ELEKTRICKÁ INDUKČNÁ PEC
Popis
ELEKTRICKÁ INDUKČNÁ PEC
Elektrická indukčná pec je typ taviacej pece, ktorá na tavenie kovu využíva elektrický prúd. Indukčné pece sú ideálne na tavenie a legovanie širokej škály kovov s minimálnymi stratami pri tavení, avšak zušľachťovanie kovu je možné len v malej miere.
PRINCÍP INDUKČNEJ PECE
Princípom indukčnej pece je indukčný ohrev.
INDUKČNÝ OHREV: Indukčný ohrev je forma bezkontaktného ohrevu vodivých materiálov.
Princíp indukčného ohrevu je založený najmä na dvoch dobre známych fyzikálnych javoch:
1. Elektromagnetická indukcia
2. Joulov efekt
1) ELEKTROMAGNETICKÁ INDUKCIA
Prenos energie na ohrievaný objekt sa uskutočňuje pomocou elektromagnetickej indukcie.
V každom elektricky vodivom materiáli umiestnenom v premenlivom magnetickom poli vznikajú indukované elektrické prúdy, tzv. vírivé prúdy, ktoré nakoniec vedú k joulovmu ohrevu.
2) JOULOVÝ OHREV
Joulov ohrev, známy aj ako ohmický ohrev a odporový ohrev, je proces, pri ktorom sa pri prechode elektrického prúdu vodičom uvoľňuje teplo.
Vyprodukované teplo je úmerné štvorcu prúdu vynásobenému elektrickým odporom vodiča.
Indukčný ohrev využíva jedinečné vlastnosti rádiofrekvenčnej energie (RF) - časti elektromagnetického spektra pod infračervenou a mikrovlnnou energiou.
Keďže teplo sa na výrobok prenáša prostredníctvom elektromagnetických vĺn, diel nikdy neprichádza do priameho kontaktu s plameňom, samotný induktor sa nezahrieva a nedochádza ku kontaminácii výrobku.
-Indukčný ohrev je rýchly, čistý, neznečisťujúci ohrev.
-Indukčná cievka je na dotyk chladná; teplo, ktoré sa v nej hromadí, sa neustále ochladzuje cirkulujúcou vodou.
VLASTNOSTI ELEKTRICKÁ INDUKČNÁ PEC
- Elektrická indukčná pec potrebuje na výrobu náboja elektrickú cievku. Táto vykurovacia cievka sa nakoniec vymení.
-Téglik, v ktorom je umiestnený kov, je vyrobený z pevnejších materiálov, ktoré dokážu odolať požadovanému teplu, a samotná elektrická cievka je chladená vodným systémom, aby sa neprehriala alebo neroztopila.
- Indukčná pec môže mať rôznu veľkosť, od malej pece používanej na veľmi presné zliatiny s hmotnosťou len okolo jedného kilogramu až po oveľa väčšie pece na hromadnú výrobu čistého kovu pre rôzne aplikácie.
-Výhodou indukčnej pece je čistý, energeticky efektívny a dobre kontrolovateľný proces tavenia v porovnaní s väčšinou iných spôsobov tavenia kovov.
-Zlievarne používajú tento typ pece a v súčasnosti čoraz viac zlievarní železa nahrádza kupoly indukčnými pecami na tavenie liatiny, pretože tie prvé uvoľňujú veľa prachu a iných znečisťujúcich látok.
- Kapacita elektrických indukčných pecí sa pohybuje od menej ako jedného kilogramu až po sto ton a používa sa na tavenie železa a ocele, medi, hliníka a drahých kovov.
-Jednou z hlavných nevýhod použitia indukčnej pece v zlievarni je nedostatočná kapacita zušľachťovania; vsádzkové materiály musia byť čisté od oxidačných produktov a známeho zloženia a niektoré legujúce prvky sa môžu stratiť v dôsledku oxidácie (a musia sa znovu pridať do taveniny).
VÝHODY ELEKTRICKEJ INDUKČNEJ PECE:
Elektrické indukčné pece majú oproti iným peciam určité výhody. Patria medzi ne:
Vyšší výnos. Absencia spaľovacích zdrojov znižuje oxidačné straty, ktoré môžu byť významné z hľadiska ekonomiky výroby.
Rýchlejšie spúšťanie. Plný výkon zo zdroja napájania je k dispozícii okamžite, čím sa skracuje čas potrebný na dosiahnutie pracovnej teploty. Časy nabíjania za studena sú bežné od jednej do dvoch hodín.
Flexibilita. Na spustenie stredofrekvenčného bezjadrového indukčného taviaceho zariadenia nie je potrebný roztavený kov. To uľahčuje opakované spúšťanie za studena a časté zmeny zliatiny.
Prírodné miešanie. Stredné frekvenčné jednotky môžu zabezpečiť silné miešanie, ktorého výsledkom je homogénna tavenina.
Čistejšie topenie. Žiadne vedľajšie produkty spaľovania znamenajú čistejšie prostredie topenia a žiadne súvisiace produkty systémov kontroly znečistenia spaľovaním.
Kompaktná inštalácia. Vysokú rýchlosť tavenia možno dosiahnuť v malých peciach.
Znížená ohňovzdornosť. Kompaktné rozmery v pomere k rýchlosti tavenia znamenajú, že indukčné pece vyžadujú oveľa menej žiaruvzdorných materiálov ako zariadenia spaľujúce palivo Lepšie pracovné prostredie. Indukčné pece sú oveľa tichšie ako plynové pece, oblúkové pece alebo kupoly. Nie sú prítomné žiadne spaliny a odpadové teplo je minimalizované.
Úspora energie. Celková energetická účinnosť indukčného tavenia sa pohybuje od 55 do 75 % a je výrazne lepšia ako pri spaľovacích procesoch.
