Výpočet pece na tavenie kovu. Plechovky a iný šrot - na recykláciu! Ako si vyrobiť pec na tavenie hliníka svojpomocne

Po dlhú dobu začali muži premýšľať o tom, ako si doma vytvoriť vlastnú pec na tavenie kovu. Musí byť prenosný a spĺňať všetky podmienky. Vo výrobnom zariadení sú inštalované pece na tavenie veľkého množstva kovu. Doma si môžete zostaviť pec na tavenie až piatich kilogramov hliníka. Zvážte, ako urobiť tavič doma.

Vybavenie a materiály, ktoré budete potrebovať

Aby ste mohli taviť kov, musíte si kúpiť nasledujúce komponenty na výrobu:

• žiaruvzdorná tehla;
• nechty;
• transformátor;
• medený drôt;
• grafit;
• sľuda;
• azbestové a cementové dlaždice;
• plynový horák;
• téglik.

Rozmery sa budú líšiť od túžby osoby, ktorá ju zbiera. Je lepšie vytvoriť malú pec na tavenie kovov, ak ju chcete použiť iba pre svoje vlastné potreby. Jeho výrobou strávite menej času a na jeho vykurovanie sa minie malý počet kilowattov. Ak to robíte na naftu alebo na uhlie, nezabudnite na inštaláciu tepelnej izolácie a fúkania vzduchu.

Kovy ako železo, nikel, cín, meď sa tavia v elektrickej peci. Výstupné napätie v elektrickej peci by malo byť väčšie, čo znamená, že vzdialenosť medzi elektródami sa zväčší. Namiesto elektród sú vhodné kefy z elektromotora.

Pokyny krok za krokom

Ako vyrobiť taviacu pec doma - prečítajte si nasledujúce pokyny:

• Je nainštalovaný vysokofrekvenčný alternátor.
• Špirálové vinutie. Vyrobené z medeného drôtu.
• Téglik.

Všetky tieto prvky sú umiestnené v jednom puzdre. Taviaca nádoba je umiestnená v induktore. Vinutie je pripojené k zdroju energie. Keď je prúd zapnutý, objaví sa elektromagnetické pole. Výsledné vírivé prúdy prechádzajú kovom v pohári a zahrievajú ho. Dochádza k topeniu.

Pozitívne vlastnosti indukčnej pece spočívajú v tom, že pri pretavovaní kovov sa získa homogénna tavenina, legujúce zložky sa neodparujú a tavenie prebieha pomerne rýchlo. Okrem toho inštalácia takejto pece nepoškodzuje ekosystém a je bezpečná pre tých, ktorí ju používajú.

Chladenie je možné vykonať pomocou ventilátora. Iba ten by mal byť umiestnený čo najďalej od pece, inak jeho vinutie bude slúžiť ako dodatočné uzavretie vírivých tokov. Tým sa zníži kvalita taveniny.

Vlastnosti tavenia niektorých kovov

Aby bolo možné roztaviť kov doma, musí byť tento prvok umiestnený v malom pohári alebo tégliku. Pohár s materiálom sa vloží do rúry. Potom začne jeho topenie. Na roztavenie vzácnych prvkov sa vkladajú do sklenenej ampulky. Ak chcete vyrobiť zliatinu z niekoľkých komponentov, postupujte podľa týchto pokynov:

• Najprv sa do pohára na tavenie umiestni žiaruvzdorný prvok - meď alebo železo.
• Potom sa umiestni taviteľnejšia zložka - cín, hliník.

Oceľ je žiaruvzdorný materiál. Jeho teplota topenia je tisíc štyristo stupňov Celzia. Preto, aby ste tavili oceľ doma, musíte postupovať podľa nasledujúcich pokynov:

• Na roztavenie ocele doma zaveďte ďalšie regenerátory. Ak je sporák poháňaný elektrickou energiou, potom sa používa elektrina.
• Pri indukčnom ohreve sa pridávajú trosky. Zvyšujú rýchlosť topenia.
• Neustále monitorujte hodnoty prístroja. V prípade potreby znížte teplotu topenia a prepnite na miernejší režim.
• Vždy je správne určiť, či je oceľ pripravená na prácu alebo na tavenie. Postupujte podľa všetkých vyššie uvedených krokov. Len tak bude výstupný kov vysokej kvality.

Na roztavenie železa doma musí byť pec predhriata. Najprv sa umiestni veľký kus a potom malý. Železo treba včas prevrátiť. Správne roztavený kov bude mať guľový tvar.

Ak sa chystáte vyrábať bronz, musíte najskôr umiestniť meď do taviaceho otvoru. Pretože táto zložka je žiaruvzdornejšia. Keď sa meď roztaví, pridá sa cín.

Za žiadnych okolností sa nesmú taviť prvky ako kadmium, olovo alebo zinok. Po vyhorení tvoria jedovatý žltkastý dym.

A pri tavení hliníka, cínu či železa je potrebné dodržiavať pomalosť. Nitujte pomaly a urobte to malým kladivom. Materiál často zahrievajte do červena a ochlaďte v studenej vode. Len tak na konci získate dokonalú zliatinu.

Indukčná pec je pec, ktorá sa používa na tavenie neželezných (bronz, hliník, meď, zlato a iné) a železných kovov (liatina, oceľ a iné) v dôsledku činnosti induktora. V poli jeho induktora vzniká prúd, ktorý ohrieva kov a privádza ho do roztaveného stavu.

kolaps

Najprv naň bude pôsobiť elektromagnetické pole, potom elektrický prúd a potom prejde tepelným stupňom. Jednoduchá konštrukcia takéhoto pecného zariadenia môže byť zostavená nezávisle od rôznych improvizovaných prostriedkov.

Princíp činnosti

Takéto zariadenie pece je elektrický transformátor so sekundárnym vinutím nakrátko. Princíp činnosti indukčnej pece je nasledujúci:

• s pomocou generátora v induktore, striedavý prúd;
• induktor s kondenzátorom vytvára oscilačný obvod, je naladený na pracovnú frekvenciu;
• v prípade použitia samooscilačného generátora je kondenzátor vyradený z obvodu zariadenia a v tomto prípade je použitá vlastná kapacitná rezerva induktora;
• magnetické pole vytvorené induktorom môže existovať vo voľnom priestore alebo môže byť uzavreté pomocou individuálneho feromagnetického jadra;
• magnetické pole pôsobí na kovový obrobok alebo náboj umiestnený v induktore a vytvára magnetický tok;
• podľa Maxwellových rovníc indukuje sekundárny prúd v obrobku;
• s pevným a masívnym magnetickým tokom sa generovaný prúd uzatvára v obrobku a vzniká Foucaultov prúd alebo vírivý prúd;
• po vytvorení takéhoto prúdu vstupuje do hry Joule-Lenzov zákon a energia získaná pomocou induktora a magnetického poľa ohrieva kovový predvalok alebo náboj.

