Cuptoare de bricolaj pentru topirea metalului. Cuptoare de topire

Un cuptor cu inducție de casă poate gestiona topirea unor porțiuni relativ mici de metal. Cu toate acestea, o astfel de forjă nu are nevoie de un coș de fum sau de un burduf care pompează aer în zona de topire. Și întreaga structură a unei astfel de sobe poate fi plasată pe un birou. Prin urmare, încălzirea prin inducție electrică este modalitatea optimă de a topi metalele acasă. Și în acest articol ne vom uita la desenele și diagramele de asamblare ale unor astfel de sobe.

Cum funcționează un cuptor cu inducție - generator, inductor și creuzet

În atelierele fabricii se găsesc cuptoare cu inducție cu canal pentru topirea metalelor neferoase și feroase. Aceste instalatii au o putere foarte mare, stabilita de un circuit magnetic intern, care creste densitatea câmp electromagneticşi temperatura în creuzetul cuptorului.

Cu toate acestea, structurile de canale consumă porțiuni mari de energie și ocupă mult spațiu, așa că acasă și în atelierele mici se folosește o instalație fără miez magnetic - un cuptor cu creuzet pentru topirea metalelor neferoase/feroase. Puteți chiar să asamblați o astfel de structură cu propriile mâini, deoarece instalația creuzetului constă din trei componente principale:

Un generator care produce curent alternativ la frecvențe înalte, care sunt necesare pentru a crește densitatea câmpului electromagnetic din creuzet. În plus, dacă diametrul creuzetului poate fi comparat cu lungimea de undă a frecvenței curentului alternativ, atunci un astfel de design va permite transformarea în energie termică până la 75 la sută din energia electrică consumată de instalație.
Inductorul este o spirală de cupru creată pe baza unui calcul precis nu numai al diametrului și al numărului de spire, ci și al geometriei firului utilizat în acest proces. Circuitul inductor trebuie configurat pentru a amplifica puterea ca urmare a rezonanței cu generatorul, sau mai precis cu frecvența curentului de alimentare.
Crezetul este un recipient refractar în care au loc toate lucrările de topire, inițiate de apariția curenților turbionari în structura metalică. În acest caz, diametrul creuzetului și alte dimensiuni ale acestui container sunt determinate strict în funcție de caracteristicile generatorului și inductorului.

Orice radioamator poate asambla o astfel de sobă. Pentru a face acest lucru, el trebuie să găsească schema corectași aprovizionați cu materiale și piese. Puteți găsi o listă cu toate acestea mai jos în text.

Din ce sunt asamblate sobele - selectarea materialelor și a pieselor

Proiectarea unui cuptor cu creuzet de casă se bazează pe cel mai simplu invertor de laborator Kukhtetsky. Schema de circuit a acestei instalații de tranzistor este următoarea:

Pe baza acestei diagrame, puteți asambla un cuptor cu inducție folosind următoarele componente:

două tranzistoare - de preferință tip cu efect de câmp și marca IRFZ44V;
sârmă de cupru cu un diametru de 2 milimetri;
două diode ale mărcii UF4001, chiar mai bune - UF4007;
două inele de accelerație - pot fi scoase din vechea sursă de alimentare de pe desktop;
trei condensatoare cu o capacitate de 1 μF fiecare;
patru condensatoare cu o capacitate de 220 nF fiecare;
un condensator cu o capacitate de 470 nF;
un condensator cu o capacitate de 330 nF;
un rezistor de 1 watt (sau 2 rezistențe de 0,5 wați fiecare), proiectat pentru o rezistență de 470 ohmi;
sârmă de cupru cu un diametru de 1,2 milimetri.

În plus, veți avea nevoie de câteva calorifere - acestea pot fi îndepărtate din vechi plăci de bază sau coolere CPU și baterie cu o capacitate de cel puțin 7200 mAh dintr-o sursă veche alimentare neîntreruptibilă la 12 V. Ei bine, în acest caz, un recipient cu creuzet nu este de fapt necesar - bara de metal se va topi în cuptor, care poate fi ținut de capătul rece.

Instrucțiuni pas cu pas pentru asamblare - operații simple

Imprimați și agățați desenul invertorului de laborator al lui Kukhtetsky deasupra biroului dvs. După aceasta, aranjați toate componentele radio după tip și marcă și încălziți fierul de lipit. Atașați două tranzistoare la radiatoare. Și dacă veți lucra cu aragazul mai mult de 10-15 minute la un moment dat, atașați răcitoarele de calculator la calorifere, conectându-le la o sursă de alimentare funcțională. Diagrama de pinout pentru tranzistoarele din seria IRFZ44V este următoarea:

Luați un fir de cupru de 1,2 milimetri și înfășurați-l inele de ferită, făcând 9-10 ture. Ca urmare, veți avea sufocare. Distanța dintre viraje este determinată de diametrul inelului, pe baza uniformității pasului. În principiu, totul se poate face „cu ochi”, variind numărul de ture în intervalul de la 7 la 15 rotații. Asamblați o baterie de condensatoare conectând toate piesele în paralel. Ca rezultat, ar trebui să aveți o baterie de 4,7 uF.

Acum faceți un inductor folosind un fir de cupru de 2 mm. Diametrul spirelor în acest caz poate fi egal cu diametrul unui creuzet de porțelan sau 8-10 centimetri. Numărul de spire nu trebuie să depășească 7-8 bucăți. Dacă în timpul testării puterea cuptorului vi se pare insuficientă, reproiectați inductorul schimbând diametrul și numărul de spire. Prin urmare, în primele două etape, este mai bine să faceți contactele inductorului să nu fie lipite, ci detașabile. Apoi, asamblați toate elementele pe o placă PCB, pe baza desenului invertorului de laborator al lui Kukhtetsky. Și conectați o baterie de 7200 mAh la contactele de alimentare. Asta e tot.

