Вакуумная индукционная плавильная печь

В металлургии производство изделий осуществляется при помощи специальных печей. Их разнообразие позволяет подобрать к каждому процессу установку, которая обеспечит наиболее подходящие условия.

Плавильная печь

Плавильная печь представляет собой установку, в которой под воздействием высокого температурного режима обрабатываются и плавятся металлы. Плавильные печи различают нескольких типов:

  1. Индукционная. Нашли применение в литейном и ювелирном производстве. С их помощью плавят чугун, цинк, медь, латунь, сталь. Нагрев осуществляется за счет проходящего через вещество тока, который образуется благодаря электромагнитному полю.
  2. Электрическая дуговая. Тепло вырабатывается от электрической дуги тока. Он может быть постоянный или переменный, возникает при взаимодействии металла и графитовых электродов.
  3. Газовая. Тигель в печи нагревается благодаря грамотно подобранной газо-воздушной смеси, которая выделяет тепло во время процесса горения в большом количестве. В этом типе печи существует возможность точного регулирования температурного режима в рабочем объеме.
  4. Печь сопротивления. Принцип действия установки основан на воздействии тепла от электрического тока в проводнике.
  5. Муфельная. Специальный материал, – муфель, – предотвращает контакт металла с продуктами, выделяемыми при сгорании, и топливом.

Печи электродуговые и индукционные используются для литья заготовок. Наиболее распространенным типом оборудования, используемым в производственных процессах, является индукционный.

Индукционная печь

Производство индукционных печей приобрело широкую популярность. Установки выпускаются двух типов: тигельные и канальные. Распространенность обусловлена возможностью производства стали в индукционных печах, также изготавливаются различные сплавы, обладающие такими свойствами:

  1. Устойчивость перед коррозией.
  2. Жаропрочность.
  3. Высокое качество.

Цена индукционной плавильной печи зависит от типа, заданных параметров оборудования и габаритов. Заводы – производители тигельных индукционных печей делают оборудование с рабочим объемом вместительностью от нескольких десятков килограммов до 3-х десятков тонн. Индукционные тигельные печи от производителя сразу поступают в эксплуатацию на производство. В промышленных индукционных печах производится плавление различных металлов, а также их сплавов. Процесс может проходить в вакууме и на открытом воздухе.

Выбор сырья для плавки металла в индукционной печи зависит от модели используемого оборудования. Канальные печи применяются для обработки низкокачественных металлов. Используются только крупные заготовки, так как мелкая стружка будет удерживаться шлаком, находящимся на поверхности расплава. В тигельных установках осуществляются следующие процессы:

  1. Плавка латуни в индукционной печи.
  2. Плавка чугуна в индукционной печи.
  3. Плавка стали в индукционной печи.
  4. Плавка палладия в индукционной печи.
  5. Плавка титана в индукционной печи.
  6. Плавка бронзы в индукционной печи.
  7. Плавка силуминов в индукционной печи.
  8. Плавка серебра в индукционной печи.

Также используются индукционные плавильные печи для плавки чугуна.

Внедрение индукционных сталеплавильных печей в металлургическую промышленность позволило увеличить производительность предприятий, а также облегчить процесс выплавки стали в индукционных печах. Продажей индукционных печей занимаются узкоспециализированные дилеры, также у них можно узнать, сколько стоят индукционные печи для плавки меди. В литейном производстве применяются разные модели печей, в том числе индукционные печи литейные. Этот тип индукционных печей используется для плавки меди.

Вакуумные печи

Вакуумная печь – оборудование для изготовления качественного материала, полученного путем плавления в условиях вакуума. Различают множество направлений, где используется это оборудование:

  1. Вакуумная печь для термообработки.
  2. Вакуумная печь для нитроцементации.
  3. Вакуумная печь для отжига стали.
  4. Вакуумная печь для закалки пружин.
  5. Вакуумная печь для закалки деталей.

Для редко используемых процессов устанавливают на производстве вакуумные печи «Ipsen». Качество изготавливаемых в ней продуктов объясняется устройством вакуумной печи. Эта вакуумная печь делает закалку в масле под вакуумом, весь процесс происходит без изъятия из оборудования материала.

