ELEKTRICKÁ INDUKČNÍ PECE
Popis
ELEKTRICKÁ INDUKČNÍ PECE
Elektrická indukční pec je typ tavicí pece, která využívá elektrické proudy k tavení kovu. Indukční pece jsou ideální pro tavení a legování široké škály kovů s minimálními ztrátami taveniny, je však možná malá rafinace kovu.
PRINCIP INDUKČNÍ PECE
Principem indukční pece je indukční ohřev.
INDUKČNÍ OHŘEV: Indukční ohřev je formou bezkontaktního ohřevu vodivých materiálů.
Princip indukčního ohřevu je založen především na dvou dobře známých fyzikálních jevech:
1. Elektromagnetická indukce
2. Jouleův efekt
1) ELEKTROMAGNETICKÁ INDUKCE
K přenosu energie do ohřívaného předmětu dochází pomocí elektromagnetické indukce.
Jakýkoli elektricky vodivý materiál umístěný v proměnlivém magnetickém poli je místem indukovaných elektrických proudů, nazývaných vířivé proudy, které nakonec povedou k ohřevu joulů.
2) OHŘEV JOULE
Joulův ohřev, také známý jako ohmický ohřev a odporový ohřev, je proces, při kterém průchod elektrického proudu vodičem uvolňuje teplo.
Produkované teplo je úměrné druhé mocnině proudu násobeného elektrickým odporem drátu.
Indukční ohřev se opírá o jedinečné vlastnosti radiofrekvenční (RF) energie – té části elektromagnetického spektra pod infračervenou a mikrovlnnou energií.
Vzhledem k tomu, že teplo je přenášeno do výrobku prostřednictvím elektromagnetických vln, díl nikdy nepřijde do přímého kontaktu s plamenem, samotný induktor se nezahřívá a nedochází ke kontaminaci výrobku.
– Indukční ohřev je rychlý, čistý a neznečišťující ohřev.
– Indukční cívka je chladná na dotek; teplo, které se nahromadí ve spirále, je neustále ochlazováno cirkulující vodou.
VLASTNOSTI ELEKTRICKÁ INDUKČNÍ PECE
— Elektrická indukční pec vyžaduje k výrobě vsázky elektrickou cívku. Tato topná spirála je nakonec vyměněna.
– Kelímek, ve kterém je kov umístěn, je vyroben z pevnějších materiálů, které odolají potřebnému teplu, a samotná elektrická spirála chlazená vodním systémem, aby se nepřehřála a neroztavila.
— Indukční pec může mít různé velikosti, od malé pece používané pro velmi přesné slitiny o hmotnosti pouze asi kilogram až po mnohem větší pece vyrobené pro hromadnou výrobu čistého kovu pro mnoho různých aplikací.
– Výhodou indukční pece je čistý, energeticky účinný a dobře ovladatelný proces tavení ve srovnání s většinou ostatních způsobů tavení kovů.
– slévárny používají tento typ pecí a nyní také více sléváren železa nahrazuje kuplovny indukčními pecemi k tavení litiny, protože ty první uvolňují spoustu prachu a dalších znečišťujících látek.
— Kapacita elektrických indukčních pecí se pohybuje od méně než jednoho kilogramu do kapacity sto tun a používá se k tavení železa a oceli, mědi, hliníku a drahých kovů.
– Jednou z hlavních nevýhod použití indukční pece ve slévárně je nedostatečná kapacita rafinace; materiály vsázky musí být zbaveny oxidačních produktů a musí mít známé složení a některé legující prvky mohou být ztraceny v důsledku oxidace (a musí být znovu přidány do taveniny).
VÝHODY ELEKTRICKÉ INDUKČNÍ PECE:
Elektrické indukční pece nabízejí určité výhody oproti jiným systémům pecí. Obsahují:
Vyšší výnos. Absence spalovacích zdrojů snižuje oxidační ztráty, které mohou být významné z hlediska ekonomiky výroby.
Rychlejší spuštění. Plný výkon z napájecího zdroje je k dispozici okamžitě, čímž se zkracuje doba dosažení pracovní teploty. Obvyklé jsou doby nabíjení za studena po dobu jedné až dvou hodin.
Flexibilita. Ke spuštění středofrekvenčního bezjádrového indukčního tavícího zařízení není zapotřebí žádný roztavený kov. To usnadňuje opakované studené starty a časté výměny slitin.
Přirozené míchání. Středofrekvenční jednotky mohou poskytovat silné míchání, jehož výsledkem je homogenní tavenina.
Čistší tavení. Žádné vedlejší produkty spalování znamenají čistší prostředí tání a žádné související produkty systémů kontroly znečištění spalováním.
Kompaktní instalace. Vysoké rychlosti tavení lze získat z malých pecí.
Snížená žáruvzdorná. Kompaktní velikost ve vztahu k rychlosti tavení znamená, že indukční pece vyžadují mnohem méně žáruvzdorného materiálu než jednotky na palivo. Lepší pracovní prostředí. Indukční pece jsou mnohem tišší než plynové pece, obloukové pece nebo kuplovny. Není přítomen žádný spalovací plyn a odpadní teplo je minimalizováno.
Úspora energie. Celková energetická účinnost při indukčním tavení se pohybuje od 55 do 75 procent a je výrazně lepší než u spalovacích procesů.