Totul a început cu faptul că aveam nevoie de o sobă pentru... totul. Am vrut să topesc și să încălzesc oțelul și să-mi ard mâinile, setul complet, pe scurt. Am decis să plec într-un mod simpluși l-am comandat pe acesta de la Ali pentru 10k (+5k transport):

am lucrat exact de doua ori >_< после чего спираль потекла и попортила муфель:

În general, recomand cu căldură să nu cumpărați sobe de la chinezi, acestea vor muri în cel mai scurt timp. Cu toate acestea, am reușit să obțin o rambursare completă, iar Ali a fost de partea mea. Dar excluzând transportul. Se pare că am primit 5 mii, dar ceea ce mi-a rămas pe mâini era ceea ce a rămas din cuptor, și anume: un creuzet de grafit, o grămadă de refractare, un termocuplu și un regulator, precum și clești la modă. Până la urmă este aproape o egalitate, probabil.

Cuptorul este mort, traiasca cuptorul nou!
L-am asamblat deja pe acesta din asta:
Caramida de argilă ШЛ - 1 (cred, nu-mi amintesc exact ce număr):

Este nevoie de argilă de foc ușor, deoarece este foarte convenabil să tăiați caneluri pentru spirală și este, de asemenea, foarte ușor (foarte fragil, pe de altă parte). Tăiem șanțuri în 4 cărămizi astfel încât să obținem o spirală care se ridică de jos în sus pentru a plasa o altă spirală de fechral în această spirală. Am făcut fundul din câteva cărămizi aceleași și am tăiat un alt cuplu în dopuri în colțurile aragazului. Puteți lipi totul la loc cu un compus ignifug pentru așezarea șemineelor și a sobelor, a etanșantului ignifug sau a lipiciului ignifug.

Apoi, cu siguranță aveți nevoie de un fechral, sau mai bine de un superfechral. Nichrome nu va funcționa; se va arde la contactul cu aerul. Am cumpărat această frișcă din Novosibirsk (nu fiți atenți la ceea ce este deasupra):

O vând la greutate și aici este de 3 kg, rezistivitatea acestui fir este de 1,78 μOhm pe metru. Calcularea lungimii necesare a firului este foarte simplă: pătratul tensiunii este împărțit la putere (am avut nevoie de 1,5 kW) și rezistivitate. Adică, în cazul meu: 220*220/1500 = 32 Ohmi. 32/1,78=18 metri. În total, luăm 18 metri de sârmă și o înfășurăm pe o tijă cu diametrul necesar - astfel încât să se potrivească bine în canelurile tăiate în cărămizi. Îl puteți înfășura rapid, de exemplu, folosind o șurubelniță. Mi-am strâns mâinile %-)
Spirala va trebui întinsă astfel încât spirele să nu se atingă și plasată în caneluri

Cu cât puteți încadra mai strâns spirala în caneluri și colțuri, cu atât mai bine - atunci când este încălzit, fechralul devine mai moale și se poate lăsa și cădea din caneluri. Spirala iese de sus și de jos (în fotografia de mai sus puteți vedea ieșirea de sus). Merită să răsuciți ieșirile în jumătate, astfel încât firul de acolo să nu se încălzească prea mult. se termină fire de cupru L-am conectat la rămășițele electronice ale unui cuptor chinezesc. Nu îmi voi dezasambla aragazul pentru a le fotografia, dar astfel de regulatoare sunt vândute în marile magazine de piese radio. Arată cam așa (stânga):

În principiu, îl puteți porni deja și totul, în teorie, va funcționa (ar trebui să fie suficient pentru topirea aluminiului). Cu toate acestea, cu utilizarea mai mult sau mai puțin pe termen lung vor exista pierderi mari de căldură și nu va fi posibilă dezvoltarea temperaturii pentru topirea cuprului, de exemplu. În acest caz, va ajuta vată de mullit-silice, aceeași pâslă sau un fel de fibră ceramică. Toate acestea sunt vândute în magazinele online de refractare și sunt destul de accesibile. Vata costă aproximativ 200 de ruble per kg. Trebuie să fie înfășurat în jurul camerei de lucru și, în general, să astupe toate găurile cu ea, astfel încât căldura să nu scape nicăieri din cameră. În teorie, cel mai bine este să faceți din nou capacul din argilă de foc ușor și să umpleți mai multă vată, astfel încât să se potrivească mai strâns%-) Pe scurt, faceți camera cât mai izolată de lumea exterioară.

Adevărat, mâinile mele încă nu pot ajunge la capac, așa că am pus deasupra fibre ceramice dintr-un cuptor chinezesc în trei straturi (la 1000 de grade în interior, puteți apăsa cu ușurință fibra deasupra cu o mână neprotejată).
Da, am uitat ceva - lâna mullit-silicată este impregnată cu un fel de prostii uleioase pentru a fi mai ușor de instalat. Când este încălzit, se arde și miroase destul de vizibil, la început vata va fuma, apoi va fi bine.

Încă un lucru - termocuplul (aka termometru) cu siguranță nu ar trebui să fie plasat deasupra, ca al meu. Cert este că în această poziție este vorba despre temperatură, arătând, în cazul meu, cu aproximativ 100 de grade mai jos decât în zona de lucru unde piesa de prelucrat atârnă în fotografia de mai sus.

Și, desigur, rețineți că curentul curge în spirală. Înainte de a intra în cuptor, opriți alimentarea sau aveți grijă să nu atingeți bobina sub tensiune.

Topirea metalelor prin inducție este utilizată activ în diverse industrii, cum ar fi inginerie mecanică, metalurgică și producția de bijuterii. Materialul se încălzește sub influență curent electric, care vă permite să utilizați căldura cu eficiență maximă. Marile fabrici au unități industriale speciale pentru aceasta, în timp ce acasă puteți asambla un cuptor cu inducție simplu și mic cu propriile mâini.

Astfel de cuptoare sunt populare în producție

Auto-asamblare a sobei

Există multe tehnologii și descrieri schematice ale acestui proces prezentate pe Internet și reviste, dar atunci când alegeți, merită să alegeți un model care este cel mai eficient în funcționare, precum și accesibil și ușor de implementat.

Cuptoarele de topire de casă au destul design simpluși constau de obicei din doar trei părți principale, plasate într-o carcasă robustă. Acestea includ:

element generator de curent alternativ de înaltă frecvență;
o parte în formă de spirală creată dintr-un tub de cupru sau un fir gros, numit inductor;
creuzet - recipient în care se va efectua calcinarea sau topirea, din material refractar.

