тигельная печь это такое что

Тигельные печи, их особенности, разновидности и характеристики

Тигельные печи применяются в металлургических производствах для плавки различных сплавов цветных металлов, стали, или для плавки чистых цветных металлов. Металлы плавятся в тиглях, поэтому печь и получила такое название. Тигельные печи используются в литейных производствах, на промышленных предприятиях различного масштаба, и в различных мастерских. Особенно популярны миниатюрные тигельные печи в ювелирных мастерских.

Тигельные печи, область их применения

Тигельные печи применяются для плавки следующих металлов:

Вместимость тигельных печей колеблется в диапазоне от двух килограмм, до тридцати тонн. Самой большой популярностью пользуются тигельные электрические печи. Особенности их конструкции позволяют достигать максимально высоких температур. Регулировки температуры производятся за счёт электронного блока. Плавильные тигельные печи можно разделить на несколько категорий, так как они могут иметь три вида тиглей:

Графитовые и чугунные тигли в настоящее время встречаются достаточно редко, а вот керамические тигли очень популярны. Их популярность обусловлена тел фактором, что керамика практически не влияет на свойства и качество выплавляемых материалов. Все тигли различаются по маркам. Под «маркой» понимают условную единицу, которая соответствует объёму одного килограмма расплавленной меди. Если тигель, например, обозначается как 200-марковый, это значит, что в нём можно плавить 200 кг меди. Зная плотности других сплавов, можно легко определить, с какими объемами металлов другого типа может работать данная тигельная печь.

Если тигельные печи небольших объёмов работают за счёт электроэнергии, то на крупных производствах в качестве топлива используется кокс, мазут или газ. Коксовые печи встречаются редко, так как не отличаются высокой производительностью, зато газовые и мазутные тигельные печи очень популярны.

Тигельные печи могут быть как стационарными, так и наклоняющимися. Наклоняющиеся модели достаточно редко встречаются на предприятиях. А вот стационарные модели, за счёт удобства в работе, очень популярны. Тигельные печи стационарные используются для следующих операций:

Чтобы использовать расплавленный металл, на производстве применяются специальные мерные ковши. Тигельные печи подобной конструкции используют в качестве топлива электричество, газ или мазут.

На крупных производствах тигельные печи используются только в небольших цехах, которые выпускают средние или мелкие отливки. Огромным преимуществом тигельных печей является тот факт, что для перехода от одного сплава к другому достаточно просто заменить тигель. Ещё одним достоинством тигельных печей является получение в них металлов и сплавов высокого качества, так как металл при плавке не соприкасается с газами. В тигле можно проводить и процедуры дегазации и рафинирования.

Достоинства и недостатки тигельных печей

Тигельные печи достаточно популярны в металлургии. Популярность тигельных печей обусловлена набором следующих качеств:

Кроме положительных моментов, существует и ряд отрицательных моментов при использовании тигельных печей:

Тигельные печи имеют различные конструкции. Можно заказать данное оборудование на заказ, с учётом особенностей вашего производства. Если производство небольшое, можно попробовать сделать тигельную печь самостоятельно, хотя хороший результат при этом не гарантирован.

Особенности индукционных тигельных печей

Тигельные индукционные печи можно разделить на следующие категории:

Кроме того, тигельные индукционные печи можно разделить по принципу работы на печи непрерывного действия, периодического действия и полунепрерывного действия.

Высокочастотные индукционные печи относятся к отдельной категории. За счёт особенностей своей конструкции, они применяются не только для получения различных сплавов, но и для анализа термического типа. Несмотря на это, в специализированных лабораториях высокочастотные индукционные печи используются не часто.

Литейные индукционные печи обладают достаточно высоким КПД, поэтому они могут выдавать объёмы, достаточные для среднего производства. Параметры их рабочих камер позволяют загружать до двух и более тонн материалов. Большим преимуществом тигельных печей является в их экономичности. Благодаря накалу металла, нагрев печи происходит очень быстро. Нагрев в тигельных промышленных печах в среднем достигает 1 200 градусов, хотя иногда встречаются модели, которые могут нагреваться до более высоких температур.