Napriek viacstupňovej prevádzke môže zariadenie indukčnej pece poskytnúť až 100% účinnosť vo vákuu alebo vo vzduchu. Ak má médium magnetickú permeabilitu, potom sa tento indikátor zvýši, v prípade média z neideálneho dielektrika klesne.

Zariadenie

Dotknutá pec je druh transformátora, ale iba ten nemá sekundárne vinutie, je nahradený kovovou vzorkou umiestnenou v induktore. Bude viesť prúd, ale dielektrika sa pri tomto procese nezohrievajú, zostávajú studené.

Konštrukcia indukčných kelímkových pecí obsahuje induktor, ktorý pozostáva z niekoľkých závitov medenej rúrky zvinutej vo forme cievky, v ktorej sa neustále pohybuje chladivo. Induktor obsahuje aj téglik, ktorý môže byť vyrobený z grafitu, ocele a iných materiálov.

Okrem induktora je v peci inštalované magnetické jadro a kameň ohniska, to všetko je uzavreté v telese pece. Obsahuje:

V modeloch vysokovýkonných pecí je plášť kúpeľa zvyčajne vyrobený dosť tuhý, takže v takomto zariadení nie je žiadny rám. Upevnenie tela musí vydržať veľké zaťaženie, keď je celá pec naklonená. Rám je najčastejšie vyrobený z tvarovaných nosníkov vyrobených z ocele.

Tégliková indukčná pec na tavenie kovu je inštalovaná na základe, v ktorom sú namontované podpery, čapy sklápacieho mechanizmu zariadenia spočívajú na ich ložiskách.

Plášť vane je vyrobený z plechu, na ktorom sú pre pevnosť navarené výstuhy.

Puzdro pre indukčnú jednotku sa používa ako spojovací článok medzi pecným transformátorom a kameňom ohniska. Na zníženie strát prúdu je vyrobený z dvoch polovíc, medzi ktorými je umiestnené izolačné tesnenie.

Poter polovíc sa vyskytuje v dôsledku skrutiek, podložiek a puzdier. Takéto puzdro sa vyrába odlievaním alebo zváraním, pri výbere materiálu sa uprednostňujú nemagnetické zliatiny. Dvojkomorová indukčná oceľová pec sa dodáva so spoločným plášťom pre vaňu a pre indukčnú jednotku.

V malých rúrach, ktoré nemajú vodné chladenie, je ventilačná jednotka, pomáha odvádzať prebytočné teplo z jednotky. Aj keď nainštalujete vodou chladenú tlmivku, je potrebné vetrať otvor, v blízkosti kozubového kameňa, aby sa neprehrieval.

V moderných inštaláciách pecí nie je len vodou chladený induktor, ale je zabezpečené aj vodné chladenie plášťov. Na rám pece je možné inštalovať ventilátory poháňané hnacím motorom. Pri značnej hmotnosti takéhoto zariadenia je ventilačné zariadenie inštalované v blízkosti pece. Ak sa indukčná pec na výrobu ocele dodáva s odnímateľnou verziou indukčných jednotiek, potom je každá z nich vybavená vlastným ventilátorom.

Samostatne stojí za zmienku naklápací mechanizmus, ktorý je pre malé pece dodávaný s ručným pohonom a pre veľké je vybavený hydraulickým pohonom umiestneným na odtokovom hrdle. Bez ohľadu na nainštalovaný sklápací mechanizmus musí zabezpečiť úplné vypustenie všetkého obsahu kúpeľne.

Výpočet výkonu

Pretože indukčná metóda tavenia ocele je lacnejšia ako podobné metódy založené na použití vykurovacieho oleja, uhlia a iných nosičov energie, výpočet indukčnej pece začína výpočtom výkonu jednotky.

Výkon indukčnej pece je rozdelený na aktívny a užitočný, každý z nich má svoj vlastný vzorec.

Ako počiatočné údaje potrebujete vedieť:

• kapacita pece, v uvažovanom prípade, sa napríklad rovná 8 tonám;
• výkon jednotky (berie sa jeho maximálna hodnota) - 1300 kW;
• frekvencia prúdu - 50 Hz;
• produktivita pece je 6 ton za hodinu.

Je tiež potrebné vziať do úvahy roztavený kov alebo zliatinu: podľa stavu je to zinok. Toto je dôležitý bod, tepelná bilancia tavenia liatiny v indukčnej peci, ako aj iných zliatin.

Užitočná sila, ktorá sa prenáša na tekutý kov:

• Рpol \u003d Wteor × t × P,
• Wtheor - merná spotreba energie, je teoretická a ukazuje prehriatie kovu o 1 0 C;
• P - produktivita pece, t/h;
• t je teplota prehriatia zliatiny alebo kovového bloku v peci kúpeľa, 0 С
• Рpol \u003d 0,298 × 800 × 5,5 \u003d 1430,4 kW.

Aktívny výkon:

• P \u003d Rpol / Yuterm,
• Rpol - prevzaté z predchádzajúceho vzorca, kW;
• Yuterm - účinnosť zlievarenskej pece, jej limity sú od 0,7 do 0,85, v priemere zaberajú 0,76.
• P \u003d 1311,2 / 0,76 \u003d 1892,1 kW, hodnota sa zaokrúhli nahor na 1900 kW.

V záverečnej fáze sa vypočíta výkon induktora:

• Kôra \u003d P / N,
• P je aktívny výkon pece, kW;
• N je počet induktorov umiestnených na peci.
• Kôra \u003d 1900 / 2 \u003d 950 kW.

Spotreba energie indukčnej pece pri tavení ocele závisí od jej výkonu a typu induktora.

Druhy a poddruhy

Indukčné pece sú rozdelené do dvoch hlavných typov:

Okrem tejto separácie sú indukčné pece kompresorové, vákuové, otvorené a plnené plynom.

