Grifo de forno de indución: principio de operación, esquema e análise

Grazas á aparición de compoñentes electrónicos e illantes dispoñibles na produción moderna, o campo de aplicación de calefacción de indución faise cada vez máis estendido. Esta tecnoloxía non se usa só na metalurxia, senón tamén no desenvolvemento de electrodomésticos.

Principio de calefacción de indución

No corazón do horno de indución é o principio do transformador do intercambio de enerxía. O inductor está feito a partir dun tubo de cobre, que logo se enrolla nunha bobina de varios xiros. Unha corrente alterna aplícase ao circuíto primario do inductor, o que leva á formación dun campo magnético alterno ao seu redor. Baixo a influencia do campo magnético no corpo situado dentro do inductor, aparece un campo eléctrico que posteriormente leva a un proceso de calefacción. O poder e, consecuentemente, a calor emitida polo forno de fusión do crisol de indución, dependen directamente da frecuencia do campo magnético alterno. En consecuencia, para unha operación eficiente, o forno require correntes de alta frecuencia.

Aplicación de fornos de indución

O calentamiento de indución pode usarse para traballar con calquera material: metal, escoria, gas, etc. A principal vantaxe do seu uso é a transferencia de calor sen contacto. Ademais, a calefacción de indución fai posible practicamente calquera tipo de calefacción, todo depende da potencia do xerador que forneza o forno. As perdas de calor neste calefacción son mínimas. A temperatura máxima á cal o obxecto pode ser Calefacción no forno está limitada só pola resistencia do material refractario. O proceso de transferencia de calor sen contacto ao material quente fai posible producir calefacción nun ambiente de baleiro.

Segundo a opinión dos metalúrxicos, o alcance dos fornos de indución é algo limitado en relación coas deficiencias existentes. O horno de menos crisol inclúe:

• Alto prezo dos equipos eléctricos;
• Escorias frías que complican o proceso de refino;
• Baixa estabilidade do revestimento durante os saltos de temperatura entre fusibles.

Esquema de forno de indución de crucibles

O forno de crucifijo de indución ten a seguinte estrutura.

O elemento principal do forno é un crisol (7), cuberto cunha tapa (1). O crisol está situado dentro do inductor de calefacción (3), fabricado en forma de bobina de varios xiros. A bobina é un tubo de cobre, dentro do cal, a efectos de refrixeración, a auga circula constantemente. O fluxo magnético do inductor pasa polos núcleos magnéticos (4), que están feitos de aceiro transformador especial. O conxunto giratorio (2) está previsto para inclinar o forno durante o derrame do líquido fundido. O forno está instalado nunha estrutura de fábrica (5). A refrigeración realízase con tubos de refrixeración de auga (6). Unha plataforma auxiliar (8) úsase para o mantemento do forno.

Ademais, o esquema do forno de crucible inclúe un transformador, condensadores, unha unidade de control e un sistema de bombeo de gas. A potencia do fogón eléctrico do crucible é producida por correntes cunha frecuencia de 50 Hz.

Características de elementos estruturais internos

Na maioría das veces o inductor está feito dun tubo de sección transversal circular. Pero hai situacións nas que non se aplica un tubo de cobre redondo. En certos casos, para a construción dun forno de crucifijo de indución, utilízanse elementos perfilados, polo que o fluxo magnético de disipación diminúe. Os tubos do inductor están illados cun pano de vidro impregnado cunha laca especial. As xanelas protexidas comprímense mediante bloques feitos de material dieléctrico. O inductor eo crisol colocado dentro da bobina están instalados nunha paleta feita de ladrillos refractarios ou de formigón resistente ao calor. En condicións industriais, o proceso de facer o crisol prodúcese directamente no forno. Neste caso, o inductor no estado montado está instalado nunha plataforma e está illado con amianto. Despois diso, a paleta está chea de po refractario, que se compacta por instalación neumática. A separación entre o modelo instalado na parte inferior eo inductor está cheo de po de materiais refractarios.

