חֲדָשׁוֹת

An תנור התכה אינדוקציההוא תנור חשמלי המשתמש באפקט חימום אינדוקציה של חומרים כדי לחמם או להמיס אותם. הרכיבים העיקריים של תנור אינדוקציה כוללים חיישנים, גוף התנור, ספק כוח, קבלים ומערכת בקרה.

הרכיבים העיקריים של תנור אינדוקציה כוללים חיישנים, גוף התנור, ספק כוח, קבלים ומערכת בקרה.

תחת פעולת שדות אלקטרומגנטיים מתחלפים בתנור אינדוקציה, נוצרים זרמי מערבולת בתוך החומר כדי להשיג אפקטי חימום או התכה. תחת אפקט הערבוב של שדה מגנטי מתחלף זה, הרכב החומר והטמפרטורה בתנור אחידים יחסית. טמפרטורת החימום בחישול יכולה להגיע ל-1250 מעלות צלזיוס, וטמפרטורת ההיתוך יכולה להגיע ל-1650 מעלות צלזיוס.

בנוסף ליכולת לחמם או להמיס באטמוספירה, תנורי אינדוקציה יכולים גם לחמם או להמיס בוואקום ובאטמוספרות מגן כגון ארגון וניאון כדי לעמוד בדרישות איכות מיוחדות. לתנורי אינדוקציה יתרונות בולטים בחדירה או בהיתוך של סגסוגות מגנטיות רכות, סגסוגות בעלות עמידות גבוהה, סגסוגות מקבוצת הפלטינה, סגסוגות עמידות בחום, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני שחיקה ומתכות טהורות. תנורי אינדוקציה מחולקים בדרך כלל לתנורי חימום אינדוקציה ותנורי התכה.

תנור חשמלי המשתמש בזרם המושרה הנוצר על ידי סליל אינדוקציה לחימום חומרים. אם מחממים חומרים מתכתיים, יש להניח אותם בכור היתוך העשוי מחומרים עקשן. אם מחממים חומרים לא מתכתיים, יש להניח את החומרים בכור היתוך גרפיט. כאשר תדירות הזרם החלופי עולה, תדירות הזרם המושרה עולה בהתאם, וכתוצאה מכך גדלה כמות החום הנוצרת. תנור האינדוקציה מתחמם במהירות, בעל טמפרטורות גבוהות, קל לתפעול ולשליטה, והחומרים מזוהמים פחות במהלך תהליך החימום, מה שמבטיח את איכות המוצר. משמש בעיקר להיתוך חומרים מיוחדים בטמפרטורה גבוהה, ניתן להשתמש בו גם כציוד חימום ובקרה לגידול גבישים בודדים מהמסה.

תנורי התכה מחולקים לשתי קטגוריות: תנורי אינדוקציה עם ליבה ותנורי אינדוקציה ללא ליבה.

תנור אינדוקציה בעל ליבה כולל ליבת ברזל העוברת דרך המשרן והוא מופעל על ידי ספק כוח בתדר מתח. הוא משמש בעיקר להתכה ובידוד של מתכות שונות כגון ברזל יצוק, פליז, ברונזה, אבץ וכו', עם יעילות חשמלית של מעל 90%. הוא יכול להשתמש בחומרי תנור פסולת, בעל עלויות התכה נמוכות וקיבולת תנור מקסימלית של 270 טון.

לתנור האינדוקציה ללא ליבה אין ליבת ברזל העוברת דרך המשרן, והוא מחולק לתנור אינדוקציה בתדר הספק, תנור אינדוקציה בתדר משולש, תנור אינדוקציה בתדר בינוני עם סט גנרטורים, תנור אינדוקציה בתדר בינוני עם תיריסטורים ותנור אינדוקציה בתדר גבוה.

ציוד תומך

הציוד המלא של תנור האינדוקציה בתדר בינוני כולל: ספק כוח וחלק בקרה חשמלי, חלק גוף התנור, התקן תמסורת ומערכת קירור מים.

עקרון תפעולי

כאשר זרם מתחלף עובר דרך סליל האינדוקציה, נוצר שדה מגנטי מתחלף סביב הסליל, והחומר המוליך בכבשן מייצר פוטנציאל מושרה תחת פעולת השדה המגנטי המתחלף. זרם חשמלי (זרם מערבולת) נוצר בעומק מסוים על פני חומר הכבשן, וחומר הכבשן מחומם ונמס על ידי זרם מערבולת.

