Применение индукционной печи при плавили различных металлов

Как высокоэффективная и технология выплавки чистого металла, Индукционная печь играет жизненно важную роль в современной металлургии и кастинговой промышленности, Благодаря своему уникальному принципу электромагнитного индукционного нагрева. От объемного железа и стальных материалов до мелких драгоценных металлов, Применение индукционных печи охватывает различные сектора обработки металлов. Однако, адаптировано к отдельным физическим и химическим свойствам различных металлов, Технические моменты и проблемы, с которыми сталкиваются в процессе плавки, также значительно различаются.

Сылье чугун: Искусство балансировки стоимости и качества

Индукционная печь стала основным оборудованием для производства чугуна, Особенно высокий чугун. Его преимущества лежат в быстрой скорости плавления, точный контроль температуры, и простота регулировки композиции расплавленного металла.

Технические моменты

• Управление и пропорциональное управление: Чтобы гарантировать окончательное представление чугуна, Существуют строгие требования к долю и качеству материалов заряда, таких как бегуны и стояки, лом сталь, Свинья железа, Карбурзеры, и Ferrosilicon. Доля используемой стали лома, в частности, непосредственно влияет на потребление энергии и металлургическое качество расплавленного железа.
• Быстрое плавление и перегрев: Индукционные печи могут быстро повысить температуру расплавленного железа до более чем 1500 ° C. Эффективное перегрев помогает устранить графитовое наследственность и способствовать формированию графита типа А, тем самым улучшая механические свойства кастинга.
• Инокуляционная обработка: Это критический шаг, который определяет производительность чугуна. Добавление инокулянта в расплавленное железо перед постуку, Уточняет структуру зерна, и предотвращает образование охлажденного железа (белое железо) и недостаток графита.
• Выбор материала подкладки: Выбор правильной подкладки - ацидичный, нейтральный, или базовый - имеет решающее значение и зависит от оценки чугуна (например, Серый железо, пластичный железо) и температура плавления. Подходящая подкладка может эффективно противостоять химической коррозии и механической эрозии из высокотемпературного расплавленного железа.

Проблемы

• Элементарная потеря и контроль состава: При высоких температурах и электромагнитном перемешивании, элементы в расплавленном железе, такие как углерод (В), кремний (И), и марганец (Мин.) будет окислять и потеряться. Как точно предсказать и компенсировать эту элементную потерю, является серьезной проблемой в поддержании стабильного химического состава в отливках.
• Поглощение газа и включения: Ржавчина и влага, внесенные зарядными материалами, а также азот (Не) и кислород (O₂.) из атмосферы, может легко раствориться в расплавленном железе, приводя к дефектам, таким как газовая пористость и выходы. Кроме того, неметаллические включения, такие как оксиды, генерируемые во время плавки, трудно полностью удалить.
• Тенденция к переохлаждению: По сравнению с печи Cupola, расплавленное железо из индукционной печи имеет большую степень переохлаждения, Сделать его более подверженным формированию нежелательных графитовых морфологий, таких как тип-D и тип-E, таким образом, имея более высокую зависимость от лечения инокуляции.
• Энергопотребление и контроль затрат: Необоснованная структура обвинения (например, Слишком много света и тонкого лома) или ненадлежащая операция (например, удержание при низких температурах в течение длительных периодов) может значительно увеличить потребление электроэнергии на тонну железа, влияет на экономическую эффективность.

Крыловая нержавеющая сталь: Битва за защиту легирующих элементов

Индукционные печи хорошо подходят для производства нескольких сортов и небольших партий из нержавеющей стали из-за их высокой гибкости.