Desigur, un astfel de echipament nu este adesea folosit în viața de zi cu zi, deoarece nu toți meșterii au nevoie de astfel de unități. Dar tehnologiile găsite în aceste dispozitive sunt prezente în aparate electrocasnice, cu care mulți oameni se confruntă aproape în fiecare zi. Aceasta include cuptorul cu microunde, cuptoare electriceși plite cu inducție. Puteți realiza diverse echipamente folosind diagrame cu propriile mâini dacă aveți cunoștințele și abilitățile necesare.

În acest videoclip veți afla în ce constă acest cuptor

Încălzirea în această tehnică se realizează datorită curenților turbionari de inducție. Creșterea temperaturii are loc instantaneu, spre deosebire de alte dispozitive cu un scop similar.

De exemplu, aragazele cu inducție au o eficiență de 90%, dar aragazurile și cele electrice nu se pot lăuda cu această valoare este de doar 30-40%, respectiv 55-65%. Cu toate acestea, aragazele HDTV au un dezavantaj: pentru a le folosi va trebui să pregătiți mâncăruri speciale.

Design tranzistor

Există multe diverse scheme pentru asamblarea topitoriilor cu inducție la domiciliu. Un cuptor simplu și dovedit realizat din tranzistoare cu efect de câmp Este destul de ușor de asamblat; mulți meșteri familiarizați cu elementele de bază ale ingineriei radio se pot ocupa de fabricarea acestuia conform diagramei prezentate în figură. Pentru a crea o instalație Trebuie să pregătiți următoarele materiale și părți:

două tranzistoare IRFZ44V;
fire de cupru (pentru înfășurare) în izolație emailată, de 1,2 și 2 mm grosime (câte o bucată);
două inele de șoc, pot fi scoase de la sursa de alimentare a unui computer vechi;
un rezistor de 470 Ohm la 1 W (puteți conecta câte două de 0,5 W fiecare în serie);
două diode UF4007 (pot fi înlocuite cu ușurință cu modelul UF4001);
Condensatoare cu film de 250 W - o bucată cu o capacitate de 330 nF, patru - 220 nF, trei - 1 µF, 1 bucată - 470 nF.

Înainte de a asambla o astfel de sobă, nu uitați de unelte

Asamblarea se face conform desenului schematic se recomanda si verificarea instrucțiuni pas cu pas, acest lucru vă va proteja de erori și deteriorarea elementelor. Crearea unui cuptor de topire cu inducție cu propriile mâini se realizează conform următorului algoritm:

Tranzistoarele sunt plasate pe radiatoare destul de mari. Faptul este că circuitele pot deveni foarte fierbinți în timpul funcționării, motiv pentru care este atât de important să selectați părți de dimensiunea adecvată. Toate tranzistoarele pot fi amplasate pe un singur radiator, dar in acest caz va trebui sa ii izolati, impiedicandu-le sa intre in contact cu metalul. Șaibe și garnituri din plastic și cauciuc vă vor ajuta în acest sens. Pinout-ul corect al tranzistorilor este prezentat în imagine.
Apoi încep să facă sufocare, veți avea nevoie de două dintre ele. Pentru a face acest lucru, luați sârmă de cupru de 1,2 milimetri în diametru și înfășurați-l în jurul inelelor luate de la sursa de alimentare. Aceste elemente conțin fier feromagnetic sub formă de pulbere, de aceea este necesar să se facă cel puțin 7-15 spire, lăsând o distanță mică între ele.
Modulele rezultate sunt asamblate într-o baterie cu o capacitate de 4,6 μF, iar condensatoarele sunt conectate în paralel.
Sârmă de cupru de 2 mm grosime este folosită pentru a înfăşura inductorul. Se înfășoară de 7-8 ori în jurul oricărui obiect cilindric, diametrul acestuia ar trebui să corespundă mărimii creuzetului. Excesul de sârmă este tăiat, dar mai degrabă capete lungi sunt lăsate: vor fi necesare pentru conectarea la alte părți.
Toate elementele sunt conectate pe placă, așa cum se arată în figură.

Dacă este necesar, puteți construi o carcasă pentru unitate în acest scop, se folosesc numai materiale rezistente la căldură, cum ar fi textolitul. Puterea dispozitivului poate fi reglată, pentru care este suficient să schimbați numărul de spire ale firului de pe inductor și diametrul acestora.

Există mai multe variante ale cuptorului cu inducție care pot fi asamblate

Cu perii de grafit

Elementul principal al acestui design este asamblat din perii de grafit, spațiul dintre care este umplut cu granit, zdrobit până la o stare de pulbere. Apoi, modulul finit este conectat la un transformator descendente. Când lucrați cu un astfel de echipament, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la șoc electric, deoarece nu trebuie să folosească 220 de volți.

Tehnologia de fabricație a unui cuptor cu inducție din perii de grafit:

În primul rând, corpul este asamblat, pentru aceasta, cărămizi rezistente la foc (lut de foc) cu dimensiunile 10 × 10 × 18 cm sunt așezate pe plăci care pot rezista la temperaturi ridicate. Cutia finita este invelita in carton de azbest. Pentru a da acestui material forma dorită, este suficient să-l umeziți cu o cantitate mică de apă. Dimensiunea bazei depinde direct de puterea transformatorului utilizat în proiectare. Dacă se dorește, cutia poate fi acoperită cu sârmă de oțel.
O opțiune excelentă pentru cuptoarele de grafit ar fi un transformator cu o putere de 0,063 kW, luat din aparat de sudura. Dacă este proiectat pentru 380 V, atunci din motive de siguranță poate fi supus înfășurării, deși mulți tehnicieni radio cu experiență cred că această procedură poate fi evitată fără niciun risc. Cu toate acestea, se recomandă să înfășurați transformatorul cu aluminiu subțire, astfel încât dispozitivul finit să nu se încălzească în timpul funcționării.
Un substrat de argilă este plasat în partea de jos a cutiei astfel încât metal lichid nu se răspândește, după care în cutie se pun perii de grafit și nisip de granit.

