Crucible induksie-oond: beginsel van werking, diagram en resensies

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Weens die koms van bekostigbare elektroniese en isolerende komponente in moderne produksie, word die toepassingsveld van induksieverhitting al hoe wyer. Hierdie tegnologie word nie net in metallurgie gebruik nie, maar ook in die ontwikkeling van huishoudelike toestelle.

Beginsel van induksieverhitting

Die werking van die induksie-oond is gebaseer op die transformatorbeginsel van energie-uitruiling. Die induktor is gemaak van 'n koperbuis, wat dan in 'n multi-draai spoel gedraai word. 'n Wisselstroom word aan die primêre stroombaan van die induktor gelewer, wat lei tot die vorming van 'n wisselende magneetveld daaromheen. Onder die invloed van 'n magnetiese veld in die liggaam wat binne-in die induktor geplaas word, ontstaan 'n elektriese veld, wat dan tot die verhittingsproses lei. Die krag en gevolglik die hitte wat deur die induksie-smeltkroes gegenereer word, is direk afhanklik van die frekwensie van die afwisselende magneetveld. Daarom, vir doeltreffende werking, benodig die oond hoëfrekwensiestrome.

Toepassing van induksie-oonde

Induksieverwarming kan gebruik word om met enige materiaal te werk: metaal, slak, gas, ens. Die grootste voordeel van die gebruik daarvan is nie-kontak hitte-oordrag. Met induksieverhitting kan u ook byna enige verhittingstempo bereik - dit hang alles af van die krag van die kragopwekker wat die oond voed. Hitteverliese tydens sulke verhitting is minimaal. Die maksimum temperatuur waartoe 'n voorwerp in 'n oond verhit kan word, word slegs deur die weerstand van die vuurvaste materiaal beperk. Die proses van nie-kontak hitte-oordrag na die verhitte materiaal maak dit moontlik om verhitting in 'n vakuumomgewing te produseer.

Volgens die resensies van metallurge is die omvang van induksie-oonde ietwat beperk weens die bestaande tekortkominge. Die nadele van die smeltkroes-oond sluit in:

• hoë prys van elektriese toerusting;
• koue slak wat die raffineringsproses bemoeilik;
• Verlaagde voeringstabiliteit tydens temperatuurspylings tussen smeltings.

Skema van smeltkroes-induksie-oond

Induksie-smeltkroes-oond het die volgende struktuur.

Die hoofelement van die oond is die smeltkroes (7), bedek met 'n deksel (1). Die smeltkroes is binne-in die verwarmingsinduktor (3) geleë, gemaak in die vorm van 'n multi-draai spoel. Die spoel is 'n koperbuis, waarbinne, vir die doel van verkoeling, water voortdurend sirkuleer. Die magnetiese vloed van die induktor gaan deur die magnetiese stroombane (4), wat van spesiale transformatorstaal gemaak is. Die draaisamestelling (2) word voorsien om die oond te kantel tydens botteleringgesmelte vloeistof. Die oond word op 'n mello-struktuur (5) geïnstalleer. Verkoeling word gedoen met waterverkoelingsslange (6). 'n Hulpplatform (8) word gebruik om die oond te versien.

Die skema van die smeltkroes-oond sluit ook 'n transformator, kapasitors, 'n beheereenheid en 'n gaspompstelsel in. Die smeltkroes elektriese oond word aangedryf deur strome met 'n frekwensie van 50 Hz.

Kenmerke van interne strukturele elemente

Die induktor word meestal van 'n ronde buis gemaak. Maar daar is situasies waarin 'n ronde koperbuis nie van toepassing is nie. In sekere gevalle word geprofileerde elemente gebruik om 'n induksie-smeltkroes-oond te ontwerp, waardeur die lekkasie-magnetiese vloed verminder word. Die induktorbuise word van mekaar geïsoleer met veselglas wat met 'n spesiale vernis geïmpregneer is. Beskermde draaie word saamgepers deur blokke wat van diëlektriese materiaal gemaak is. Die induktor en die smeltkroes, wat binne die spoel geplaas word, word op 'n palet van vuurvaste stene of hittebestande beton geïnstalleer. Onder industriële toestande vind die smeltkroesvervaardigingsproses direk in die oond plaas. In hierdie geval word die induktor in die saamgestelde toestand op 'n palet geïnstalleer en met asbes geïsoleer. Daarna word die palet gevul met vuurvaste poeier, wat met 'n pneumatiese eenheid gekompakteer word. Die gaping tussen die sjabloon wat op die bodem gemonteer is en die induktor is gevul met vuurvaste poeiers.