DIY indukčné pece

Medzi dostupnými bežnými metódami na vytváranie takýchto jednotiek nájdete krok za krokom návod, ako vyrobiť indukčnú pec zo zváracieho invertora, s nichrómovou špirálou alebo grafitovými kefami, uvedieme ich vlastnosti.

Jednotka z vysokofrekvenčného generátora

Vykonáva sa s prihliadnutím na menovitý výkon jednotky, vírivé straty a netesnosti hysterézie. Konštrukcia bude napájaná z klasickej 220 V siete, avšak pomocou usmerňovača. Tento typ pece môže byť dodávaný s grafitovými kefami alebo nichrómovou špirálou.

Na vytvorenie rúry budete potrebovať:

• dve diódy UF4007;
• filmové kondenzátory;
• tranzistory s efektom poľa v množstve dvoch kusov;
• odpor 470 ohmov;
• dva škrtiace krúžky, môžu byť odstránené zo starého počítačového systémového inžiniera;
• prierez medeného drôtu Ø 2 mm.

Ako nástroj sa používa spájkovačka a kliešte.

Tu je schéma indukčnej pece:

Indukčné prenosné taviace pece takéhoto plánu sa vytvárajú v nasledujúcom poradí:

1. Tranzistory sú umiestnené na radiátoroch. Vzhľadom na to, že počas procesu tavenia kovu sa okruh zariadenia rýchlo zahrieva, musí byť radiátor preň vybraný s veľkými parametrami. Na jeden generátor je povolené inštalovať niekoľko tranzistorov, ale v tomto prípade musia byť izolované od kovu pomocou tesnení vyrobených z plastu a gumy.
2. Vyrábajú sa dve škrtiace klapky. Pre nich sa odoberú dva krúžky, ktoré boli predtým odstránené z počítača, okolo nich je obalený medený drôt, počet závitov je obmedzený od 7 do 15.
3. Kondenzátory sú spojené do batérie, aby na výstupe vytvorili kapacitu 4,7 mikrofaradov, ich pripojenie sa vykonáva paralelne.
4. Okolo induktora je obalený medený drôt, jeho priemer by mal byť 2 mm. Vnútorný priemer vinutia musí zodpovedať veľkosti téglika použitého pre pec. Celkovo sa urobí 7-8 otáčok a ponechajú sa dlhé konce, aby sa dali pripojiť k okruhu.
5. Ako zdroj je do zostaveného obvodu zapojená 12 V batéria, ktorá vystačí na cca 40 minút prevádzky pece.

V prípade potreby je puzdro vyrobené z materiálu s vysokou tepelnou stabilitou. Ak je indukčná taviaca pec vyrobená zo zváracieho invertora, potom musí byť potrebné ochranné puzdro, ale musí byť uzemnené.

Dizajn grafitovej kefy

Takáto pec sa používa na tavenie akéhokoľvek kovu a zliatin.

Ak chcete vytvoriť zariadenie, musíte pripraviť:

• grafitové kefy;
• prášková žula;
• transformátor;
• šamotová tehla;
• oceľový drôt;
• tenký hliník.

Technológia montáže konštrukcie je nasledovná:

Zariadenie s nichrómovou špirálou

Takéto zariadenie sa používa na tavenie veľkých objemov kovu.

Nasledujúce sa používajú ako spotrebný materiál na usporiadanie domácej rúry:

• nichróm;
• azbestové vlákna;
• kus keramickej rúrky.

Po pripojení všetkých komponentov pece podľa schémy je jej práca nasledovná: po privedení elektrického prúdu na nichrómovú špirálu prenáša teplo na kov a roztaví ho.

Vytvorenie takejto pece sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

Toto prevedenie sa vyznačuje vysokým výkonom, dlho chladí a rýchlo sa zahrieva. Treba ale počítať s tým, že ak je špirála zle izolovaná, rýchlo vyhorí.

Ceny hotových indukčných pecí

Domáce návrhy pecí budú stáť oveľa lacnejšie ako zakúpené, ale nemôžu byť vytvorené vo veľkých objemoch, takže sa nezaobídete bez hotových možností na hromadnú výrobu taveniny.

Ceny indukčných pecí na tavenie kovu závisia od ich kapacity a konfigurácie.

Model	Charakteristiky a vlastnosti	Cena, ruble
INDUTHERM MU-200	Pec podporuje 16 teplotných programov, maximálna teplota ohrevu je 1400 0С, režim je riadený termočlánkom typu S. Jednotka produkuje výkon 3,5 kW.	820 tisíc
INDUTHERM MU-900	Pec je napájaná zo zdroja 380 V, teplota je riadená pomocou termočlánku typu S a môže dosiahnuť až 1500 0C. Výkon - 15 kW.	1,7 milióna
UPI-60-2	Táto mini indukčná taviaca pec môže byť použitá na tavenie neželezných a drahých kovov. Predvalky sa vkladajú do grafitového téglika, ich ohrev sa vykonáva podľa princípu transformátora.	125 tisíc
IST-1/0,8 M5	Induktor pece je kôš, v ktorom je zabudovaný magnetický obvod spolu s cievkou. Jednotka 1 tona.	1,7 milióna
UI-25P	Zariadenie pece je konštruované na zaťaženie 20 kg, je vybavené redukčným sklonom taviacej jednotky. Súčasťou pece je blok kondenzátorových bánk. Inštalačný výkon - 25 kW. Maximálny ohrev t je 1600 0С.	470 tisíc
UI-0,50T-400	Jednotka je dimenzovaná na zaťaženie 500 kg, najväčší výkon inštalácie je 525 kW, napätie pre ňu musí byť minimálne 380V, maximálne prevádzkové t je 1850 0C.	900 tisíc
ST 10	Rúra talianskej firmy je vybavená digitálnym termostatom, v ovládacom paneli je zabudovaná technológia SMD, ktorá je rýchla. Univerzálna jednotka môže pracovať s rôznymi kapacitami od 1 do 3 kg, preto ju nie je potrebné prestavovať. Je určený pre drahé kovy, jeho maximálna teplota je 1250 0С.	1 milión
ST 12	Statická indukčná rúra s digitálnym termostatom. Môže byť doplnený o vákuovú odlievaciu komoru, ktorá umožňuje vyrábať odliatky priamo pri stroji. Ovládanie prebieha pomocou dotykového panela. Maximálna teplota je 1250 0С.	1050 tisíc
IChT-10TN	Pec je navrhnutá pre zaťaženie 10 ton, pomerne objemná jednotka, na jej inštaláciu je potrebné prideliť uzavretú dielňu.	8,9 milióna

Výkon

Vyrobiť si indukčnú pec svojpomocne je vzrušujúce, ale prichádza s určitými obmedzeniami a neznámymi dôsledkami, pretože sa musíte spoľahnúť na zákony fyziky a chémie, a kto v tom nie je silný, nebude schopný proces bezpečne vykonať. Pre časté používanie takejto inštalácie je lepšie zvoliť vhodnú možnosť z vyššie uvedeného.