Покупая тигельные печи в Москве, важно обращаться к проверенным поставщикам. Не стоит покупать непонятные модели от неизвестных производителей. Обращаясь в нашу организацию, можно быть уверенным, что вы получите качественные тигельные печи с официальной гарантией. Опытные специалисты помогут подобрать наиболее оптимальную модель для вашего производства.

Источник

Тигельная печь, ее виды, преимущества и недостатки. Индукционная тигельная печь

Тигельная печь – это электрическая печь, которая применяется для плавки стали, цветных металлов и их сплавов. Ее конструкция позволяет хранить расплавы в жидком состоянии между операциями.

Тигельная печь

Тигельные печи получили свое название за использование специальной емкости для плавления – тигель.

Тигельные печи подразделяются на несколько видов по основным критериям:

Различные металлы имеют свою температуру плавления, одни легкоплавкие, другие тугоплавкие. Это позволяет разделить печи по температурным диапазонам: до 1200⁰С, до 1300⁰С и до 1600⁰С. Объем печи зависит от размера тигля и количества выплавляемого металла и находится в пределах от нескольких килограмм до нескольких десятков тонн. Конструктивно оборудование может выполняться в виде шахты или в виде камеры, бывают наклонные и стационарные печи.

Тигель для печи – очень ответственная деталь и изготавливается из разных материалов. В основном это зависит от того, какой металл или сплав в ней будет плавится и при какой температуре. Основное требование к материалу емкости для плавления: химическая инертность, стойкость к повышенным температурам, хорошие теплоизоляционные свойства и минимальная степень расширения при нагреве. Тигель не должен вступать в реакцию с расплавом или его компонентами.

Тигельные печи могут переплавлять металлы и при атмосферном давлении, и в условиях вакуума.

Виды тиглей, применяемых в тигельной печи:

Чугунные и графитовые тигли не нашли широкое применение из-за низкой прочности и быстрого выхода из строя. Графитовая тара иногда используется для плавки золота.

Оптимальным вариантом на сегодняшний день является керамический материал. Он химически инертный практически ко всем применяемым сплавам, обладает повышенной прочностью и надежностью.

Преимущества использования тигельных печей:

Современные тигельные печи снабжены электронными блоками управления, которые контролируют значения температуры и мощности. Специальные датчики фиксируют возможные протечки расплава. В случае прорыва футеровки контроллеры отключают мощность для предотвращения аварии.

Недостаток тигельных печей:

Несмотря на свои недостатки тигельные печи используются во многих производствах, особенно они распространены в металлургии для выплавки легированных сталей или тугоплавких металлов. Тигельная печь стала просто незаменимой при отливке дорогостоящих и цветных металлов и сплавов.

Оборудование используется не только для плавки, но и для различной термообработки металлов (отжиг, закалка).

Индукционная тигельная печь

Индукционная тигельная печь нагревает и расплавляет металлы и сплавы посредством электрического тока. Электромагнитное поле равномерно распределяется в области плавления, разжижает шихту и доводит ее до однородного состояния.

Основа принципа действия печи – передача электромагнитной энергии от индуктора к расплаву и переход ее в тепловую энергию, что и обеспечивает нагрев с последующим плавлением.

Конструкция индукционной тигельной печи содержит следующие элементы:

Индуктор выглядит как многовитковая катушка с водяным охлаждением, которая расположена в стенах камеры и соединена с источником электропитания. Снабжение электроэнергией проводится через трансформатор от генератора высокой или повышенной частоты, возможно использование печи на генераторе промышленной частоты. Выбор частоты зависит от рабочей температуры в камере.

Внутри нагревательной камеры находится тигель с шихтой. Для слива расплава предусмотрена воронка. Рабочая камера накрывается футерованным сводом или крышкой, чтобы избежать потерь тепла.

Принцип работы печи напоминает трансформатор, где первичной обмоткой является сам индуктор, а вторичной – переплавляемая шихта. Возникающая электромагнитная индукция создает в шихте вихревые токи, которые нагревают и расплавляют металл.

Работа индукционной тигельной печи часто совмещается с одновременной обработкой расплава вакуумом, что значительно увеличивает качество выплавляемых металлов.