Die voering van die sone bo die induktor word deur vuurvaste stene voorsien. Kraag en dreineergoot is ook uitgevoervuurvaste baksteen. Die werk van die induksie-smeltkroes vind plaas in die moeilikste toestande, daarom word verhoogde vereistes gestel aan die kwaliteit van die hittebestande materiale wat gebruik word. Die duursaamheid van die voering word beïnvloed deur die samestelling van die vuurvaste massa, die werkswyse en die toegepaste frekwensie van die elektriese stroom. As 'n reël weerstaan die smeltkroes tot 100 smeltings, en misluk dan.

Ontwerp van buite-elemente

Die raam van die smeltkroes-oond is die basis waaraan al sy elemente geheg is. Op groot industriële toestelle het die raam die vorm van 'n soliede omhulsel. Alle dele van die raam moet 'n hoë sterkte hê, as gevolg van die invloed van die elektromagnetiese veld van die induktor op hulle. Die dop kan onder sekere omstandighede op dieselfde manier verhit word as die materiaal in die oond. Om verwarming te verminder, is dit rasioneel om die raam van nie-geleidende materiale te maak. Aangesien diëlektriese materiale egter duur is, is die raammateriaal gewoonlik staal. Die staalstruktuur is in verskeie elemente verdeel, wat op hul beurt van mekaar geïsoleer is. Skerms word gebruik om die elektromagnetiese veld naby die raam te verminder.’n Beskermende skerm word tussen die induktor en die oondliggaam geïnstalleer. Die skerm is silindries en gemaak van aluminium of koper.

Die draai is 'n belangrike ontwerpelement. Die hoofvereiste vir die draaimeganisme is om 'n helling te verskaf vir volledige dreinering van die metaal. Rotasiemeganismes kan verskillend gebruik word. Klein oonde gebruik handmatige of elektriesewenas. Industriële oonde word gekantel met 'n balkhyskraan. Groot kapasiteit oonde kan toegerus word met 'n hidrouliese kantelaandrywing.

Die deksel wat die smeltkroes bedek, dien om die temperatuur binne die eenheid op 'n hoër vlak te handhaaf. As in ag geneem word dat dit egter moontlik is om die oond eers na die volledige smelt van die lading te bedek, is die gebruik van 'n deksel nie verpligtend nie.

Doen-dit-self oondmaak

Induksie-oonde word wyd gebruik, nie net in die industrie nie, maar ook in die alledaagse lewe. U kan skemas vir 'n groot aantal tuisgemaakte toestelle vind, maar sommige van hulle sal op sy beste eenvoudig nie werk nie, en in die ergste geval sal hulle die gesondheid van hul skepper benadeel. Baie aanhangers waarsku oor sulke gevolge. In die alledaagse lewe word die induksieverhittingsmetode in sulke toestelle gebruik:

• kanaalmetaalsmeltoond;
• smeltkroes-induksie-oond is die eenvoudigste om te ontwerp, en daarom die gewildste onder entoesiaste, te oordeel aan die resensies;
• waterverhittingsketel gebaseer op induksiemetode;
• induksie-kookplaat wat met gewilde gasstowe meeding.

Kaaloond

Hierdie tipe oond word gebruik vir die vervaardiging van hoë kwaliteit gietyster, sowel as om duralumin en nie-ysterhoudende spesiale legerings te smelt. 'n Kanaaloond met 'n krag van tot 3 kW word onafhanklik van 'n sweistransformator gemaak, waarvan die frekwensie ooreenstem met die industriële een. Hierdie oond smelt'n blanko van brons of koper wat tot 'n halwe kilogram weeg. Die kanaaloond laat ook toe dat die duralumin hersmelt, maar daar moet in ag geneem word dat die “verouderings” proses die smelting moet volg. Die tyd van hierdie proses kan tot 2 weke wees en hang af van die samestelling van die legering.