Популярностью пользуется муфельная вакуумная электрическая печь 1371а. В устройстве и характеристиках вакуумной печи этого типа главным достоинством является материал, обеспечивающий нагревательный процесс. У вакуумной электрической печи 1371а достоинством считается производительность. Купить вакуумную печь можно у узкоспециализированных дилеров. Частично вакуумные печи производятся в Корее, большую часть рынка занимают российские компании. «ВАК» – это вакуумные печи, выпущенные в России. Цена вакуумной печи отечественного производителя ниже, чем на иностранные установки. Завод, производящий новые вакуумно индукционные печи, специализируется также на изготовлении следующего оборудования:

  1. Вакуумная печь для термообработки металла.
  2. Вакуумная индукционная плавильная печь.
  3. Лабораторная вакуумная индукционная печь.
  4. Вакуумная плавильная печь.
  5. Вакуумная дуговая печь.
  6. Вакуумная печь СНВЭ. Относится к печам сопротивления.

Вакуумные индукционные печи осуществляют высокую дегазацию металлов, отличаются возможностью выдерживать материал длительное время в жидком состоянии в условиях вакуума. Цены на вакуумные печи для термообработки металла имеют широкий диапазон в зависимости от типа производимой обработки, модели оборудования и производительности. Лабораторные вакуумные печи отличаются небольшими габаритами и сравнительно небольшой стоимостью. Отжиг и отпуск металлов производится в вакуумной печи СНВС, цена которой зависит от модели и используемого материала.

Читайте также:  Шлифовальная машинка для маникюра

В настоящее время спрос на сталь и сплавы особого назначения для аэрокосмической, авиационной, атомной и энергетической промышленности стремительно растёт. В этих сферах промышленности зачастую требуются всё более высокие значения по прочности, чистоте и другим свойствам металла.

Для того, чтобы решить задачу по повышению качественных свойств выплавляемых металлов, компания “МетаКуб” готова предложить технологии, основанные на инновационных способах выплавки, для получения стали и сплавов с особыми технологическими свойствами. К таким способам относится вакуумная индукционная плавка.

Необходимость в создании вакуумных индукционных печей возникла в связи с необходимостью внедрения в промышленное производство высокореакционных и тугоплавких металлов, таких как: цирконий, титан, ниобий, бериллий и молибден, а также тантал, вольфрам, уран и ряд других. Особенностью таких металлов является то, что они интенсивно окисляются при нагреве на воздухе, и поэтому плавку необходимо вести в вакууме.

Особенности вакуумных индукционных печей

Технология вакуумной индукционной плавки позволяет получать высокоочищенные металлы в бескислородной атмосфере. При использовании вакуумных индукционных печей можно получить жаропрочные и высоколегированные стали, прецизионные сплавы. Также в вакуумных индукционных печах можно проводить термообработку и плавление драгоценных и редкоземельных металлов, а также варку высокосортного спецстекла и использовать их для получения монокристаллов. Во всех случаях получаемый материал на вакуумных печах отличается повышенной чистотой и минимальным угаром.

Большую роль при рафинации в вакуумной индукционной печи играет процесс испарения легкоплавких примесей – свинца, мышьяка, олова и висмута. Высокие качества вакуумного металла отчасти обеспечены очищением сплава от этих примесей, содержащихся в очень малых количествах, что становится невозможным определить их даже совершенными методами анализа. Это необходимо, когда требования к материалу достаточно высоки и полученный спецсплав должен отвечать определенным свойствам.

Также достоинством вакуумных печей является способность получать монокристаллические и мелкозернистые структуры металлов. При этом свойства получаемого материала можно прогнозировать.

Модель Объем печи, кг Мощность, кВт Частота, кГц Предельный холодный вакуум, Па Расход воды на охлаждение, м 3 /час Напряжение питающей сети, В
ВПИ-10 10 50 2,5 6.67×10-3 5 380
ВПИ-25 25 100 2,5 6.67×10-3 5 380
ВПИ-50 50 100 2,5 6.67×10-3 7 380
ВПИ-150 150 100 2,5 6.67×10-3 13 380

Рабочая температура печей – до 2200­­ градусов.

  • Возможность длительной выдержки жидкого металла в глубоком вакууме;
  • Высокая степень дегазации металлов;
  • Возможность производить дозагрузку печи в процессе плавки;
  • Возможность активного воздействия на интенсификацию процессов раскисления и рафинирования в любой момент плавки;
  • Возможность эффективного контроля и регулирования состояния расплава по его температуре и химическому составу в течение всего процесса;
  • Особая чистота получаемых отливок за счет отсутствия любых неметаллических включений;
  • Возможность производить быстрый нагрев (прямой нагрев за счет тепла выделяемого в расплаве) за счет чего увеличивается производительность;
  • Высокая гомогенность расплава за счет активного перемешивания металла;
  • Произвольная форма сырья (кусковые материалы, брикеты, порошок и т.д.)
  • Высокая экономичность и экологическая чистота.