←Predchádzajúci článok Ďalší článok →

Starovekí hrnčiari, ktorí vypaľovali keramiku v peciach, niekedy našli na dne pecí lesklé tvrdé kusy s nezvyčajnými vlastnosťami. Od chvíle, keď sa začali zamýšľať nad tým, čo sú to za úžasné látky, ako sa tam objavujú a aj kde sa dajú s úžitkom využiť, zrodila sa hutníctvo - remeslo a umenie spracovania kovov.

A hlavným nástrojom na získavanie nových mimoriadne užitočných materiálov z rudy boli termotaviace kováčne. Ich návrhy prešli dlhou cestou vývoja: od primitívnych jednorazových hlinených kupol vykurovaných palivovým drevom až po moderné elektrické pece s automatickým riadením procesu tavenia.

Kovotaviace agregáty potrebujú nielen giganti železnej metalurgie, ktorí využívajú kuplovne, vysoké pece, otvorené nístejové pece a regenerátorové konvertory s produkciou niekoľko stoviek ton na cyklus.
Takéto hodnoty sú typické pre tavenie železa a ocele, ktoré tvoria až 90 % priemyselnej výroby všetkých kovov.
V metalurgii neželezných kovov a sekundárnom spracovaní sú objemy oveľa menšie. A svetový obrat výroby kovov vzácnych zemín sa vo všeobecnosti odhaduje na niekoľko kilogramov ročne.

Potreba tavenia kovových výrobkov však vzniká nielen pri jeho hromadnej výrobe. Významným sektorom kovospracujúceho trhu je zlievarenská výroba, kde sú potrebné kovotaviace jednotky relatívne malého výkonu - od niekoľkých ton až po desiatky kilogramov. A na kusovú remeselnú a umelecko-remeselnú výrobu a šperky sa používajú taviace stroje s výťažnosťou niekoľkých kilogramov.

Všetky typy zariadení na tavenie kovov možno rozdeliť podľa typu zdroja energie pre ne:

1. Termálne. Nosičom tepla sú spaliny alebo silne ohriaty vzduch.
2. Elektrické. Používajú sa rôzne tepelné účinky elektrického prúdu:
   • Muffle. Ohrev materiálov umiestnených v tepelne izolovanom puzdre so špirálovým vykurovacím telesom.
   • odpor. Ohrev vzorky prechodom veľkého prúdu cez ňu.
   • Arc. Využíva sa vysoká teplota elektrického oblúka.
   • Indukcia. Tavenie kovových surovín vnútorným teplom z pôsobenia vírivých prúdov.
3. Streaming. Exotické plazmové a katódové zariadenia.

In-line pec na tavenie s elektrónovým lúčom Tepelná pec s otvoreným krbom Elektrická oblúková pec

Pri malých objemoch výroby je najvhodnejšie a najhospodárnejšie použitie elektrickej energie, najmä indukčné taviace pece(IPP).

Zariadenie indukčných elektrických pecí

Stručne povedané, ich pôsobenie je založené na fenoméne Foucaultových prúdov - vírivých prúdov indukovaných vo vodiči. Vo väčšine prípadov ich elektrotechnici riešia ako škodlivý jav.
Napríklad práve kvôli nim sú jadrá transformátorov vyrobené z oceľových plechov alebo pásky: v pevnom kuse kovu môžu tieto prúdy dosiahnuť značné hodnoty, čo vedie k zbytočným stratám energie na jeho ohrev.

V indukčnej taviacej peci sa tento jav dobre využíva. V skutočnosti ide o druh transformátora, v ktorom úlohu skratovaného sekundárneho vinutia a v niektorých prípadoch aj jadra zohráva roztavená kovová vzorka. Je kovový - môžu sa v ňom zohrievať len materiály, ktoré vedú elektrinu, pričom dielektriká zostanú studené. Úlohu tlmivky - primárneho vinutia transformátora vykonáva niekoľko závitov hrubej medenej rúrky zvinutej do cievky, cez ktorú cirkuluje chladivo.

Mimochodom, na rovnakom princípe fungujú aj mimoriadne obľúbené kuchynské varné dosky s vysokofrekvenčným indukčným ohrevom. Kúsok ľadu položený na nich sa ani neroztopí a nastavené kovové náčinie sa zahreje takmer okamžite.

Konštrukčné vlastnosti indukčných tepelných pecí

Existujú dva hlavné typy PPI:

Pre oba typy jednotiek na tavenie kovov neexistujú žiadne zásadné rozdiely v type pracovných surovín: úspešne tavia železné aj neželezné kovy. Je len potrebné zvoliť vhodný prevádzkový režim a typ téglika.

Možnosti výberu

Hlavnými kritériami pre výber jedného alebo druhého typu tepelnej pece sú teda objem a kontinuita výroby. Napríklad pre malú zlieváreň je vo väčšine prípadov vhodná kelímková elektrická pec a kanálová pec je vhodná pre recyklačný podnik.

Okrem toho medzi hlavné parametre téglikovej tepelnej pece patrí objem jedného tepla, na základe ktorého by sa mal zvoliť konkrétny model. Dôležitými charakteristikami sú tiež maximálny prevádzkový výkon a typ prúdu: jednofázový alebo trojfázový.

Výber miesta montáže

Umiestnenie indukčnej pece v dielni alebo dielni by malo poskytnúť voľný prístup k nej pre bezpečný výkon všetkých technologických operácií v procese tavenia:

• nakladanie surovín;
• manipulácie počas pracovného cyklu;
• vyloženie hotovej taveniny.

Miesto inštalácie musí byť vybavené potrebnými elektrickými sieťami s požadovaným prevádzkovým napätím a počtom fáz, ochranným uzemnením s možnosťou rýchleho núdzového vypnutia bloku. Inštalácia musí byť tiež vybavená prívodom vody na chladenie.