Principalul avantaj al unor astfel de dispozitive este considerat a fi punctul de topire ridicat, care poate schimba starea de agregare chiar și a paladiului și platinei. Dezavantajele includ încălzirea prea rapidă a transformatorului, precum și suprafața mică a cuptorului, care nu va permite topirea a mai mult de 10 g de metal odată. Prin urmare, fiecare maestru ar trebui să înțeleagă că, dacă dispozitivul este asamblat pentru a procesa volume mari, atunci este mai bine să faceți un cuptor cu un design diferit.

Dispozitiv bazat pe lampă

O sobă puternică de topire poate fi asamblată din becuri electronice. După cum se poate observa în diagramă, pentru a obține curent de înaltă frecvență, lămpile cu fascicul trebuie conectate în paralel. În loc de inductor, acest dispozitiv folosește un tub de cupru cu un diametru de 10 mm. Designul este, de asemenea, echipat cu un condensator de reglare pentru a putea regla puterea cuptorului. Pentru asamblare trebuie să pregătiți:

patru lămpi (tetrode) L6, 6P3 sau G807;
condensator trimmer;
4 choke la 100-1000 µH;
indicator luminos cu neon;
patru condensatoare de 0,01 µF.

Pentru început, tubul de cupru este modelat într-o spirală - acesta va fi inductorul dispozitivului. În acest caz, se lasă o distanță de cel puțin 5 mm între spire, iar diametrul acestora trebuie să fie de 8-15 cm. Capetele spiralei sunt prelucrate pentru atașarea la circuit. Grosimea inductorului rezultat ar trebui să fie cu 10 mm mai mare decât cea a creuzetului (este plasat în interior).

Piesa finită este plasată în carcasă. Pentru fabricarea sa, ar trebui să utilizați un material care va asigura izolarea electrică și termică pentru umplerea dispozitivului. Apoi, o cascadă este asamblată din lămpi, șocuri și condensatoare, așa cum se arată în figură, acestea din urmă fiind conectate în linie dreaptă.

Este timpul să conectați indicatorul cu neon: este necesar pentru ca maestrul să poată afla când dispozitivul este gata de lucru. Acest bec este conectat la corpul cuptorului împreună cu mânerul condensatorului variabil.

Echipament sistem de răcire

Unitatile industriale pentru topirea metalului sunt echipate cu sisteme speciale de racire folosind antigel sau apa. Echiparea acestor instalații importante în sobe HDTV de casă va necesita costuri suplimentare, motiv pentru care ansamblul vă poate pune o adâncitură semnificativă în portofel. Prin urmare, este mai bine să oferiți unei unități de uz casnic un sistem mai ieftin format din ventilatoare.

Răcirea cu aer cu aceste dispozitive este posibilă atunci când sunt amplasate la distanță de cuptor. În caz contrar, înfășurarea metalică și piesele ventilatorului pot servi drept buclă pentru scurtcircuitarea curenților turbionari, ceea ce va reduce semnificativ eficiența echipamentului.

Lampa si circuite electronice de asemenea, tind să se încălzească activ în timpul funcționării unității. Radiatoarele de căldură sunt de obicei folosite pentru a le răci.

Termeni de utilizare

Pentru tehnicienii radio cu experiență, asamblarea unui cuptor cu inducție conform diagramelor cu propriile mâini poate părea o sarcină ușoară, astfel încât dispozitivul va fi gata destul de repede, iar maestrul va dori să încerce creația sa în acțiune. Merită să ne amintim că atunci când lucrați cu o instalație de casă, este important să urmați măsurile de siguranță și să nu uitați de principalele amenințări care pot apărea în timpul funcționării unui cuptor inerțial:

Metal lichid și elemente de încălzire dispozitivele pot provoca arsuri grave.
Circuitele tubulare constau din piese cu înaltă tensiune, prin urmare, in timpul asamblarii unitatii, acestea trebuie plasate intr-o cutie inchisa, eliminand astfel posibilitatea atingerii accidentale a acestor elemente.
Câmpul electromagnetic poate influența chiar și acele lucruri care se află în afara casetei de instalare. Prin urmare, înainte de a porni dispozitivul, trebuie să eliminați toate dispozitivele tehnice complexe, cum ar fi telefoane mobile, camere digitale, playere MP3 și, de asemenea, îndepărtați toate bijuteriile din metal. Persoanele cu stimulatoare cardiace sunt, de asemenea, expuse riscului: nu ar trebui să folosească niciodată astfel de echipamente.

Aceste cuptoare pot fi folosite nu numai pentru topire, ci și pentru încălzirea rapidă a obiectelor metalice în timpul formării și cositoririi. Prin modificarea semnalului de ieșire al instalației și a parametrilor inductorului, puteți configura dispozitivul pentru o anumită sarcină.

Pentru topirea unor volume mici de fier se vor folosi sobe de casă, aceste dispozitive eficiente sunt capabile să funcționeze de la prize obișnuite. Aparatul nu ocupă mult spațiu, poate fi amplasat pe un desktop într-un atelier sau garaj. Dacă o persoană poate citi simplu scheme electrice, atunci nu trebuie să achiziționeze astfel de echipamente într-un magazin, deoarece poate asambla o sobă mică cu propriile mâini în doar câteva ore.

Radioamatorii au descoperit de mult că pot face cuptoare cu inducție pentru topirea metalului cu propriile mâini. Aceste diagrame simple vă vor ajuta să faceți o instalare HDTV pentru uz casnic. Cu toate acestea, ar fi mai corect să numim toate modelele descrise „invertoare de laborator ale lui Kukhtetsky”, deoarece este pur și simplu imposibil să asamblați independent o sobă cu drepturi depline de acest tip.

Olari antici care trag produse ceramiceîn forje s-au găsit uneori piese dure lucioase cu proprietăți neobișnuite la fundul lor. Chiar din momentul în care au început să se gândească la ce sunt aceste substanțe minunate, cum au apărut acolo și, de asemenea, unde puteau fi folosite cu folos, s-a născut metalurgia - meșteșugul și arta prelucrării metalelor.