Технические моменты

• Материал заряда с высокой чистотой: Сама индукционная печь не обладает возможностями переработки, Таким образом, чистота материала заряда чрезвычайно важна. Необходимо использовать лом из нержавеющей стали, возврат, и сплавы, такие как хром и никель с низким содержанием примесей и известной композицией.
• Контроль окисления: Ключ к выплавке из нержавеющей стали - это управление потерей легко окисляемых элементов, Особенно хром (Герметичный). Это обычно достигается путем покрытия расплавленного бассейна защитным шлаком, Контроль атмосферы печи, или проведение плавления в вакуумной индукционной печи.
• Точный контроль температуры: Нержавеющая сталь имеет высокую температуру плавления и чувствительна к температуре залива. Точная способность контроля температуры индукционных печей является преимуществом, Эффективное предотвращение тяжелого элементарного окисления и грубого образования зерна, вызванного чрезмерно высокими температурами.
• Коррозионное сопротивление подкладки: Шлак, произведенный во время плавки из нержавеющей стали, очень коррозирует, Установка высоких потребностей в рефрактерности и химической стойкости слизистого материала (Обычно магнезия- Или на основе глинозной магнезии).

Проблемы

• Скорость восстановления хрома (Герметичный): Хром является наиболее важным и наиболее легко окисленным элементом ядра в нержавеющей стали. Центральная проблема в снижении затрат и обеспечении качества заключается в том, как минимизировать окислительную потерю хрома и максимизировать его скорость восстановления в процессе плавки.
• Отсутствие возможностей переработки: В отличие от электрической дуги печи-аод (Аргон кислород -декарбур) дуплексный процесс, Индукционная печь не может удалить примеси элементов из расплавленной стали. Поэтому, Качество материала заряда непосредственно определяет качество конечного продукта. Для высококачественных нержавеющих сталей, которые требуют строгого контроля вредных примесей, таких как фосфор (П) и сера (С), Индукционные печи сталкиваются с значительными проблемами.
• Единообразие состава сплава: Хотя электромагнитное перемешивание помогает гомогенизировать композицию, Обеспечение равномерного распределения изданных элементов с большими различиями в плотности по-прежнему требует хорошо продуманного операционного процесса.

Спивка медь и алюминий: Двойной тест проводимости и окисления

Крышка меди и алюминия и их сплавы очень распространены в приложениях для индукционной печи, Но их соответствующие свойства приводят к различным техническим трудностям.

Сплавка медных и медных сплавов

• Технические моменты
  • Выбор Средняя частота Источник питания: Медь имеет очень низкое удельное сопротивление и отличную электрическую проводимость. Для достижения идеальной эффективности плавления, среднечастотный источник питания обычно выбирается для использования “кожный эффект,” Концентрирование энергии на поверхности медного заряда для быстрого плавления.
  • Выбор подкладок: Графитовые крестообразные или глинистые графиты часто используются для плавки чистой меди или латуни, В то время как для плавки сплавов, таких как бронза, необходимы более устойчивые к коррозии.
  • Предотвращение окисления и поглощения газа: Расплавленная медь очень восприимчива к окислению и поглощению газа (особенно кислород и водород) при высоких температурах, что может привести к оксидным включениям и пористости в литье. Поэтому, Крайне важно использовать покрывающие агенты, такие как уголь или порошок графита для защиты поверхности и для контроля температуры и времени плавления.
• Проблемы
  • Низкая эффективность из -за высокой проводимости: Превосходная проводимость меди приводит к относительно низкой эффективности индукционного нагрева, Установка более высоких требований на конструкцию индукционной катушки и сопоставление источника питания.
  • “Водородная болезнь” Проблема: Когда кислородскую расплавленную медь затвердевает в восстановительной атмосфере, Растворенный водород реагирует с оксидом с образованием водяного пара, вызывая внутренние трещины, явление, известное как “Водородная болезнь.” Это главное техническое препятствие при плане меди, Особенно без кислорода медь.