Stolové konštrukcie malých rozmerov musia byť napriek tomu inštalované na pevných a spoľahlivých individuálnych základoch, ktoré nie sú určené na iné operácie. Podlahové jednotky tiež musia poskytovať pevný vystužený základ.

V oblasti výtoku taveniny je zakázané umiestňovať horľavé a výbušné materiály. V blízkosti umiestnenia kachlí musí byť zavesený protipožiarny štít s hasiacimi prostriedkami.

Pokyny na inštaláciu

Priemyselné termotaviace jednotky sú zariadenia s vysokou spotrebou energie. Ich inštaláciu a zapojenie musia vykonávať kvalifikovaní odborníci. Zapojenie malých jednotiek s nosnosťou do 150 kg môže vykonať kvalifikovaný elektrikár pri dodržaní bežných pravidiel pre elektroinštaláciu.

Napríklad pec IPP-35 s výkonom 35 kW s objemom výroby železných kovov 12 kg a neželezných kovov - do 40 má hmotnosť 140 kg. V súlade s tým bude jeho inštalácia pozostávať z nasledujúcich krokov:

1. Výber vhodného miesta s pevnou základňou pre tavnú jednotku a vodou chladenú vysokonapäťovú indukčnú jednotku s kondenzátorovou bankou. Umiestnenie jednotky musí spĺňať všetky prevádzkové požiadavky a predpisy pre elektrické a požiarna bezpečnosť.
2. Zabezpečenie inštalácie s vodným chladiacim vedením. Opísaná elektrická taviaca pec sa nedodáva s chladiacim zariadením, ktoré je potrebné zakúpiť samostatne. Najlepším riešením by bola dvojokruhová chladiaca veža s uzavretým okruhom.
3. Pripojenie ochranného uzemnenia.
   

   Prevádzka akejkoľvek elektrickej taviacej pece bez uzemnenia je prísne zakázaná.

4. Pripojenie samostatného elektrického vedenia káblom, ktorého prierez poskytuje príslušné zaťaženie. Výkonový štít musí tiež poskytovať požadované zaťaženie s výkonovou rezervou

Pre malé dielne a domáce použitie sa vyrábajú minipece, napr. UPI-60-2, s výkonom 2 kW s objemom téglika 60 cm³ na tavenie neželezných kovov: meď, mosadz, bronz ~ 0,6 kg , striebro ~ 0,9 kg, zlato ~ 1,2 kg. Hmotnosť samotnej inštalácie je 11 kg, rozmery - 40x25x25 cm Jej inštalácia spočíva v umiestnení na kovový pracovný stôl, pripojení prúdiaceho vodného chladenia a zapojení do elektrickej zásuvky.

Technológia použitia

Pred začatím prác s téglikovou elektrickou pecou je nutné bezpodmienečne skontrolovať stav téglikov a obloženia - vnútorná ochranná tepelná izolácia. Ak je určený na použitie dvoch typov téglikov: keramického a grafitového, je potrebné zvoliť vhodný zaťažený materiál podľa návodu.

Zvyčajne sa keramické tégliky používajú na železné kovy, grafit - na neželezné.

Operačný postup:

• Vložte téglik do induktora a po vložení pracovného materiálu ho zakryte tepelne izolačným krytom.
• Zapnite vodné chladenie. Mnoho modelov elektrických taviacich jednotiek sa nespustí, ak nie je potrebný tlak vody.

• Proces tavenia v tégliku IPP začína jeho zaradením a prístupom do prevádzkového režimu. Ak je k dispozícii regulátor výkonu, pred zapnutím ho nastavte do minimálnej polohy.
• Pomaly zvyšujte výkon na pracovný výkon zodpovedajúci naloženému materiálu.
• Po roztavení kovu znížte výkon na štvrtinu pracovného, ​​aby sa materiál udržal v roztavenom stave.
• Pred nalievaním otočte regulátor na minimum.
• Na konci tavenia - odpojte zariadenie od napájania. Po vychladnutí vodné chladenie vypnite.

Celý čas tavenia jednotky musí byť pod dohľadom. Akékoľvek manipulácie s téglikami by sa mali vykonávať pomocou klieští a v ochranných rukaviciach. V prípade požiaru treba zariadenie okamžite vypnúť a plamene uhasiť plachtou alebo uhasiť akýmkoľvek hasiacim prístrojom okrem kyseliny. Plnenie vodou je prísne zakázané.

Výhody indukčných pecí

• Vysoká čistota výslednej taveniny. V iných typoch tepelných pecí na tavenie kovov zvyčajne dochádza k priamemu kontaktu nosiča tepla s materiálom a v dôsledku toho k jeho kontaminácii. V IPP sa ohrev vytvára absorpciou elektromagnetického poľa induktora vnútornou štruktúrou vodivých materiálov. Preto sú takéto pece ideálne na výrobu šperkov.
  

  Pre tepelné pece hlavný problém je pokles obsahu fosforu a síry v taveninách železných kovov, ktoré zhoršujú ich kvalitu.

• Vysoká účinnosť indukčno-taviacich zariadení, dosahujúca až 98%.
• Vysoká rýchlosť tavenia vďaka ohrevu vzorky zvnútra a v dôsledku toho vysoká produktivita IPP, najmä pri malých pracovných objemoch do 200 kg.
  

  Vykurovanie muflovej elektrickej pece s nákladom 5 kg sa vyskytuje v priebehu niekoľkých hodín, IPP - nie viac ako hodinu.

• Zariadenia s nosnosťou do 200 kg sa jednoducho umiestňujú, inštalujú a obsluhujú.

Hlavnou nevýhodou elektrických taviacich zariadení a indukčné zariadenia nie sú výnimkou, sú relatívne vysoké náklady na elektrickú energiu ako chladiacu kvapalinu. Ale napriek tomu vysoká účinnosť a dobrý výkon IPP za ne do veľkej miery doplácajú počas prevádzky.

Video zobrazuje indukčnú pec počas prevádzky.

Už mnoho rokov ľudia tavia kov. Každý materiál má svoj vlastný bod topenia, ktorý je možné dosiahnuť len s použitím špeciálneho zariadenia. Prvé pece na tavenie kovu boli pomerne veľké a boli inštalované výlučne v dielňach veľkých organizácií. Moderná indukčná pec sa dnes dá inštalovať aj v malých dielňach pri nastavovaní výroby šperkov. Je malý, ľahko ovládateľný a vysoko efektívny.

