené topeniště, elektrický oblouk, modely s indukčním kelímkem)

Kelímkové pece využívající plyn nebo topný olej, odporové elektrické pece, elektrické obloukové a indukční elektrické pece

Tavení slitin mědi

Obloukové 1-fázové elektrické pece, kelímkové a plamenové modely

Tavení hliníkových slitin

Kelímkové a plamenové instalace, odporové elektrické pece a indukční modely

Pece pro tavení kovů si můžete také zakoupit v internetovém obchodě Shura-Master.ru. Například plynový model s ložným objemem 5 kg je spolehlivým tavicím zařízením pro malá průmyslová odvětví, začínající slévárenské mistry a hobby. Používání není o nic obtížnější než plynový sporák.

O tom, jaké typy baterií existují, si přečtěte v předchozím článku našeho blogu.

Vakuové indukční pece jsou zařízení, která slouží k tavení a následnému odlévání slitin různých kovů. Nejoblíbenějším typem zařízení je tavicí pec vybavená kelímkem, který se naklápí a je umístěn uvnitř pláště. Kelímek je vyroben z vysoce kvalitního ohnivzdorného materiálu a je instalován uvnitř vakuového prostoru. Proces tavení vsázky se provádí působením vysokofrekvenční převodovky.

Indukční pec pro tavení kovů pracuje s čerpacím zařízením difuzního typu. Takové jednotky jsou široce používány pro tavení různých druhů kovů: hliník, litina, měď, ocel, mosaz, olovo, drahé a neželezné kovy.

Indukční vakuová pec

Typy pecí pro tavení kovů

Existují následující typy pecí pro tavení kovů:

Nepřetržité působení.
Periodická akce.
Pro výrobu monokrystalů.
Pro směrovou krystalizaci.
Pro rychlou krystalizaci.
Pro urychlené tuhnutí.

Nabídka zařízení je poměrně široká a zahrnuje mnoho modelů různých konfigurací a konfigurací. To vám umožní vybrat zařízení v souladu s úkoly a výrobními cíli.

Typy indukčních vakuových pecí

Průmyslové pece pro tavení různých druhů kovů se dělí na zařízení s periodickým a kontinuálním principem provozu. První typ zařízení zahrnuje nakládání, vykládání, čištění a další operace s otevřenou tavicí komorou, která je naplněna vzduchem. Druhý typ zařízení zahrnuje provádění znělých manipulací bez narušení prostředí vzácného vakua. Díky tomu je možné získat vysoce kvalitní kovové kompozice s požadovanou úrovní obsahu nečistot.

Indukční vakuové pece mohou mít jednu nebo dvě komory. V prvním případě je pohyblivý kelímek umístěn uvnitř komory; druhý předpokládá přítomnost tavicí pohyblivé komory spojené přímo s kelímkem a další komory pevného typu pro lití. Průmyslová zařízení mají induktor, který je umístěn ve vakuovém prostoru a obklopuje kelímek. Objem kelímku je 15-600 kg – to závisí na vlastnostech samotného zařízení a jeho účelu.

Indukční pec pro tavení kovů (hliník, litina, měď, ocel)

Indukční vakuové pece mohou mít jednu nebo dvě komory. V prvním případě je pohyblivý kelímek umístěn uvnitř komory; ve druhém se předpokládá, že je zde tavicí pohyblivá komora spojená s kelímkem a komora určená pro lití. Průmyslová zařízení mají induktor, který je umístěn ve vakuové komoře a obklopuje kelímek.

Indukční pec pro tavení kovů

Některé modely zahrnují posunutí induktoru mimo prostor vakuové komory. Pro normální průchod magnetického pole vakuovým prostorem je část přiléhající k induktoru vyrobena z průhledného materiálu. Nejčastěji se k tomuto účelu používá plynotěsná trubice z křemene nebo elektrokorundu. Účinnost takových struktur ponechává mnoho požadavků. To je způsobeno velkou vzdáleností mezi nábojem a induktorem. Takové modely mají řadu výhod:

zmenšení objemu komory a jejích povrchů;
snížení úrovně úniku vzduchu;
snížení nákladů na systém vakuového čerpání;
snížení hmotnosti a konečných nákladů na zařízení;
snížení požadavků na izolační vlastnosti tlumivky.