Источник

Что представляет собой тигельная индукционная печь, виды, нормативы и принцип работы

В промышленной сфере используется различное оборудование, особенно если предприятие занимается металлургической или производственной деятельностью. Тогда для обработки металлов, администрация предприятия покупает вакуумные тигельные печи, чтобы превращать твёрдые металлы в жидкость, а затем изготавливать предметы, регулярно используемые в быту.

Что такое индукционная тигельная печь

Тигельная индукционная печь – промышленное устройство, предназначающееся для термической обработки металлов (нагревания, плавления, отжига, закалки и пр.). Конструкция работает, благодаря потреблению электроэнергии, из-за чего является экономичной и простой в эксплуатации.

Благодаря тигельной печи изготавливают:

Нагревание расплавляемого материала происходит под влиянием переменного электрополя, имеющегося внутри рабочей барокамеры в запущенной тигельной печи. Однако эта печь ещё и индукционная, поэтому под воздействием индукционных токов, она превращает электрополе в тепловую энергию.

Среди всех известных печей плавления, тигельная индукционная самая популярная. Её конструктивной особенностью, является отсутствие сердечника, а корпус исполнен в цилиндрической форме из огнеупорного материала. Внутри индуктора расположен тигель, к которому подключается переменный ток.

Преимущества тигельных печей:

Также конструкция позволяет создавать реакции окисления и восстановления, независимо от величины давления. К недостаткам устройства относится малая футеровочная стойкость при низких температурных скачках и низкая температура шлаков, используемых для работы с расплавом. Однако множество промышленных предприятий нашли способы, как устранить эти недостатки и активно применяют метод индукции при плавке металлов различной плотности.

Разновидности тигельных печей

Сегодня разработаны и используются различные модели индукционных тигельных печей. Каждая из них имеет собственные особенности, поэтому установки плавильных печей были классифицированы по:

Тигель, является резервуаром для размещения шихты . Его изготавливают в 2-х вариантах, в зависимости от электропроводящих свойств материала (из которого исполнили тигель индукционной печи):

Конструкции, относящиеся к 1 типу, объединяют электропроводимые материалы (графит, легированную сталь) с тиглем. Они оснащаются дополнительной теплоизоляцией. Непроводящие устройства изготовлены из керамики диэлектрического типа. Размещённые внутрь барокамеры материалы накаляются, путём индуктированного тигельного тока.

Отталкиваясь от конструктивных особенностей, различают:

Принцип их работы идентичен, однако имеются небольшие отличия в способе проведения внетигельного потока.

По рабочей атмосфере индукционные тигельные печки делят на:

В отличие от вакуумных печей, открытые работают в атмосфере. В первом случае переработанные металлы выходят с минимальной концентрацией вредных примесей и ненужных газов.

Частотность питающего тока – один из важнейших критерий мощности устройства, поэтому, в зависимости от требуемого рабочего объёма тигельные печи (работающие методом индукции) изготавливают с различным питанием:

Нормы и технические параметры индукционных тигельных печей

Технические параметры и нормативы, разработаны для каждой модели индукционных тигельных печей отдельно, но они схожи в некоторых параметрах. Рассмотрим более подробно на примере тигельной индукционной печи, модели ИЧТ-1/0,4 С2.

Данная конструкция разработана для переплавки чугунного материала. Тигельная индукционная печь изготовлена в соответствии с ГОСТом 15150-69, и предназначается для эксплуатации в таких условиях:

Данная индукционная печь соответствует нормативам пожарной безопасности, однако установку следует помещать исключительно в закрытые невзрывоопасные помещения, лишённые не агрессивных газообразных сфер и примесей, способных повредить металлы и изоляцию.

Технические характеристики индукционной плавильной печи:

Важно! Данные характеристики, являются номинальными, но при оценке эффективности следует учитывать технологические особенности плавления, время (выделенное на расплавление), разновидность шихты, вариант загрузки и другие факторы, способные повлиять на производительность электропечи.