Princíp fungovania

Taviaca jednotka indukčnej pece sa používa na ohrev širokej škály kovov a zliatin. Klasický dizajn pozostáva z nasledujúcich prvkov:

1. Vypúšťacie čerpadlo.
2. Vodou chladený induktor.
3. Rám z nehrdzavejúcej ocele alebo hliníka.
4. Kontaktná oblasť.
5. Ohnisko zo žiaruvzdorného betónu.
6. Podpera s hydraulickým valcom a ložiskovou jednotkou.

Princíp činnosti je založený na vytváraní vírivých Foucaultových prúdov. Pri prevádzke domácich spotrebičov spravidla takéto prúdy spôsobujú poruchy, ale v tomto prípade sa používajú na ohrev náboja na požadovanú teplotu. Takmer všetka elektronika sa počas prevádzky začne zahrievať. Tento negatívny faktor pri využívaní elektrickej energie sa využíva naplno.

Výhody zariadenia

Indukčná taviaca pec sa používa relatívne nedávno. Na výrobných miestach sú inštalované známe otvorené pece, vysoké pece a iné typy zariadení. Takáto pec na tavenie kovov má nasledujúce výhody:

Práve posledná uvedená výhoda určuje rozšírenie indukčnej pece v šperkoch, pretože aj malá koncentrácia cudzích látok môže nepriaznivo ovplyvniť výsledok.

V závislosti od konštrukčných prvkov sa rozlišujú podlahové a stolové indukčné pece. Bez ohľadu na to, ktorá možnosť bola zvolená, existuje niekoľko základných pravidiel pre inštaláciu:

Zariadenie sa môže počas prevádzky veľmi zohriať. Preto by sa v blízkosti nemali nachádzať žiadne horľavé alebo výbušné látky. Okrem toho by podľa predpisov požiarnej bezpečnosti mala byť v blízkosti byť inštalovaný protipožiarny štít.

Široko sa používajú iba dva typy pecí: téglikové a kanálové. Majú podobné výhody a nevýhody, rozdiely sú iba v použitom spôsobe práce:

Rozmanitosť téglikov indukčných pecí je obľúbenejšia. Je to spôsobené ich vysokým výkonom a jednoduchou obsluhou. Okrem toho môže byť podobný dizajn, ak je to potrebné, vyrobený nezávisle.

Domáce verzie sú celkom bežné.. Na ich vytvorenie potrebujete:

1. Generátor.
2. Téglik.
3. Induktor.

Skúsený elektrikár môže v prípade potreby vyrobiť induktor vlastnými rukami. Tento konštrukčný prvok predstavuje vinutie medeného drôtu. Téglik je možné zakúpiť v obchode, ale ako generátor sa používa obvod lampy, batéria tranzistorov pre domácich majstrov alebo zvárací invertor.

Použitie zváracieho invertora

Indukčná pec na tavenie kovu pre domácich majstrov môže byť vytvorená pomocou zváracieho invertora ako generátora. Tento variant je najpoužívanejší keďže vynaložené úsilie sa týkalo iba výroby induktora:

1. Ako hlavný materiál sa používa tenkostenná medená rúrka. Odporúčaný priemer je 8-10 cm.
2. Rúrka je ohnutá podľa požadovaného vzoru, ktorý závisí od vlastností použitého telesa.
3. Medzi závitmi by mala byť vzdialenosť nie väčšia ako 8 mm.
4. Induktor je umiestnený v textolitovom alebo grafitovom puzdre.

Po vytvorení induktora a jeho umiestnení do krytu zostáva iba nainštalovať zakúpený téglik na jeho miesto.

Takýto obvod je v prevedení dosť komplikovaný, zahŕňa použitie rezistorov, niekoľkých diód, tranzistorov rôznych kapacít, filmového kondenzátora, medeného drôtu s dvoma rôznymi priemermi a krúžkov z tlmiviek. Odporúčania pre montáž sú nasledovné:

Vytvorený obvod je umiestnený v textolitovom alebo grafitovom puzdre, čo sú dielektrika. schéma, zahŕňajúce použitie tranzistorov, je dosť náročné na realizáciu. Preto je potrebné vykonať výrobu takejto pece iba vtedy, ak existujú určité pracovné zručnosti.

Pec s lampami

V poslednej dobe sa lampové kachle vytvárajú čoraz menej, pretože vyžadujú opatrnosť pri manipulácii. Použitý obvod je jednoduchší v porovnaní s prípadom použitia tranzistorov. Montáž môže prebiehať v niekoľkých etapách:

Používané svietidlá musia byť chránené pred mechanickými nárazmi.

Chladenie zariadení

Pri vytváraní indukčnej pece vlastnými rukami vzniká najviac problémov s chladením. Je to spôsobené nasledujúcimi bodmi:

1. Počas prevádzky sa zahrieva nielen roztavený kov, ale aj niektoré prvky zariadenia. Preto je pre dlhodobú prevádzku potrebné efektívne chladenie.
2. Metóda založená na využití prúdenia vzduchu sa vyznačuje nízkou účinnosťou. Okrem toho sa neodporúča inštalovať ventilátory v blízkosti rúry. Je to spôsobené tým, že kovové prvky môžu ovplyvňovať generované vírivé prúdy.

Chladenie sa spravidla vykonáva prívodom vody. Vytvorenie vodného chladiaceho okruhu doma je nielen náročné, ale aj neekonomické. Priemyselné verzie pece majú už zabudovaný okruh, ku ktorému stačí pripojiť studenú vodu.

Bezpečnosť

Pri použití indukčnej pece je potrebné dodržiavať určité bezpečnostné opatrenia. Kľúčové odporúčania:

Pri inštalácii zariadenia je potrebné zvážiť, ako bude vsádzka zaťažená a roztavený kov bude extrahovaný. Na inštaláciu indukčnej pece sa odporúča prideliť samostatnú pripravenú miestnosť.

Indukčné tavenie kovov sa aktívne používa v rôznych priemyselných odvetviach, ako je strojárstvo, hutníctvo a výroba šperkov. Materiál sa zahrieva pod vplyvom elektrického prúdu, čo umožňuje využitie tepla s maximálnou účinnosťou. Vo veľkých továrňach sú na to špeciálne priemyselné jednotky, zatiaľ čo doma si môžete zostaviť jednoduchú a malú indukčnú pec vlastnými rukami.