(1) מהירות חימום מהירה, יעילות ייצור גבוהה, פחות חמצון ודקרבוניזציה, חיסכון בעלויות חומרים וזיוף

בשל עקרון החימום האינדוקטיבי בתדר בינוני שהוא אינדוקציה אלקטרומגנטית, החום שלו נוצר בתוך חומר העבודה עצמו. עובדים רגילים יכולים להמשיך לעבוד על משימות חישול תוך עשר דקות לאחר שימוש בתנור חשמלי בתדר בינוני, ללא צורך בעובדי תנור מקצועיים שיבצעו עבודות שריפה ואיטום של התנור מראש. אל תדאגו מבזבוז של בילטים מחוממים בכבשן הפחם הנגרם כתוצאה מהפסקות חשמל או תקלות בציוד.

בשל מהירות החימום המהירה של שיטת חימום זו, יש מעט מאוד חמצון. בהשוואה למבערי פחם, כל טון של חומרי חישול חוסך לפחות 20-50 קילוגרמים של חומרי גלם לפלדה, ושיעור ניצול החומרים שלו יכול להגיע ל-95%.

בשל החימום האחיד והפרש הטמפרטורה המינימלי בין הליבה לפני השטח, שיטת חימום זו מגדילה מאוד את חיי השירות של תבנית החישול בחישול, וגם חספוס פני השטח של החישול הוא פחות מ-50 מיקרון.

(2) סביבת עבודה מעולה, סביבת עבודה משופרת ותדמית חברה משופרת לעובדים, צריכת אנרגיה ללא זיהום אוויר ופחתה

בהשוואה לתנורי פחם, תנורי חימום אינדוקציה אינם חושפים עוד עובדים לאפייה ועישון של תנורי פחם תחת השמש הקופחת, ועומדים בדרישות השונות של מחלקת הגנת הסביבה. במקביל, הם קובעים את תדמיתה החיצונית של החברה ואת מגמת הפיתוח העתידית של תעשיית החישול.

(3) חימום אחיד, הפרש טמפרטורה מינימלי בין הליבה לפני השטח ודיוק בקרת טמפרטורה גבוה

חימום אינדוקציה מייצר חום בתוך חומר העבודה עצמו, וכתוצאה מכך חימום אחיד והפרש טמפרטורה מינימלי בין הליבה למשטח. יישום מערכת בקרת טמפרטורה יכול להשיג בקרת טמפרטורה מדויקת, לשפר את איכות המוצר וקצב ההסמכה.

תדר הספק

תנור אינדוקציה בתדר תעשייתי הוא תנור אינדוקציה המשתמש בזרם תדר תעשייתי (50 או 60 הרץ) כמקור כוח. תנור האינדוקציה בתדר תעשייתי התפתח לציוד התכה נפוץ. הוא משמש בעיקר כתנור התכה להתכת ברזל יצוק אפור, ברזל יצוק גמיש, ברזל רקיע וברזל יצוק מסגסוגת. בנוסף, הוא משמש גם כתנור בידוד. באופן דומה, תנור האינדוקציה בתדר חשמל החליף את הכיפה כהיבט ייצור יציקה.

בהשוואה לכיפה, לתנור אינדוקציה תעשייתי בתדר יש יתרונות רבים, כגון שליטה קלה בהרכב ובטמפרטורה של הברזל המותך, תכולת גזים ותכלילים נמוכה ביציקות, חוסר זיהום סביבתי, שימור אנרגיה ותנאי עבודה משופרים. לכן, בשנים האחרונות, תנורי אינדוקציה תעשייתיים בתדר התפתחו במהירות.

סט הציוד המלא לתנור אינדוקציה תעשייתי כולל ארבעה חלקים עיקריים.

1. חלק גוף התנור

גוף תנור האינדוקציה התעשייתי להתכת ברזל יצוק מורכב משני תנורי אינדוקציה (אחד להתכה והשני לגיבוי), כיסוי תנור, מסגרת תנור, גליל שמן תנור מוטה ומתקן פתיחה וסגירה של כיסוי תנור.

2. חלק חשמלי

החלק החשמלי מורכב משנאים, מגענים ראשיים, כורי איזון, קבלי איזון, קבלי פיצוי וקונסולות בקרה חשמליות.

3. מערכת קירור מים

מערכת מי הקירור כוללת קירור באמצעות קבלים, קירור באמצעות סלילים וקירור באמצעות כבלים גמישים. מערכת מי הקירור מורכבת ממשאבת מים, מיכל מים במחזור או מגדל קירור, ושסתומי צינור.