Принцип работы индукционной тигельной печи и конструктивные особенности модели ИЧТ–1/0,4 С2

Электропечь индукционно-тигельного типа, является аналогом трансформатора, поскольку работает по аналогичному принципу. Дополнительные сходства у устройств, работающих методом индукции и трансформаторов – наличие:

Устройство расправляет металлическое сырьё, благодаря токам, возникающим внутри камеры из-за магнито-электрического поля, образуемого индуктором. Также появляется электродинамическая сила, создающая перемещение, температурную равномерность и однородность, получаемого в итоге сырья.

Согласно ГОСТу, в комплекте с электрической печью данной модели идёт дополнительное оборудование, требуемое для работы с конструкцией. Плавильная установка ИЧТ–1/0,4 С2, состоит из:

Узел располагается внутри корпуса конструкции и легко извлекается из электропечи за специальные проушины, при помощи крана.

Опорная рама тигельной индукционной печи сконструирована:

Основная часть конструкции – индуктор, исполненный в виде многовитковой, охлаждающейся жидкостью катушки. Она оснащена 2-мя секциями: функционирующей и холостой. Последняя применяется для охлаждения тигля. Чтобы защитить конструкцию от негативных влияний, с наружной части индуктора располагаются магнитопровода, выполненные из трансформаторной стали.

Главное, что тигельные печи проверяются на качество ещё до поступления в продажу. Тогда лаборатории испытывают 1 устройство из партии и, если оно соответствует всем параметрам ГОСТа, всю серию отпускают в магазины промышленного оборудования. Следовательно, приобрести некачественное устройство, практически невозможно.

Источник

Тигельная печь: варианты конструкции, изготовление своими руками

В домашней мастерской компактная тигельная печь помогает отливать из алюминия мелкие элементы механизмов, болванки, сувениры, аксессуары для интерьера. Агрегат устроен так, чтобы можно было плавить материал в сжатые сроки с минимальными усилиями. Устройства, применяемые в промышленных масштабах, напротив, имеют целью экономию топлива, они управляются в автоматизированном режиме.

Виды тигельных печей

В основу классификации обычно закладывается вид энергии, используемый для плавления металла. Так, газовые тигельные печи, как и электрические, нашли широкое применение в промышленном секторе, их активно используют для работы с алюминием и другими легкоплавкими материалами.

Модели, действующие на твердом топливе, распространены в относительно небольших мастерских, не имеющих узкой специализации (в частности, у домашних умельцев, так как это простейшая конфигурация). В отдельную категорию выносятся индукционные тигельные печи, использующие электромагнитное поле, их подключают к источнику переменного тока.

Индукционная тигельная печь

Причины востребованности индукционных установок:

В зависимости от условий функционирования различают печи:

Индукционные тигельные печи могут быть:

Плавильный тигель бывает:

Последний подразделяется на водоохлаждаемые и проводящие модификации.

Устройство тигельной печи

Индукционная плавильная печь состоит из каркаса, индуктора, камеры нагрева, механизма наклона, вакуумной системы. Агрегат не имеет сердечника, в нем цилиндрический плавильный тигель размещается непосредственно в полости индуктора. Смесь исходных материалов плавится в тигле под воздействием электромагнитной энергии. Все компоненты заключаются в кожух – этот каркас обеспечивает жесткость конструкции, предотвращает рассеивание мощности.

Внешний вид индукционной плавильной печи

Более простыми являются схемы тигельных печей, функционирующих на базе твердого топлива, к примеру, на древесном угле – их легче выполнить своими руками из подручных материалов. Корпус из металлического цилиндра укрепляется огнеупорным слоем из бетона или шамотной глины с песком. В эту шахту впоследствии помещают топливо. Сверху устанавливают тигель, например, чайник, консервную банку с толстыми стенками, любую крепкую емкость из нержавейки.

В нижнем секторе шахты присутствует отверстие, предназначенное для подачи воздуха, здесь же расположено решетчатое основание. Эти элементы позволяют поддерживать процесс горения, менять температуру. Лишний воздух выводится через заслонку. Для нагнетания обычно используют трубу пылесоса или фен.