Podobné pece sú obľúbené vo výrobe

Vlastná montáž rúry

Na internete a v časopisoch je prezentovaných veľa technológií a schematických popisov tohto procesu, ale pri výbere stojí za to zastaviť sa na jednom modeli, ktorý je najefektívnejší v prevádzke, ako aj cenovo dostupný a ľahko realizovateľný.

Domáce taviace pece majú pomerne jednoduchý dizajn a zvyčajne pozostávajú iba z troch hlavných častí umiestnených v pevnom puzdre. Tie obsahujú:

• prvok generujúci vysokofrekvenčný striedavý prúd;
• špirálový kus vyrobený z medenej rúrky alebo hrubého drôtu, nazývaný induktor;
• téglik - nádoba, v ktorej sa bude vykonávať kalcinácia alebo tavenie, vyrobená zo žiaruvzdorného materiálu.

Samozrejme, takéto vybavenie sa v každodennom živote zriedka používa, pretože nie všetci remeselníci potrebujú takéto jednotky. Ale technológie nachádzajúce sa v týchto zariadeniach sú prítomné v domáce prístroje s ktorými sa mnohí ľudia stretávajú takmer každý deň. Patria sem mikrovlnné rúry, elektrické rúry a indukčné sporáky. Podľa schém si vlastnými rukami môžete vyrobiť rôzne vybavenie, ak máte potrebné znalosti a zručnosti.

V tomto videu sa dozviete, z čoho pozostáva táto rúra

Ohrev v tejto technike sa vykonáva v dôsledku indukčných vírivých prúdov. K zvýšeniu teploty dochádza okamžite, na rozdiel od iných zariadení podobného účelu.

Napríklad indukčné sporáky majú účinnosť 90%, kým plynové a elektrické sa touto hodnotou nemôžu pochváliť, je to len 30-40%, respektíve 55-65%. Dosky HDTV však majú nevýhodu: na ich prevádzku budete musieť pripraviť špeciálne jedlá.

konštrukcia tranzistora

Existuje veľa rôznych schém na montáž indukčných taviacich zariadení doma. Jednoduchá a osvedčená pec vyrobená z tranzistorov s efektom poľa je zostavená pomerne ľahko, mnohí remeselníci, ktorí sú oboznámení so základmi rádiového inžinierstva, sa vyrovnajú s jej výrobou podľa schémy znázornenej na obrázku. Na vytvorenie inštalácie musíte pripraviť nasledujúce materiály a podrobnosti:

• dva tranzistory IRFZ44V;
• medené drôty (na vinutie) v smaltovanej izolácii s hrúbkou 1,2 a 2 mm (po jednom);
• dva krúžky z tlmiviek, môžu byť odstránené z napájacieho zdroja starého počítača;
• jeden rezistor 470 Ohm 1 W (dva 0,5 W môžu byť zapojené do série);
• dve diódy UF4007 (potichu nahradené modelom UF4001);
• 250 W filmové kondenzátory - jeden kus s kapacitou 330 nF, štyri - 220 nF, tri - 1 mikrofarad, 1 kus - 470 nF.

Pred montážou takejto pece nezabudnite na nástroj

Montáž prebieha podľa schematického nákresu, odporúča sa tiež odkázať na pokyny krok za krokom, to ochráni pred chybami a poškodením prvkov. Vytvorenie indukčnej taviacej pece vlastnými rukami sa vykonáva podľa nasledujúceho algoritmu:

1. Tranzistory sú umiestnené na pomerne veľkých chladičoch. Faktom je, že obvody sa môžu počas prevádzky veľmi zahriať, takže je dôležité vybrať časti správnej veľkosti. Všetky tranzistory môžu byť umiestnené na rovnakom radiátore, ale v tomto prípade ich budete musieť izolovať, čím sa eliminuje kontakt s kovom. K tomu pomôžu podložky a tesnenia z plastu a gumy. Správny pinout tranzistorov je znázornený na obrázku.
2. Potom začnú robiť tlmivky, budú potrebovať dva kusy. Aby ste to urobili, vezmite medený drôt s priemerom 1,2 mm a omotajte ho okolo krúžkov odobratých z napájacieho zdroja. Zloženie týchto prvkov zahŕňa feromagnetické železo vo forme prášku, preto je potrebné urobiť aspoň 7 až 15 otáčok, pričom medzi nimi zostane malá vzdialenosť.
3. Výsledné moduly sú zostavené do jednej batérie s kapacitou 4,6 mikrofarád, kondenzátory sú zapojené paralelne.
4. Na navíjanie tlmivky sa používa medený drôt s hrúbkou 2 mm. Je omotaný 7-8 krát okolo akéhokoľvek valcového predmetu, jeho priemer by mal zodpovedať veľkosti téglika. Prebytočný drôt je odrezaný, ale sú ponechané skôr dlhé konce: budú potrebné na pripojenie k iným častiam.
5. Všetky prvky sú spojené na doske, ako je znázornené na obrázku.

V prípade potreby môžete pre jednotku postaviť kryt, na tento účel sa používajú iba tepelne odolné materiály, napríklad textolit. Výkon zariadenia je možné nastaviť, na čo stačí zmeniť počet závitov drôtu na tlmivke a ich priemer.

Existuje niekoľko variácií indukčnej pece, ktoré je možné zostaviť

S grafitovými kefami

Hlavný prvok tohto dizajnu je zostavený z grafitových kefiek, medzi ktorými je priestor vyplnený žulou, rozdrvený na prášok. Potom je hotový modul pripojený k zostupnému transformátoru. Pri práci s takýmto zariadením sa nemôžete báť úrazu elektrickým prúdom, pretože nepotrebuje používať 220 voltov.