Конструкция вакуумных печей

Вакуумная индукционная печь представляет собой высокочастотную печь из огнеупорного тигля, помещенную внутри индуктора, который в свою очередь располагается внутри герметичного корпуса, из которого вакуумными насосами выкачиваются газы. Тигель вакуумных печей производят из порошкообразных высокоогнеупорных материалов набивкой в индукторе по шаблону. Вакуумные индукционные печи являются механизированными агрегатами. Розлив металла может происходить либо поворотом печи внутри камеры, либо поворотом самой камеры в целом. Вакуумная индукционная плавильная печь позволяет независимо выполнять следующие операции: регулировать температуру расплава, изменять давлении внутри камеры, производить перемешивание расплава, а также добавлять другие элементы в расплав.

Модульный принцип построения вакуумных печей позволяет достигать повышенную компактность печи, а также возможность присоединения дополнительных модулей – камеру разгрузки, разливки, а также съема получаемых изделий.

Конструкция современных вакуумных индукционных печей позволяет устанавливать изложницы и выгружать из них слитки без нарушения вакуума в печи. Вакуумные индукционные печи чаще всего являются автоматизированными устройствами. Загрузка шихты, введение добавок и присадок, разливка металла осуществляются с использованием электрического или гидравлического привода.

Купить вакуумную индукционную печь по низкой цене – Компания “МетаКуб”

Компания “МетаКуб” готова предложить Вам широкий выбор вакуумных индукционных печей по низким ценам с поставкой и вводом в эксплуатацию по России и странам СНГ. Наша компания имеет огромный опыт поставки различного металлургического оборудования на предприятия России, Казахстана, Беларуси и других стран СНГ.

Вакуумные индукционные печи (ВИП) по режиму работы разделяют на печи периодического и полунепрерывного действия.

Печи периодического действия имеют лишь одну камеру – плавильно-заливочную. После каждой плавки и заливки форм указанную камеру разгерметизируют; вынимают из неё залитую форму; чистят и заправляют тигель; вновь загружают в него шихту; устанавливают в камеру пустую форму; закрывают камеру; откачивают из неё воздух и производят новую плавку.

Вакуумные печи полунепрерывного действия имеют, кроме плавильно-заливочной, дополнительные камеры – не менее одной вертикальной и одну или две горизонтальных. Каждая из дополнительных камер одним торцом присоединена к плавильно-заливочной камере (ПЗК), а второй торец свободен. Дополнительные камеры изолированы от плавильно-заливочной (в местах присоединения) вакуумными затворами. Аналогичные затворы открывают или закрывают свободные торцы камер. В ВИП полунепрерывного действия загрузка шихты в тигель и её плавка, подшихтовка и все виды доводки ЖМ, подача порожних форм (или изложниц), их заливка, затвердевание ЖМ, извлечение заполненных форм – все эти технологические операции выполняются без нарушения вакуума в ПЗК.

Читайте также:  Как обжать четырехжильный интернет кабель

По способу слива ЖМ из тигля в форму или изложницу различают ВИП [2, с. 230]:

а) с наклоном всей ПЗК вместе с тиглем и заливаемой изложницей, подвешенной на шарнирах к кожуху этой камеры;

б) с наклоном только тигля внутри ПЗК, а заливаемая форма установлена неподвижно на какой-нибудь опоре внутри камеры.

К вакуумным печам полунепрерывного действия относятся печи ВИАМ – 100, ВИАМ – 24, ИСВ – 0,6, УЛВАК, КОНСАРК и др.

У печи ВИАМ – 100 ПЗК имеет цилиндрическую форму и расположена горизонтальною. Примерно в центре камеры находится тигель (с индуктором), который при сливе ЖМ наклоняется вдоль оси ПЗК. Ниже тигля имеется рольганг (с дисковыми роликами), на котором располагаются литейные формы при заливке. На верхней части кожуха ПЗК установлена вертикальная цилиндрическая камера, через которую загружают в тигель шихту без разгерметизации плавильного рабочего пространства печи. Ось шихтовой вертикальной камеры совпадает с осью симметрии тигля.