Iar instrumentul principal pentru extragerea de noi materiale extrem de utile din minereu au devenit forje de termotopire. Design-urile lor au parcurs un drum lung în dezvoltare: de la cupole primitive de lut de unică folosință încălzite cu lemn la cuptoare electrice moderne cu control automat procesul de topire.

Unitățile de topire a metalelor sunt necesare nu numai de către giganții industriei metalurgiei feroase, care folosesc cuptoare cupola, furnale, cuptoare cu focar deschis și convertoare regenerative cu o producție de câteva sute de tone pe ciclu.
Astfel de valori sunt tipice pentru topirea fierului și a oțelului, care reprezintă până la 90% producție industrială toate metalele.
În metalurgia neferoasă și reciclare, volumele sunt mult mai mici. Iar cifra de afaceri globală a producției de metale din pământuri rare este în general calculată la câteva kilograme pe an.

Dar nevoia de topire a produselor metalice apare nu numai în timpul producției lor în masă. Un sector semnificativ al pieței de prelucrare a metalelor este ocupat de producția de turnătorie, care necesită unități de topire a metalelor cu o producție relativ mică - de la câteva tone la zeci de kilograme. Iar pentru artizanat cu bucată, producție de artizanat și bijuterii, se folosesc mașini de topire cu o capacitate de producție de câteva kilograme.

Toate tipurile de dispozitive de topire a metalelor pot fi împărțite în funcție de tipul de sursă de energie pentru ele:

Termic. Lichidul de răcire este gaz de ardere sau aer puternic încălzit.
Electric. Sunt utilizate diferite efecte termice ale curentului electric:
- Mufla. Încălzirea materialelor plasate într-o carcasă izolată termic cu un element de încălzire spiralat.
- Rezistenţă. Încălzirea unei probe prin trecerea unui curent mare prin ea.
- Arc. Utilizați temperatura ridicată a arcului electric.
- Inducţie. Topirea materiilor prime metalice prin căldură internă din acțiunea curenților turbionari.
Streaming. Dispozitive exotice cu plasmă și fascicul de electroni.

Cuptor de topire cu fascicul de electroni cu flux Cuptor termic cu vatră deschisă Cuptor cu arc electric

Pentru volume mici de producție, cea mai convenabilă și mai economică este utilizarea celor electrice, în special cuptoare de topire cu inducție(IPP).

Construcția cuptoarelor electrice cu inducție

Pe scurt, acțiunea lor se bazează pe fenomenul curenților Foucault - curenți turbionari de inducție într-un conductor. În cele mai multe cazuri, inginerii electrici le tratează ca pe un fenomen dăunător.
De exemplu, din cauza lor miezurile transformatoarelor sunt realizate din plăci de oțel sau bandă: într-o bucată solidă de metal, acești curenți pot atinge valori semnificative, ducând la pierderi inutile de energie pentru încălzirea acesteia.

Într-un cuptor electric de topire cu inducție, acest fenomen este utilizat în mod avantajos. În esență, este un fel de transformator în care rolul unei înfășurări secundare scurtcircuitate și, în unele cazuri, al miezului, este jucat de o probă de metal topit. Este metalic - numai materialele care conduc electricitatea pot fi încălzite în el, în timp ce dielectricii vor rămâne reci. Rolul inductorului - înfășurarea primară a transformatorului - este îndeplinit de câteva spire ale unui tub gros de cupru laminat într-o bobină prin care circulă lichidul de răcire.

Apropo, aparatele de bucătărie care au devenit extrem de populare funcționează pe același principiu. plite cu încălzire prin inducție de înaltă frecvență. O bucată de gheață pusă pe ele nici măcar nu se va topi, dar ustensilele metalice așezate se vor încălzi aproape instantaneu.

Caracteristici de proiectare ale cuptoarelor termice cu inducție

Există două tipuri principale de IPP:

Pentru ambele tipuri de unități de topire a metalelor nu există diferențe fundamentale în tipul de materii prime de lucru: ele topesc cu succes atât metale feroase, cât și neferoase. Este necesar doar să selectați modul de funcționare adecvat și tipul de creuzet.

Opțiuni de selecție

Astfel, principalele criterii de alegere a unuia sau altui tip de cuptor termic sunt volumele și continuitatea producției. Pentru o turnătorie mică, de exemplu, în cele mai multe cazuri, este potrivit un cuptor electric cu creuzet, iar un cuptor cu canal este potrivit pentru o instalație de reciclare.

În plus, unul dintre principalii parametri ai unui cuptor fierbinte cu creuzet este volumul unei topituri, pe baza căruia trebuie selectat un model specific. Caracteristici importante sunt și puterea maximă de funcționare și tipul de curent: monofazat sau trifazat.

Alegerea unei locații pentru instalare

Amplasarea cuptorului cu inducție într-un atelier sau atelier ar trebui să ofere acces gratuit la acesta pentru efectuarea în siguranță a tuturor operațiunilor tehnologice în timpul procesului de topire:

încărcarea materiilor prime;
manipulări în timpul ciclului de lucru;
descărcarea topiturii finite.

Locul de instalare trebuie să fie prevăzut cu necesarul retelelor electrice cu tensiunea de funcționare și numărul de faze necesare, împământare de protecție cu posibilitatea de oprire rapidă de urgență a unității. Instalația trebuie să fie prevăzută și cu alimentare cu apă pentru răcire.

Structurile de masă de dimensiuni mici trebuie totuși instalate pe baze individuale puternice și fiabile, care nu sunt destinate altor operațiuni. Unitățile de pe podea trebuie, de asemenea, să fie prevăzute cu o fundație solidă, întărită.

Este interzisă plasarea focului și a materialelor explozive în zona de descărcare a topiturii. Un scut de incendiu cu agenți de stingere trebuie să fie agățat lângă locația sobei.

Instrucțiuni de instalare

Unitățile industriale de termotopire sunt dispozitive cu consum mare de energie. Instalarea și instalarea electrică a acestora trebuie efectuate de specialiști calificați. Unitățile mici cu o sarcină de până la 150 kg pot fi conectate de către un electrician calificat, respectând regulile normale de instalare electrică.