Technológia výroby indukčnej pece z grafitových kief:

1. Najprv sa zmontuje telo, na to sa položí žiaruvzdorná (šamotová) tehla s rozmermi 10 × 10 × 18 cm na dlaždicu, ktorá odolá vysokým teplotám. Hotová krabica je obalená azbestovou lepenkou. Aby tento materiál získal požadovaný tvar, stačí ho navlhčiť malým množstvom vody. Veľkosť základne priamo závisí od výkonu transformátora použitého v návrhu. V prípade potreby môže byť krabica pokrytá oceľovým drôtom.
2. Vynikajúcou možnosťou pre grafitové pece by bol transformátor s výkonom 0,063 kW prevzatý zo zváracieho stroja. Ak je dimenzovaný na 380 voltov, môže byť bezpečné ho navinúť, hoci mnohí skúsení rádiotechnici sa domnievajú, že tento postup možno vynechať bez akéhokoľvek rizika. Odporúča sa však obaliť transformátor tenkým hliníkom, aby sa hotové zariadenie počas prevádzky nezohrievalo.
3. Na dne škatule je inštalovaný hlinený substrát, aby sa tekutý kov nerozšíril, po ktorom sa do škatule umiestnia grafitové kefy a žulový piesok.

Hlavnou výhodou takýchto zariadení je vysoký bod topenia, ktorý môže zmeniť stav agregácie aj paládia a platiny. Nevýhody zahŕňajú príliš rýchle zahrievanie transformátora, ako aj malú plochu pece, ktorá neumožňuje naraz roztaviť viac ako 10 g kovu. Preto musí každý majster pochopiť, že ak je zariadenie zostavené na spracovanie veľkých objemov, potom je lepšie vyrobiť pec iného dizajnu.

svietidlo

Výkonný taviaci sporák sa dá zostaviť z elektronických žiaroviek. Ako je možné vidieť na obrázku, na získanie vysokofrekvenčného prúdu je potrebné paralelne pripojiť lúčové lampy. Namiesto induktora používa toto zariadenie medenú rúrku s priemerom 10 mm. Konštrukcia je tiež vybavená trimovacím kondenzátorom, aby bolo možné nastaviť výkon pece. Na montáž je potrebné pripraviť:

• štyri žiarovky (tetródy) L6, 6P3 alebo G807;
• ladiaci kondenzátor;
• 4 tlmivky pre 100-1000 uH;
• neónová kontrolka;
• štyri 0,01uF kondenzátory.

Na začiatok je medená rúrka tvarovaná do špirály - to bude induktor zariadenia. Zároveň je medzi závitmi ponechaná vzdialenosť najmenej 5 mm a ich priemer by mal byť 8-15 cm.Konce špirály sú spracované na pripevnenie k obvodu. Hrúbka výsledného induktora by mala byť o 10 mm väčšia ako hrúbka téglika (je umiestnená vo vnútri).

Hotová časť je umiestnená v tele. Na jeho výrobu by mal byť použitý materiál, ktorý zabezpečí elektrickú a tepelnú izoláciu výplne zariadenia. Potom sa zo žiaroviek, tlmiviek a kondenzátorov zostaví kaskáda, ako je znázornené na obrázku, pričom tieto sú spojené v priamke.

Je čas pripojiť neónový indikátor: je potrebný, aby sa pán mohol dozvedieť o pripravenosti zariadenia na prácu. Táto žiarovka je privedená k telesu pece spolu s rukoväťou variabilného kondenzátora.

Zariadenie chladiaceho systému

Priemyselné jednotky na tavenie kovu sú vybavené špeciálnymi nemrznúcimi alebo vodnými chladiacimi systémami. Vybavenie týchto dôležitých inštalácií v podomácky vyrobených HDTV kachliach si vyžiada dodatočné náklady, a preto môže montáž výrazne zasiahnuť peňaženku. Preto je lepšie zabezpečiť bytovú jednotku lacnejším systémom pozostávajúcim z ventilátorov.

Chladenie vzduchom týmito zariadeniami je možné, keď sú umiestnené vzdialene od pece. V opačnom prípade môžu kovové časti vinutia a ventilátora slúžiť ako obvod na uzatváranie vírivých prúdov, čo výrazne zníži účinnosť zariadenia.

Lampa a elektronické obvody majú tiež tendenciu aktívne sa zahrievať počas prevádzky jednotky. Na ich chladenie sa zvyčajne používajú chladiče.

Podmienky používania

Pre skúsených rádiových technikov sa montáž indukčnej pece podľa schém vlastnými rukami môže zdať ako jednoduchá úloha, takže zariadenie bude pripravené pomerne rýchlo a majster bude chcieť vyskúšať svoje stvorenie v akcii. Je potrebné pripomenúť, že pri práci s domácou inštaláciou je dôležité dodržiavať bezpečnostné opatrenia a nezabúdať na hlavné hrozby, ktoré môžu vzniknúť počas prevádzky inerciálnej pece:

1. Tekutý kov a výhrevné telesá nástavca môžu spôsobiť vážne popáleniny.
2. Obvody svietidiel sa skladajú z vysokonapäťových častí, preto pri montáži jednotky musia byť umiestnené v uzavretej krabici, čím sa vylúči možnosť náhodného dotyku týchto prvkov.
3. Elektromagnetické pole je schopné ovplyvňovať aj tie veci, ktoré sú mimo inštalačnej krabice. Pred zapnutím zariadenia je preto potrebné odstrániť všetky zložité technické zariadenia, ako napr mobilné telefóny, digitálne fotoaparáty, MP3 prehrávače a odstráňte všetky kovové šperky. Ľudia s kardiostimulátorom sú tiež ohrození: nikdy by nemali používať takéto zariadenia.

Tieto pece je možné použiť nielen na tavenie, ale aj na rýchly ohrev kovových predmetov pri tvárnení a cínovaní. Zmenou výstupného signálu inštalácie a parametrov tlmivky môžete naladiť zariadenie na konkrétnu úlohu.

Na roztavenie malého množstva železa pôjdu domáce kachle, tieto efektívne zariadenia môžu pracovať z bežných zásuviek. Zariadenie nezaberá veľa miesta, môže byť umiestnený na pracovnej ploche v dielni alebo garáži. Ak človek dokáže čítať jednoduché elektrické obvody, nemusí takéto vybavenie kupovať v obchode, pretože si môže zostaviť malý sporák vlastnými rukami za pár hodín.

Rádioamatéri už dávno zistili, že dokážu vyrobiť indukčné pece na tavenie kovu vlastnými rukami. Tieto jednoduché schémy vám pomôžu nastaviť televízor na domáce použitie. Bolo by však správnejšie nazvať všetky opísané návrhy laboratórnymi invertormi Kukhtetsky, pretože je jednoducho nemožné zostaviť plnohodnotné kachle tohto typu sami.