Спивки алюминиевые и алюминиевые сплавы

• Технические моменты
  • Точный контроль температуры: Алюминий имеет низкую температуру плавления, но высокая теплопроводность, Упрощая температуру легко терять контроль над. Чрезмерные температуры усугубляют окисление и поглощение водорода расплавленного алюминия.
  • Дегазация и удаление дросса: Расплавленный алюминий легко поглощает водород и легко образует включения, такие как глинозем (Al₂o₃). Поэтому, после таяния, Эффективное лечение переработки необходимо, Используя инертный газ (как аргон) пузырьковые или твердые агенты для удаления водорода и дросса.
  • Предотвращение загрязнения железа: Расплавленный алюминий может корродировать железосодержащие инструменты и оборудование, приводя к чрезмерному содержанию железа, которое ухудшает свойства сплава. Поэтому, Инструменты должны иметь хорошее защитное покрытие или изготовлено из неметаллических материалов.
• Проблемы
  • Высокий Растворимость водорода: Растворимость водорода в жидком алюминиеме намного больше, чем в твердом алюминиевом. Как результат, он легко осаждается во время затвердевания, чтобы сформировать выходы, который является наиболее распространенным дефектом в алюминиевых отливках.
  • Обработка Оксидная пленка: Плотная пленка оксида алюминия быстро образуется на поверхности алюминия. Хотя эта пленка может предотвратить дальнейшее окисление металла в некоторой степени, Если сломанная пленка смешивается в расплаве во время плавки, это будет сформировать серьезные дефекты включения.
  • Оболочка “Смачивание” Проблема: Расплавленный алюминий может реагировать и “влажный” Определенные материалы подкладки, затруднение удаления шлака и потенциально повреждает подкладку. Выбор специальных рефрактерных материалов, которые сопротивляются “смачивание” очень важно.

Сылье золота и серебра: Окончательное стремление к стоимости и чистоте

Для драгоценных металлов, таких как золото и серебро, Основные цели плавки - минимизировать потери и обеспечить чистоту.

Технические моменты

• Пограбиния высокой чистоты: Графит с высокой точностью или керамические крестики (такие как кварц) Должен быть использован для предотвращения загрязнения загрязнения с расплавленным драгоценным металлом.
• Быстрое плавление: Высокая скорость и концентрированная теплота индукционного нагрева значительно сокращают время плавления, тем самым уменьшая летучую потерю драгоценных металлов при высоких температурах.
• Точный контроль температуры и перемешивание: Точный контроль температуры может предотвратить потерю металла, вызванные чрезмерно высокими температурами. Электромагнитный эффект перемешивания полезен для создания однородных сплавов (Как карат золото) равномерно смешивая различные компоненты.
• Защита или защита атмосферы или атмосферы: Для особенно тонкого или чувствительного к атмосфере вывода, Процесс может быть проведен в вакууме или в атмосфере инертного газа в индукционной печи, чтобы полностью устранить окисление.

Проблемы

• Контроль потери металла: Золото и серебро чрезвычайно ценны, и любая незначительная потеря от брызга, улетучение, или увлечение шлаком приведет к значительным экономическим потерям. Каждый шаг операции должен выполняться с крайней заботой.
• Уверенность в чистоте: В процессе плавки, Любое загрязнение от внешних примесей должно быть строго предотвращено. Это удовлетворяет чрезвычайно высокие требования к источнику зарядного материала, Чистота инструментов, и среда плавиля.
• Маленькие партии и гибкость: Крышка драгоценных металлов обычно включает в себя небольшие партии и множество разновидностей, который требует, чтобы оборудование для индукционной печи было гибким и обеспечивало быстрые изменения тига.

С его уникальными преимуществами, Индукционная печь нашла свое место в широком спектре плавильных применений, От общего железа и стали до бесценных драгоценных металлов. Однако, Ключ к его успешному применению заключается в глубоком понимании и эффективном ответе на конкретные проблемы, представленные различными металлами в процессе плавки. Является ли это металлургическим контролем качества чугуна, Защита легирующих элементов в нержавеющей стали, Проблемы с окислением и поглощением газа в меди и алюминие, или гарантия минимальной потери и высокой чистоты для драгоценных металлов, достижение эффективного, высокое качество, и экономичное платье требует сочетания знаний о глубоком материалости, Усовершенствованное оборудование технологии, и рафинированное управление процессами.