De exemplu, un cuptor IPP-35 cu o putere de 35 kW cu un volum de producție de 12 kg de metale feroase și până la 40 de metale neferoase are o masă de 140 kg. În consecință, instalarea acestuia va consta în următorii pași:

Selectarea unei locații potrivite cu o bază solidă pentru unitatea de topire și tensiune înaltă unitate de inducție cu racire cu apa si banc de condensatori. Locația unității trebuie să respecte toate cerințele operaționale și reglementările electrice și de siguranță la incendiu.
Asigurarea instalației cu o linie de răcire cu apă. Cuptorul electric de topire descris nu include mijloace de răcire în setul de livrare, care trebuie achiziționat suplimentar. Cea mai bună soluție va avea un turn de răcire cu circuit închis cu dublu circuit.
Conectarea împământului de protecție.
Funcționarea oricăror cuptoare electrice de topire fără împământare este strict interzisă.
Alimentarea unei linii electrice separate cu un cablu a cărui secțiune transversală asigură sarcina corespunzătoare. Scut de putere trebuie de asemenea să asigure sarcina necesară cu o rezervă de putere

Pentru ateliere mici și uz casnic se produc mini-cuptoare, de exemplu, UPI-60-2, cu o putere de 2 kW cu un volum creuzet de 60 cm³ pentru topirea metalelor neferoase: cupru, alamă, bronz ~ 0,6 kg , argint ~ 0,9 kg, aur ~ 1,2 kg. Greutatea instalației în sine este de 11 kg, dimensiuni - 40x25x25 cm. Instalarea sa constă în așezarea acesteia pe un banc de lucru metalic, conectarea răcirii cu apă și conectarea acesteia la o priză.

Tehnologia de utilizare

Înainte de a începe lucrul cu un cuptor electric cu creuzet, ar trebui să verificați cu siguranță starea creuzetelor și a căptușelii - izolația termică de protecție internă. Dacă este conceput pentru utilizarea a două tipuri de creuzete: ceramică și grafit, trebuie să selectați materialul potrivit pentru materialul încărcat conform instrucțiunilor.

De obicei, creuzetele ceramice sunt folosite pentru metale feroase, creuzetele de grafit pentru cele neferoase.

Procedura de operare:

Introduceți creuzetul în interiorul inductorului și, după ce îl încărcați cu materialul de lucru, acoperiți-l cu un capac termoizolant.
Porniți răcirea cu apă. Multe modele de unități electrice de topire nu vor porni dacă nu este necesară presiunea apei.

Procesul de topire într-un creuzet IPP începe cu pornirea acestuia și intrarea în modul de funcționare. Dacă există un regulator de putere, setați-l în poziția minimă înainte de a-l porni.
Creșteți ușor puterea la puterea de funcționare corespunzătoare materialului încărcat.
După topirea metalului, reduceți puterea la un sfert din puterea de lucru pentru a menține materialul în stare topit.
Înainte de a vărsa, coborâți regulatorul la minim.
La terminarea topirii, opriți alimentarea instalației. Răcire cu apă opriți-l după ce s-a răcit.

Unitatea trebuie să fie sub supraveghere pe tot parcursul procesului de topire. Orice manipulare cu creuzetele trebuie făcută folosind clești și purtând mănuși de protecție. În caz de incendiu, instalația trebuie deconectată imediat, iar flăcările trebuie stinse cu o prelată sau stinse cu orice alt stingător de incendiu decât acidul. Umplerea cu apă este strict interzisă.

Avantajele cuptoarelor cu inducție

Puritate ridicată a topiturii rezultate. În alte tipuri de cuptoare termice de topire a metalelor, există de obicei un contact direct al lichidului de răcire cu materialul și, ca urmare, contaminarea acestuia din urmă. În IPP, încălzirea este produsă prin absorbția câmpului electromagnetic al inductorului de către structura internă a materialelor conductoare. Prin urmare, astfel de cuptoare sunt ideale pentru producția de bijuterii.
Pentru cuptoarele termice, principala problemă este reducerea conținutului de fosfor și sulf din topiturile metalelor feroase, care le deteriorează calitatea.
Eficiență ridicată a dispozitivelor de topire prin inducție, ajungând până la 98%.
Viteză mare de topire datorită încălzirii probei din interior și, în consecință, productivității ridicate a IPP, în special pentru volume de lucru mici de până la 200 kg.
Încălzirea unui cuptor electric cu mufă cu o sarcină de 5 kg are loc în câteva ore, în timp ce IPP nu durează mai mult de o oră.
Dispozitivele cu o capacitate de încărcare de până la 200 kg sunt ușor de plasat, instalat și operat.

Principalul dezavantaj al dispozitivelor electrice de topire, iar cele cu inducție nu fac excepție, este costul relativ ridicat al electricității ca lichid de răcire. Dar, în ciuda acestui fapt, eficiența ridicată și performanța bună a IPP-urilor plătesc în mare măsură pentru ele în timpul funcționării.

Videoclipul arată un cuptor cu inducție în funcțiune.

CUPTORUL DE TOPIRE este un dispozitiv conceput pentru topirea unei încărcături de metal feros sau neferos. Avantajele sunt că masa de topire este perfect amestecată dacă pentru topirea metalului se folosește un cuptor de topire cu inducție, datorită acțiunii curenților electrici turbionari. Ai nevoie de un cuptor de topire cu caracteristici bune? ZAVODRR- tranzistor, cuptoare tiristorice pentru cupru, fonta, aluminiu, otel pentru 5 - 5000 kg.

Cum sunt construite cuptoarele de topire?

Cum funcționează cuptoarele de topire? CUPURILE DE TOPIRE sunt cale bună topește atât metale feroase, cât și neferoase, cum ar fi aluminiul, oțelul, fonta, oțelul inoxidabil, cuprul. Cuptoarele de topire cu inducție au un design simplu, funcționează sub forța unui câmp electromagnetic și sunt capabile să amestece uniform metalul în timpul topirii. Pe cuptoare cu inducție există un capac și un dispozitiv pentru scurgerea metalului în oala de turnare. Compania ROSINDUKTOR oferă cuptoare de topire de tip tranzistor sau tiristor cu cutii de viteze și hidraulice.