Indukční pec pro tavení je vybavena utěsněnými oddíly pro uzavírání propustí, které slouží k napájení vsázky. V případě potřeby jsou jednotky vybaveny topnými komponenty určenými k ohřevu forem a samotné vsázky na úroveň 500-900 stupňů s následným odstraněním plynových nečistot. Tavicí jednotky jsou vybaveny mechanismy pro prorážení můstků ze vsázky, čištění kelímku a změnu teploty roztavené látky. Zařízení, která se používají k výrobě odolných slitin, mají speciální otvory pro přívod přídavných součástek a také pro odebírání vzorků výsledných látek. Některé modely poskytují vyhřívanou ponožku pro vypouštění kovu z pece a zařízení pro odstraňování složek strusky. Provedení pro odstředivé lití jsou vybaveny stolem, který se otáčí rychlostí 100-800 ot./min.

Tavicí pec má různé stupně vakua. Taková zařízení pracují s napětím do 400 V. Pro připojení ke zdroji napětí se používají speciální trafostanice. V případě potřeby je zajištěna dodatečná izolace pro výstup měniče, který vede od induktoru.

Vakuové tavení v indukčních pecích

Tavení v indukčních pecích se skládá z několika fází:

Nakládací vsázka/lití kovu.
Vytvoření vakua v pracovním prostoru.
Tavení suroviny, přidávání nových částí, které nevstoupily do kelímku v první fázi plnění.
Rafinace roztaveného kovu.
Legování, dezoxidace kovů.
Nalévání.

Podívejme se na každou z těchto fází podrobněji. Pro naplnění indukční vakuové jednotky moderního typu se provádí s kapalným nebo pevným složením. Bezprostředně před naložením je náplň vyčištěna, což umožňuje odstranit povrchové znečištění. Dodatečným přípravným opatřením je předběžné čištění od plynů, které probíhá v režimu 800-900 stupňů, tlaku 1 – 0,1 mm. Hg Umění. po dobu 5-6 hodin. Uvnitř vakuové pece je obtížné vyhnout se tvorbě můstků, nerovnoměrnému tavení a dalším nežádoucím procesům. Aby se zabránilo poškození kelímku, mají stěny a dno další ochranu. Taková opatření snižují riziko přemostění, zajišťují hustotu vsázky a zaručují rovnoměrnost procesu tavení. Při použití tekutého kovu se doba tavení výrazně zkracuje a činí 8 hodin místo 14 hodin.

Vakuové tavení v indukčních pecích

K tavení uvnitř indukční pece dochází při plném výkonu zařízení. Při zahřátí vsázky se tlak sníží na požadovanou hodnotu a uvolní se plyn. Uvolňování vodíku vyvolává pěnění lázně. V důsledku toho kov stoupá, tvrdne a tvoří můstky. Roztavená surovina se může přehřát, což vede ke zničení obložení.

Ve fázi rafinace se provádějí manipulace spojené s odstraňováním nežádoucích nečistot a plynů z kovů. Aby se odstranily těkavé nečistoty, je nutné zahřát roztavenou kompozici o 50-100 stupňů výše. K odstraňování uhlíku dochází během čistého varu roztavené lázně, současně dochází k odstraňování škodlivých složek z kompozice. Tento proces trvá asi 20-25 minut.

Ve fázi dezoxidace se z kovu odstraní kyslík a slitina se uvede do požadovaného chemického složení. Odlévání se provádí v argonové atmosféře nebo ve vakuu. Díky použití argonu se získávají husté ingoty.

Výběr zařízení se provádí v závislosti na specifikách úkolů, požadovaných objemech tavení a produktivitě zařízení. Vybavení jednotlivých modelů indukčních vakuových pecí pro tavení různých kovů se může výrazně lišit.