Тигельные печи, предназначенные для единовременного плавления более 10 кг алюминия, оснащают крышкой, чтобы металл равномерно прогревался. Все элементы примитивных моделей выполняют из чугуна или стали – эти материалы не деформируются при нагревании в кустарных условиях.

Отличия самодельного и заводского агрегата

Чтобы понять разницу, нужно взять за точку отсчета цель использования оборудования. Агрегаты домашней сборки обычно нужны для периодического применения (перерывы могут быть существенными), поэтому на первый план в них выходит минимальная себестоимость, возможность выполнения простейших манипуляций, нетребовательность в обслуживании.

В том случае, если результаты плавки используются для получения заработка, целесообразнее приобрести заводскую индукционную модель – такое оборудование способствует аккуратной работе, помогает точно соблюдать замеры, сводит к нулю вероятность попадания нежелательных примесей.Такое же оборудование сложно выполнить своими руками – сборка индуктора, выбор тигля, обустройство экрана требует профильных навыков. Создать конденсаторную батарею и генератор сможет не каждый.

Тигельная печь своими руками

Нельзя упускать из внимания эргономические показатели печей. В кустарных заготовках им уделяется минимум ресурсов, как правило, такие вариации неудобны в использовании, зачастую опасны ввиду применения подручных материалов. В заводских линейках для обеспечения комфортной работы применяются проверенные технологии, в частности, это касается конфигурации и поворотного механизма тигля. Важно, что в них созданы условия для предотвращения травматизма.

Тигельная печь своими руками: пошаговая инструкция

Если предстоит периодически плавить до 3 кг лома, будет достаточно производительности агрегата, сложенного из печного кирпича.

Материалы и технология

Кирпичи закладываются в основу корпуса, они служат огнеупорной защитой агрегата. Тигель в этом случае – консервная банка, с противоположных сторон верхней ее части выполняют 2 отверстия и пропускают через них стальную проволоку. Эта импровизированная ручка поможет вытащить из печи емкость со сплавом.

Для подачи воздуха домашние мастера используют фен, включенный в «холодном» режиме, к нему приматывают с помощью изоленты отрезок трубы, конструкция превращается в импровизированный воздуховод.

Схема такой тигельной печи для плавки алюминия предельно проста, ее можно выполнить и без специфических навыков. При изготовлении нельзя использовать расходные материалы, имеющие цинковое покрытие: в процессе использования могут выделяться токсичные пары.

Сборка кирпичного колодца

Первый ряд выкладывается в виде прямоугольного контура, внутреннее отверстие должно иметь такие параметры, чтобы в него поместился целый кирпич. Следующий ряд выполняется аналогично, но на одной стороне два кирпича должны образовать коридор, в который будет поступать кислород, с габаритами, соответствующими описанному выше воздуховоду.

Кирпичи в основе корпуса служат огнеупорной защитой печи

Сверху устанавливается решетка-гриль, если ее нет, можно воспользоваться металлической пластиной или крышкой с отверстиями.Решетку фиксирует третий ряд кирпичей, здесь уже не нужно оставлять проем для воздуховода.

Заготовку из фена и трубы подводят к соответствующему кирпичному ряду, включают воздуховод только после того, как насыпанный на решетку уголь будет растоплен. Интенсивность горения можно менять, переключая рычажок режимов фена. Тигель подвешивают на крайнюю кладку за проволоку, при необходимости ее можно дополнительно зафиксировать с помощью 2 кирпичей. Когда банка разогреется и слегка покраснеет, в нее можно загрузить алюминиевый лом.

Опытные мастера рекомендуют плавить металл именно в подогретом тигле, потому что сочетание холодной банки и холодного лома может привести к прогоранию емкости, в этом случае ставший жидким алюминий вытечет в огонь.

Подобная печь проста в устройстве, работа с ней не вызовет затруднений. После того, как металл расплавится, тигель аккуратно вынимают, держа за проволоку. Чтобы избежать при этом ожогов, рекомендуется использовать огнеупорные перчатки. Нужно заблаговременно убедиться в том, что все используемые компоненты не имеют в составе токсичных веществ. В процессе эксплуатации также нужно следить, чтобы в емкость не попадали брызги воды.

Источник