Avantajul cuptoarelor cu cutie de viteze este posibilitatea de scurgere manuală (de urgență) a metalului este înclinarea lină a unității de topire. Cuptoarele de topire sunt furnizate cu una sau două unități de topire, iar în interiorul fiecărei unități de topire este amplasat un inductor. Inductorul este realizat sub forma unei bobine de cupru constând din mai multe spire; tubul poate fi rotund sau dreptunghiular în secțiune transversală.

Unitatea de topire este răcită folosind un răcitor sau un turn de răcire. În timpul topirii metalului, este necesară răcirea a două circuite: reactorul (situat în interiorul convertorului tiristor) și inductorul unității de topire în sine. Unitatea de topire are două versiuni ale creuzetului: grafit și căptușit (realizat manual dintr-un amestec căptușit). Crezetele de grafit sunt folosite pentru topirea metalelor neferoase, se folosește o căptușeală.

Nijni Novgorod
Celiabinsk
Krasnoyarsk
Minsk Belarus
Celiabinsk
permian
Movilă
Celiabinsk
Moscova
Orenburg
Kazan
Volgograd
Celiabinsk
Celiabinsk
Lugansk
Ulianovsk
Celiabinsk
Arhanghelsk

Cuptoare de topire - tranzistorizate

Cuptorul de topire cu inducție cu tranzistori este destinat încărcării metalelor feroase și neferoase. Este produs pe baza unui încălzitor cu inducție de frecvență medie, care este asamblat folosind tranzistoare MOSFET și module IGBT, care permite economisirea de energie electrică de până la 35. %, având randament ridicat 95%.

Cuptoarele de topire cu inducție pe bază de tranzistori sunt potrivite pentru micile turnătorii industriale care trebuie să se topească din nou cantitate mica metal Avantajele cuptoarelor de topire includ mobilitatea și ușurința de întreținere, deoarece folosesc un creuzet de grafit, care economisește timp la realizarea căptușelii și uscarea acesteia.

Compania Rosinductor oferă să cumpere cuptoare de topire cu inducție LEGNUM (Taiwan), aceste cuptoare sunt cele mai populare printre cumpărătorii ruși. Cuptoarele de topire cu inducție tiristoare Legnum sunt furnizate în două modificări: hidraulice și cutie de viteze, principalii cumpărători sunt fabrici de topire mijlocii și mari cu o capacitate de 2000 tone/an.

Cuptorul de topire cu inducție este furnizat cu două unități de topire, acestea sunt instalate pe o fundație pre-preparată. Principalele avantaje sunt eficiența, în medie cu 20-30% mai economică decât orice alți analogi prezentați la piata ruseasca, fiabilitate, design modernŞi pret accesibil. Rosinductor furnizează cuptoare de topire cu inducție nu numai în toate regiunile RUSIEI, ci și în țările fostei CSI. Contactând compania noastră, fiți siguri că cuptorul de topire cu inducție pe care îl cumpărați este garantat cel mai bun pret, calitate, fiabilitate si conditii de livrare.

Avantajul topirii metalului în cuptoarele de topire este rentabilitatea. Acest lucru se datorează eliberării unei cantități mari de căldură la încălzirea metalului, astfel încât cuptoarele consumă relativ puțină energie. Dacă facem o comparație între cuptoarele cu tranzistori și tiristoare, atunci primele sunt cu 25% mai economice, dar costul lor pentru aceeași putere este vizibil mai mare. Cele mai comune cuptoare au o temperatură de topire de 1650 °C la această temperatură orice încărcătură nerefractară poate fi topită.

În timpul topirii metalului, cuptorul este controlat mecanic sau de la distanță. În ambele cazuri, procesul trebuie gestionat de personal instruit, cu permise și aprobări corespunzătoare. Compania Rosinductor efectuează lucrări la montarea convertoarelor, depanarea și menținerea în stare de funcționare a echipamentelor de topire.

Atunci când alegeți un cuptor de topire, trebuie să vă gândiți la alegerea creuzetului. Aceasta determină ce metal se va topi și câte topituri poate rezista. În medie, creuzetul poate rezista la 20 până la 60 de călduri. Pentru o durată lungă de viață a creuzetului, trebuie să utilizați materiale de înaltă calitate și fiabile. Timpul de topire a metalului nu durează mai mult de 50 de minute într-un cuptor de topire încălzit, astfel încât un cuptor de volum și putere mic poate avea o productivitate ridicată.

Cuptoarele de topire sunt furnizate cu: elementele principale: convertor de frecvență tiristor sau tranzistor, unități de topire, bănci de condensatoare, șabloane, cabluri răcite cu apă, panouri de control, sisteme de răcire.

Cuptor de topire cu inducție 5 - 5000 kg

Cuptor cu creuzet de topire cu inducție pornit 5 - 5000 kg trunchi de înot, într-un corp ușor din aliaj de aluminiu, cu TFC și angrenaj de înclinare. Un cuptor cu creuzet cu inducție cu un convertor tiristor este proiectat pentru topirea metalelor feroase și neferoase în turnătorii. Cuptorul este folosit pentru a încălzi cuprul topit, oțelul și fonta. Dacă este necesar, este posibilă funcționarea non-stop a cuptorului.

Cuptoare de topire pentru aluminiu

Cuptoarele de topire pentru aluminiu au propriile lor caracteristici, deoarece punctul de topire al aluminiului este de 660 °C (390 kJ/kg). Atunci când alegeți un cuptor pentru aluminiu, trebuie să știți că convertorul tiristor nu trebuie să fie puternic, iar unitatea de topire în sine diferă ca dimensiune de unitatea pentru oțel sau cupru de 2-3 ori. În consecință, nu se recomandă topirea altor metale în el.

Aliajele de aluminiu pot fi topite în cuptoare cu ulei, gaz și incalzire electrica, în cuptoarele cu reverberație cu flacără, dar metalul de cea mai bună calitate și viteza mare se obțin la topirea în cuptoarele de topire cu inducție, datorită compoziției omogene a încărcăturii, care se amestecă bine în câmpul de inducție.