Перед началом очередного цикла работы печи

ВИАМ – 100 необходимо: тигель осмотреть, очистить и отремонтировать (если нужно); ПЗК со всех сторон закрыть вакуумными затворами (т.е. изолировать от всех остальных камер) и откачать из неё воздух до остаточного давления мм рт. ст.; разгерметизировать верхние и боковые камеры, т.е. открыть их наружные вакуумные затворы. Строго говоря, перечисленные операции выполняют перед началом первой плавки. Если печь работает в неперерывном режиме (например в течение двух смен), то ПЗК, естественно, не разгерметизируют и загрузку шихты в тигель осуществляют сразу после слива предыдущей дозы ЖМ.

Далее для возобновления нового цикла плавки необходимо: набрать дозу компонентов шихты в специальную загрузочную корзину, поместить её в шихтовую камеру и закрыть камеру наружным вакуумным затвором; откачать воздух из шихтовой камеры до остаточного давления, равного давлению в ПЗК; открыть внутренний вакуумный затвор между этими камерами, выгрузить шихту из корзины в тигель; поднять пустую корзину в шихтовую камеру и закрыть внутренний вакуумный затвор; подать воздух (при атмосферном давлении) в шихтовую камеру; открыть наружный вакуумный затвор; набрать дозу компонентов шихты в загрузочную корзину и т.д.; начать плавку шихты в тигле.

Печь ВИАМ – 100 имеет также две горизонтальные дополнительные камеры цилиндрической формы. Эти камеры расположены по бокам (слева и справа) центральной ПЗК и присоединены к ней своими рабочими торцами. Как указывалось выше, каждая боковая камера с обоих торцов (рабочего и свободного) закрывается или открывается вакуумными затворами. В нижней части камер имеются рольганги с дисковыми роликами, расположенными на одном уровне с роликами в ПЗК. Через одну из боковых камер (например правую) подаются пустые формы в плавильную камеру для заливки. Назовём правую камеру загрузочной. Через другую (левую) удаляются после их заливки. Левую камеру назовём выгрузочной. Последовательность подачи пустых форм после окончания плавки: установить заливаемые формы на вспомогательный рольганг (перед правой камерой) таким образом, чтобы заливочные чаши разных форм располагались в одной горизонтальной плоскости, наиболее удобной для заливки из тигля; протолкнуть формы на рольганг внутри правой камеры и закрыть её наружным вакуумным затвором; откачать воздух из загрузочной (правой) камеры до остаточного давления, равного давлению в ПЗК; открыть вакуумный затвор между этими камерами, подать (по очереди) первую, вторую и другие формы под заливку, располагая каждую из них так, чтобы заливочная чаша находилась под носком тигля, и залить формы (количество форм зависит от их металлоёмкости и габаритных размеров); закрыть вакуумный затвор между плавильно-заливочной и загрузочной камерами; подать воздух в загрузочную камеру (при атмосферном давлении), открыть наружный вакуумный затвор и готовиться к очередному поступлению форм.

Левую боковую камеру используют следующим образом: закрыть свободный торец наружным вакуумным затвором (рабочий торец был закрыт вакуумным затвором ранее перед началом плавки): откачать воздух из выгрузочной (левой) камеры до остаточного давления, равного давлению в ПЗК; открыть вакуумный затвор между этими камерами, передвинуть залитые формы из плавильной в левую камеру и закрыть вакуумный затвор, сохранив при этом «вакуум» в ПЗК; подать воздух (при атмосферном давлении) в выгрузочную камеру, открыть наружный вакуумный затвор и выкатить залитые формы на вспомогательный рольганг, расположенный после левой камеры. Очерёдность и время работы всех камер должны быть согласованны так, чтобы время простоя печи было наименьшим. Если используются оболочковые керамические формы, полученные литьём по выплавляемым моделям, то время между извлечением этих форм из прокалочной печи и заливкой должно быть не более 15 мин.

Читайте также:  Орбитальные шлифмашинки по дереву

Печь ВИАМ – 100 может работать с одной боковой камерой например правой, используя её и для загрузки пустых форм, и для выгрузки залитых. Последовательность закрывания и открывания вакуумных затворов, откачки или подачи воздуха в боковую камеру и т. п. зависит от того, для какой цели она используется на данном этапе работы печи.

Вакуумная печь ВИАМ – 24 состоит из трёх основных камер: плавильно-заливочной, шихтовой и для подачи – выдачи литейных форм.