O forro da zona por encima do inductor proporciona un ladrillo refractario. O colar eo tubo de drenaxe tamén están forrados con ladrillos resistentes ao calor. O traballo do horno de crucifijo de indución ten lugar baixo as condicións máis difíciles, polo que aumenta a calidade dos materiais resistentes ao calor. A vida do revestimento vese afectada pola composición da masa refractaria, o modo de operación ea frecuencia aplicada da corrente eléctrica. Como regra xeral, o crisol pode soportar ata 100 derretidos e despois rompe.

Deseño de elementos externos

O marco do horno de crucible de fusión é a base á que están unidos todos os seus elementos. Nos grandes dispositivos industriais, o cadro parece unha carcasa sólida. Todas as partes do cadro deben ter alta resistencia, debido á influencia do campo electromagnético do inductor sobre elas. A carcasa baixo certas condicións pode ser Calefacción do mesmo xeito que o material no forno. Para reducir a calor, o cadro está racionalmente fabricado a partir de materiais non condutores. Non obstante, dado que os materiais dieléctricos teñen un alto prezo, o material para a carcasa adoita ser de aceiro. A estrutura do aceiro está dividida en varios elementos que, á súa vez, están illados entre si. Para reducir o campo electromagnético preto das pantallas usadas. Está instalada unha pantalla de protección entre o inductor eo corpo do forno. A pantalla ten a forma dun cilindro e está feita de aluminio ou cobre.

A unidade xiratoria é un importante elemento de deseño. O principal requisito para o mecanismo de torneado é proporcionar unha inclinación para unha drenaxe completa do metal. Os mecanismos de rotación poden usarse de forma diferente. En fornos de pequeno volume utilízase un cabrestante manual ou eléctrico. Os fornos industriais están inclinados cun raio de guindastre. Os fornos de gran volume poden equiparse cun accionamento hidráulico.

A cuberta, que cobre o forno de crucible para fundir, serve para manter a temperatura dentro da unidade a un nivel superior. Non obstante, tendo en conta que é posible cubrir o forno só despois de que o derretimento da carga se derrita por completo, o uso da cuberta non é necesario.

Facer unha cociña coas súas propias mans

Os fornos de indución atoparon unha ampla aplicación non só na industria, senón tamén na vida cotiá. Podes atopar esquemas de gran cantidade de dispositivos propios, pero algúns deles non funcionarán e, no peor dos casos, danarán a saúde do seu creador. Moitos afeccionados deste tipo alertan sobre tales consecuencias. Na vida cotiá, o método de calefacción de indución emprégase en tales dispositivos:

• Horno de canal para fundir metal;
• Horno de indución de crucibles: o deseño máis sinxelo e, neste sentido, o máis popular entre os entusiastas, a xulgar polos comentarios;
• Caldera de calefacción de auga, cuxo traballo baséase no método de indución;
• Superficies de cocción de indución, que compiten con cociñas de gas populares.

Forno do conducto

Este tipo de forno úsase para producir ferro fundido de alta calidade, así como a durelina de fusión e as aliaxes especiais de cores. Un forno de conducto con potencia de ata 3 kW é fabricado de forma independente a partir dun transformador de soldeo cuxa frecuencia corresponde a un industrial. Un forno deste tipo permite derreter unha bala de bronce ou cobre que pesa ata medio quilogramo. O horno do conducto tamén permite a fusión do duraluminio, pero é necesario ter en conta que o proceso de fusión debe seguir o proceso de "envellecemento". O tempo deste proceso pode ser de ata 2 semanas e depende da composición da liga.