Cuptoare de topire pentru oțel

Cuptoarele de topire sunt încălzite la acestea temperatura maxima la topirea oțelului 1500 - 1600 °C și este însoțită de procese fizice și chimice complexe. La topirea oțelului, este necesar să se reducă conținutul de oxigen, sulf și fosfor, care formează elemente de oxid și sulfuri, care reduc calitatea oțelului.

O caracteristică a topirii oțelului în cuptoarele de topire este utilizarea amestecurilor de căptușeală, spre deosebire de topirea cuprului, unde se folosește un creuzet de grafit. Cuptoarele de topire amestecă bine metalul datorită câmpului de inducție, care se uniformizează compozitia chimica oţel.

Avantajele de mai sus sunt excelente pentru topirea oțelurilor aliate, cu pierderi minime de elemente de aliere: wolfram - aproximativ 2%, mangan, crom și vanadiu - 5 - 10%, siliciu - 10 - 15%, ținând cont de deficitul și costul ridicat al elemente de aliere.

Topirea oțelului are următoarele caracteristici și avantaje:

Cele mai importante piese turnate sunt topite prin metoda oxidării, deoarece în timpul fierberii metalului, toate incluziunile nemetalice sunt îndepărtate și conținutul de fosfor este redus. Compoziția încărcăturii este luată din fier vechi de oțel carbon sau fontă pentru a obține un conținut mediu de carbon de 0,5%;
Dacă intenționați să topiți oțel cu un conținut ridicat de mangan, aluminiu, crom, trebuie să alegeți o căptușeală acidă, deoarece durabilitatea creuzetului va fi de două ori mai mare;
Înainte de a începe să se topească, creuzetul este umplut cu metal, dar partea superioară nu trebuie umplută etanș, acest lucru poate duce la formarea de arcade și, în consecință, la deșeuri de metal, deoarece sarcina se va depune în timpul topirii pieselor inferioare;
Timpul de topire a oțelului variază între 50-70 de minute, în funcție de încălzirea unității de topire;
Cuptoarele de topire pentru oțel au o productivitate ridicată în producția de piese turnate de masă și dimensiuni mici.

Cuprul, aliajele de cupru, bronzul, alama pot fi topite în toate cuptoarele de topire unde regim de temperatură 1000 - 1300 °C. Cu toate acestea, este de preferat să folosiți cuptoare de topire cu inducție, deoarece o topitură în ele nu va depăși 40 de minute. Cuprul folosit astăzi în Rusia nu este deosebit de pur. De obicei, conține următoarele impurități: fier, nichel, antimoniu, arsenic. Cuprul cu un conținut de impurități de 1% este considerat metal pur.

Bazele calitate importantă metalul are o conductivitate electrică și termică ridicată. Aceasta determină temperatura scăzută pentru topire. Temperatura de topire a cuprului este de 1084°C. Cuprul este un metal destul de flexibil care este utilizat pe scară largă în diverse industrii tehnice, iată câteva dintre caracteristicile sale:

Cuprul poate fi topit într-un mediu deschis, în vid și într-un mediu de gaz protector;
Cuprul este topit în vid pentru a obține cupru fără oxigen, cu capacitatea de a reduce oxigenul O (Oxigeniu) la aproape zero 0,001%;
Sarcina principală la producerea de cupru fără oxigen este de 99,95% foi catodice înainte de a încărca foile în cuptor, acestea trebuie tăiate, spălate și uscate din electrolit;
Căptușeala cuptorului de topire deasupra nivelului metalic este realizată din magnezit;
Pentru a evita oxidarea, topirea se efectuează folosind cărbune, fluxuri, sticlă și alte componente.

Cuptor cu inducție pentru topirea metalelor

Un cuptor cu inducție pentru topirea metalelor încălzește sarcina metalică cu curenți de înaltă frecvență (HFC) într-un câmp electromagnetic indus sub influența curenților electrici turbionari. Cuptoarele de topire consumă o cantitate mare de energie electrică, așa că oferim cuptoare nu numai cu un convertor cu tiristor, ci și cu un convertor economic cu tranzistor. Cuptorul folosește o căptușeală sau un creuzet de grafit, în ambele cazuri sunt suficiente doar pentru 20-40 de topituri. Temperatură ridicată topire, vă permite să produceți o topitură de metal în 50 de minute.

ZAVODRR- cuptoare pentru topirea metalelor de la producatorii rusi, asiatici si europeni cu o capacitate a creuzetului de la 1 la 10.000 kg. Furnizarea, instalarea, punerea în funcțiune și întreținerea ieftină a cuptoarelor.

Să ne uităm la caracteristicile cuptoarelor pentru topirea metalelor feroase, neferoase și prețioase:

Cuptor de topire a aluminiului (topirea aluminiului în cuptoare se realizează la o temperatură de 660 °C, punctul de fierbere 2400 °C, densitate 2698 kg/cm³);
Cuptor pentru topirea fontei (topirea fontei 1450 - 1520 °C, densitate 7900 kg/m³);
Cuptor de topire a cuprului (topirea cuprului 1083°C, punct de fierbere 2580°C, densitate 8920 kg/cm³);
Cuptor pentru topirea aurului (topirea aurului 1063°C, punct de fierbere 2660°C, densitate 19320 kg/cm³);
Cuptoare de topire a argintului (topire a argintului 960°C, punct de fierbere 2180°C, densitate 10500 kg/cm³);
Cuptor pentru topirea oțelului (topirea oțelului în cuptoare 1450 - 1520 °C, densitate 7900 kg/m³);
Cuptor de topire a fierului (topirea fierului 1539°C, punct de fierbere 2900°C, densitate 7850 kg/m3);
Cuptoare pentru topirea aliajelor de titan (topire a titanului 1680°C, punct de fierbere 3300°C, densitate 4505 kg/m³);
Cuptor pentru topirea plumbului (topirea plumbului în cuptoare 327°C, punct de fierbere 1750°C, densitate 1134 kg/cm³);
Cuptor de topire alama (topirea alamei în cuptoare 880–950 °C. densitate 8500 kg/m³);
Cuptoare de topire a bronzului (topirea bronzului în cuptoare, 930–1140 °C 8700 kg/m³).