4. מערכת הידראולית

המערכת ההידראולית כוללת מיכל שמן, משאבת שמן, מנוע משאבת שמן, צינורות ושסתומים של המערכת ההידראולית, ופלטפורמת הפעלה הידראולית.

תדירות בינונית

תנור אינדוקציה עם תדר אספקת חשמל בטווח של 150-10000 הרץ נקרא תנור אינדוקציה בתדר בינוני, והתדר העיקרי שלו הוא בטווח של 150-2500 הרץ. תנור אינדוקציה ביתי בתדר קטן כולל שלושה תדרים: 150, 1000 ו-2500 הרץ.

תנור אינדוקציה בתדר בינוני הוא ציוד מתכות מיוחד המתאים להתכת פלדה וסגסוגות באיכות גבוהה. בהשוואה לתנורי אינדוקציה בעלי קצב עבודה, יש לו את היתרונות הבאים:

(1) מהירות התכה מהירה ויעילות ייצור גבוהה. צפיפות ההספק של תנורי אינדוקציה בתדר בינוני גבוהה, ותצורת ההספק לטון פלדה גבוהה בכ-20-30% מזו של תנורי אינדוקציה בתדר תעשייתי. לכן, באותם תנאים, מהירות ההיתוך של תנור האינדוקציה בתדר בינוני מהירה ויעילות הייצור גבוהה.

(2) יכולת הסתגלות חזקה ושימוש גמיש. כל תנור של תנור האינדוקציה בתדר בינוני יכול לפרוק לחלוטין את הפלדה המותכת, מה שמאפשר שינוי קל של דרגת הפלדה; עם זאת, נוזל הפלדה בכל תנור של תנור האינדוקציה בתדר תעשייתי אינו מורשה להיפלט לחלוטין, וחלק מנוזל הפלדה חייב להישמר לתנור הבא שיופעל. לכן, שינוי דרגת הפלדה אינו נוח ומתאים רק להתכת סוג פלדה יחיד.

(3) אפקט הערבוב האלקטרומגנטי טוב. עקב הכוח האלקטרומגנטי המופעל על ידי נוזל הפלדה ביחס הפוך לשורש הריבועי של תדר ספק הכוח, כוח הערבוב של ספק הכוח בתדר הביניים קטן יותר מזה של ספק הכוח בתדר החשמל. לצורך הסרת זיהומים, הרכב כימי אחיד וטמפרטורה אחידה בפלדה, אפקט הערבוב של ספק הכוח בתדר הבינוני טוב יחסית. כוח הערבוב המוגזם של ספק הכוח בתדר החשמל מגביר את כוח הניקוי של הפלדה על ציפוי הכבשן, מה שלא רק מפחית את אפקט הזיקוק אלא גם מקצר את תוחלת החיים של כור ההיתוך.

(4) קל להפעלה. עקב השפעת העור של זרם התדר הבינוני גדולה בהרבה מזו של זרם תדר החשמל, אין דרישה מיוחדת לחומר התנור במהלך הפעלת תנור האינדוקציה בתדר הבינוני. לאחר הטעינה, ניתן לחמם אותו במהירות; תנור האינדוקציה בתדר תעשייתי דורש בלוק פתיחה מיוחד (בערך מחצית מגובה כור ההיתוך, כגון פלדה יצוקה או ברזל יצוק) כדי להתחיל בחימום, וקצב החימום איטי מאוד. לכן, בתנאי פעולה תקופתיים, משתמשים בעיקר בתנורי אינדוקציה בתדר בינוני. יתרון נוסף של קלות ההפעלה הוא שהיא יכולה לחסוך בחשמל במהלך פעולות תקופתיות.

למכשיר חימום תנור בתדר בינוני יש יתרונות של נפח קטן, משקל קל, יעילות גבוהה, איכות עיבוד תרמי מעולה וסביבה נוחה. הוא מוציא במהירות מהשימוש בתנורים המופעלים על פחם, תנורים המופעלים על גז, תנורים המופעלים על נפט ותנורי התנגדות רגילים, והוא דור חדש של ציוד חימום מתכת.

בשל היתרונות הנ"ל, תנורי אינדוקציה בתדר בינוני נמצאים בשימוש נרחב בייצור פלדה וסגסוגות בשנים האחרונות, והתפתחו במהירות גם בייצור ברזל יצוק, במיוחד בסדנת יציקה עם פעולות תקופתיות.