Vir die vervaardiging van die oond word die primêre wikkeling van die sweistransformator onveranderd gelaat, en 'n ringtipe smeltkroes word in die plek van die sekondêre wikkeling geplaas. Die beste materiaal vir die smeltkroes van 'n klein kanaaloond is elektroporselein. Ander opsies sal nie werk nie as gevolg van lae sterkte en diëlektriese verliese. Volgens amateurmetallurge is die probleem dat dit nie moontlik is om elektroporselein op jou eie te verwerk nie, en dit is baie onwaarskynlik om 'n geskikte element te koop te vind. Dit is juis as gevolg van die skaars smeltkroes dat die kanaaloond nie wye toepassing onder entoesiaste gevind het nie, hoewel hierdie tipe oond 'n doeltreffendheid van meer as 90% het.

smeltkroes-induksie-oond

Die selfgemaakte smeltkroes-oond word hoofsaaklik gebruik in die suiwering van waardevolle metale. As u byvoorbeeld 'n radioverbinding in die Sowjetunie het, kan u 'n sekere hoeveelheid goud uit sy kontakte onttrek. Deur eksterne verhitting te gebruik, kan hierdie resultaat nie bereik word nie.

Behalwe goudmyn, word so 'n oond dikwels gebruik om die metaal eweredig te verhit, wat nodig is vir hoë-geh alte verharding. Deur die posisie van die onderdeel in die induktor te verander en sy krag aan te pas, is dit moontlik om die gewenste temperatuur in 'n spesifieke area van die metaal te bereik. Dit is belangrik dat die gebruik van so 'n oond redelik begroting sal wees, wantbyna alle energie word gerig op die proses om die onderdeel te verhit.

Induksieketels

Induksie-waterverwarmingsketels het alle kans om konvensionele ketels in die toekoms te vervang. Gebruikers beskou die hoë prys as 'n nadeel van so 'n waterverwarmer, maar terselfdertyd, deur talle resensies te sistematiseer, kan verskeie voordele onderskei word:

• Betroubaarheid. Die ketel het nie 'n elektriese spoel nie, wat die swak skakel van 'n konvensionele ketel is.
• Doeltreffendheid amper 100%.
• Veiligheid. Toegang tot elektrisiteit tot die ketelliggaam is onmoontlik weens die ontwerpkenmerke.
• Die toestel het nie spesiale aarding nodig nie.
• Bestand teen kragstuwings.
• Skaal nie.
• Duursaamheid. Die ketel kan vir ongeveer 30 jaar sonder onderhoud werk.

Tuisgemaakte warmwaterketel

Die basis van so 'n waterverwarmer is 'n kragtransformator met 'n drywing van tot 1,5 kW, waarvan die primêre wikkeling ontwerp is vir 'n spanning van 220 V. 'n Transformator van 'n buiskleur-TV is perfek. Die sekondêre wikkeling moet verwyder word, en die aantal draaie van die primêre moet vermeerder word.

Vambtenaars gee raad en waarsku: die gebruik van so 'n tuisgemaakte toestel is onveilig, daarom moet die transformator geaard wees, en die toestel self moet deur 'n hoëspoed-RCD verbind word.

Induktor in die kombuis

Induksie kookplaatjies is nie meer nieveroorsaak verrassing en word wyd gebruik in die alledaagse lewe. Die werking van die toestel is gebaseer op dieselfde beginsels as dié van 'n induksie-oond, met die enigste verskil dat die sekondêre wikkeling die metaalbodem van die kookware is.

Die gebruik van sulke plate het moontlik geword as gevolg van die verskyning in die vervaardiging van 'n diëlektrikum, wat, benewens die taak om die induktor te isoleer, ook sterkte en higiëniese eienskappe moet hê. 'n Materiaal wat aan al die vereistes voldoen, het relatief onlangs verskyn, en die koste daarvan is 'n aansienlike deel van die totale prys van die plaat.

Gebruikers beweer eenparig: selfproduksie van 'n induksiestoof maak om twee redes nie sin nie. Eerstens, om op so 'n kookplaat te kook, verg fyninstelling vir elke soort kos. Vir die nodige aanpassing van alle elektriese parameters tydens die kookproses, word 'n mikrobeheerder benodig. Die tweede rede is die prys van die elektroniese onderdele waaruit die stoof bestaan. In totaal sal al die elemente baie meer kos as die koste van 'n reeds voltooide toestel.

Induksiestoof het die volgende positiewe eienskappe:

• gebrek, anders as mikrogolfoonde, derdeparty-straling;
• die vermoë om die stoof te programmeer om by jou kookstyl te pas;
• kook geregte soos karamel sonder om te oorverhit of te brand;
• ekonomie danksy doeltreffende gebruik van verwarmingsenergie.