Para a fabricación do forno, o enrolamento primario do transformador de soldeo non se modifica, e colócase un crisol de tipo de crucible no lugar do enrolamento secundario. O mellor material para o crisol dun forno de pequena canle é a electro-porcelana. Outras opcións non son axeitadas debido a baixa resistencia e perdas dieléctricas. Segundo as revisións dos metalúrxicos afeccionados, o problema é que non é posible procesar o electrofófono por si só e é moi pouco probable atopar un elemento axeitado para a venda. É por mor do escaso crisol que o forno de canle non era amplamente utilizado polos entusiastas, aínda que este tipo de forno ten unha eficiencia superior ao 90%.

Horno de crucifijo de indución

O forno de crucible, producido a man, úsase principalmente para a purificación de metais preciosos. Por exemplo, cun conector de radio feito na Unión Soviética, pode obter unha certa cantidade de ouro dos seus contactos. Usando calefacción externo, tal resultado non se pode alcanzar.

Ademais da minería de ouro, este forno adoita usarse para quentar uniformemente o metal, o cal é necesario para a extinción da calidade. Ao cambiar a posición da parte no inductor e axustar a súa potencia, é posible acadar unha determinada temperatura nunha sección particular do metal. É importante que o uso dun forno deste tipo sexa bastante orzamentario, porque case toda a enerxía está dirixida ao proceso de calefacción da peza.

Caldeiras de indución

As calderas de auga quente de indución teñen todas as posibilidades no futuro de desplazar caldeiras convencionais. A desvantaxe deste calefactor é que os usuarios consideran un prezo elevado, pero ao mesmo tempo, sistematizando numerosas revisións, hai varias vantaxes:

• Fiabilidade. A caldera non ten unha espiral eléctrica, que é unha ligazón feble nunha caldera convencional.
• O coeficiente de eficiencia é case o 100%.
• Seguridade. O acceso á electricidade ao corpo da caldera é imposible debido ás características do deseño.
• O dispositivo non necesita unha conexión a tierra especial.
• Resistente a un aumento de potencia na rede eléctrica.
• Non se forma escala.
• Durabilidade. A caldera pode funcionar sen servizo durante uns 30 anos.

Caldera casera de calefacción de auga

A base deste aquecedor de auga é un transformador de potencia cunha potencia de ata 1,5 kW, cuxo enrolamento primario está deseñado para 220 V. O transformador dun tubo en cor é perfecto. Deberá eliminar o enrolamento secundario e aumentar o número de xiros primarios.

Os gañadores aconsellan e advertencia: o uso dun dispositivo tan caseiro non é seguro, polo que o transformador debe ser conectado a terra e que o dispositivo se conecte a través dun RCD de alta velocidade.

Inductor na cociña

As placas de cocción de indución xa non causan sorpresa e son amplamente utilizadas na vida cotiá. No corazón do dispositivo hai os mesmos principios que o forno de indución, coa única diferenza de que o enrolamento secundario é o fondo metálico do prato.

O uso destas placas fíxose posible debido á aparición na fabricación dun dieléctrico, que, ademais de realizar a tarefa de illar o inductor, tamén debe ter características de resistencia e hixiene. Satisfacer todos os requisitos o material apareceu hai relativamente pouco tempo, eo seu custo é unha parte significativa do prezo total da lousa.

Os usuarios dunha soa voz din: a fabricación independente dunha cociña de indución non ten sentido por dous motivos. O primeiro - a preparación de pratos en tal cociña requírese axustar para cada tipo de alimento. Para o axuste necesario de todos os parámetros eléctricos durante a preparación, é necesario un microcontrolador. A segunda razón é o prezo das pezas electrónicas, das cales consiste o prato. En suma, todos os elementos custarán moito máis que o custo dun dispositivo configurado.

A cociña de indución ten calidades positivas:

• A ausencia, a diferenza dos fornos microondas, de radiación exterior;
• A posibilidade de programar a cociña baixo o seu propio xeito de cociñar;
• Preparación de pratos como caramelo, sen superenriquecido e queimadura;
• Eficiencia, grazas ao uso racional da enerxía térmica.