ПЗК имеет цилиндрическую форму, расположена горизонтально и с торцов закрыта сферическими днищами, из которых переднее открывается подобно двери, а заднее отодвигается вдоль оси камеры. В центре камеры находится тигель (с индуктором), прикреплённый к заднему днищу, поэтому если отодвинуть днище, то тигель извлекается из ПЗК и с помощью например цехового мостового крана можно отремонтировать или заменить тигель или индуктор. При сливе ЖМ тигель наклоняется в плоскости, перпендикулярной оси своей камеры. Под тиглем имеется рольганг с дисковыми роликами для установки форм при заливке.

Шихтовая камера сделана в виде цилиндра, располагается вертикально на кожухе ПЗК соосно с тиглем и изолирована от плавильного пространства вакуумным затвором. Загрузка шихты через эту камеру проводится аналогично печи ВИАМ – 100.

Единственная боковая камера имеет цилиндрическую форму, располагается горизонтально и рабочим торцом соединяется с ПЗК через вакуумный затвор. Подобный затвор закрывает и открывает свободный торец боковой камеры. Внутри камеры имеется рольганг с дисковыми роликами. Последовательность подачи из этой камеры пустых форм под заливку и приёмки залитых форм такая же, как у аналогичных камер печи ВИАМ – 100. Перед камерой также установлен вспомогательный рольганг для пустых и залитых форм.

На рис. 1.5 показано устройство вакуумной ИТП типа ИСВ – 0,6 полунепрерывного действия для литья слитков из жаропрочных сплавов и специальных сталей [8, с. 21 – 23].

Печь ИСВ – 0,6 обслуживается следующим образом [8, с. 23]: ПЗК 1 печи закрывается сверху крышкой 7, расположенной на самоходной тележке 8 мостового типа с электроприводом. Тележка с крышкой по рельсам отъезжает вправо (по рис. 1.5), ПЗК открывается, в результате чего освобождается доступ для чистки, ремонта и замены тигля 3.

Рис. 1.5. Вакуумная ИТП типа ИСВ – 0,6

1 – плавильно-заливочная камера; 2 – плавильный тигель; 3 – камера для загрузки шихты в тигель; 4 – поворотная колонна; 5 – устройство для взятия проб ЖМ и замера его температуры; 6 – дозатор; 7 – крышка плавильно-заливочной камеры; 8 – четырёхколёсная самоходная тележка; 9 – вакуумный затвор; 10 – камера для загрузки и выгрузки изложниц (т.е. литейных форм);

11 – тележка для подачи изложниц (форм) в загрузочную и плавильно-заливочную камеры и извлечения из них залитых форм; 12 – кожух шихтовой камеры; 13 – корзина для шихты;

14 – лебёдка для опускания и поднимания корзины для шихты

Загрузка шихты в тигель производится с помощью шихтовой камеры 3, которая представляет собой цилиндрический кожух 12, внутри которого на тросе подвешена корзина 13 для шихты. Корзину с загруженной в неё шихтой опускают с помощью лебёдки 14 в тигель, после чего дно корзины открывается и шихта высыпается в тигель. Шихтовая камера 3 смонтирована на поворотной колонне 4, что позволяет отводить камеру 3 в сторону для удобства загрузки в неё корзины 13 с новой порцией шихты. Камера 3 отделена от ПЗК вакуумным технологическим затвором и соединена с вакуумной системой. Это позволяет производить загрузку шихты в тигель без нарушения вакуума в ПЗК.

Дозатор 6 предназначен для ввода в тигель различных твёрдых присадок во время плавки. Камера дозатора имеет несколько секций, в которые загружаются требуемые присадочные материалы. Из дозатора в тигель они переносятся специальным поворотным ковшом с откидным днищем. Так же, как шихтовая камера 3, дозатор 6 отделяется от ПЗК вакуумным затвором.

С ПЗК соединена камера 10 изложниц. От цеха и ПЗК она отделена технологическими вакуумными затворами 9 и соединена с вакуумной системой. Подача изложниц в камеру изложниц, а затем в ПЗК осуществляется на тележке 11. Следовательно, камера изложниц с вакуумными затворами выполняет роль шлюзовой камеры, обеспечивая сохранение вакуума в ПЗК при замене в ней изложниц. Заливка ЖМ в формы производится наклоном тигля с помощью электропривода. Остаточное давление в печи составляет 0,6 – 0,7 Па. Питание печи производится от тиристорного источника.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector