2. Индукционные тигельные печи: достоинства, недостатки, классификация

По конструкции печи выполняются открытыми — для плавки металлов и сплавов в воздушной атмосфере и герметически закрытыми—для плавки в вакууме или в среде нейтральных газов (вакуумно-компрессионные, печи).

Индукционные тигельные печи получили распростра­нение в основном для выплавки высококачественных ста­лей и чугунов специальных марок, т. е. сплавов на основе железа, так как при плавке черных металлов тигельные печи имеют более высокий КПД, чем при плавке цвет­ных металлов. Несмотря на это, индукционные тигель­ные печи в настоящее время получают все большее развитие и для выплавки цветных металлов и сплавов бла­годаря другим преимуществам, которые оказываются ре­шающими при выборе типа печи.

Тигельная печь применяется для плавления различных металлов и сплавов. Схема тигельной печи может включать индукционный нагрев, когда нагревание тел осуществляется благодаря тепловому воздействию на них электрического тока. Ток, который находится в нагреваемом теле, называется наведенным или индуцированным. Индукционные тигельные печи являются довольно сложными устройствами, которые состоят из каркаса, индуктора, вакуумной системы, нагревательная и плавильная камера, механизмы, позволяющие наклонять печь, перемещая расплавленные и нагретые металлы. В большинстве случаев индукционные тигельные плавильные печи имеют цилиндрическую форму и производятся из огнеупорных материалов. Индукционная тигельная печь, как и другие тигельные плавильные печи имеют ряд преимуществ, основными из которых являются: 1) Энергия выделяется в загрузке, что не требует промежуточных нагревательных устройств. 2) Металлы в тигельных печах плавятся быстро, что обеспечивается равномерным распределением температуры и полным исключением местных перегревов. Благодаря данному преимуществу тигельные печи могут использоваться для получения многокомпонентных и однородных сплавов. 3) Возможность создания в плавильной тигельной печи окислительной, нейтральной и восстановительной атмосферы независимо от давления.

4) Тигельные печи характеризуются высокой производительностью вследствие высокой удельной мощности. 5) Металл из тигля сливается полностью. 6) Тигельные печи, в том числе и газовая тигельная печь, оптимальны для периодической работы, то есть они функционируют в полную силу даже при перерывах между плавками, при этом можно легко переходить с одной марки сплава на другую. 7) Тигельные печи удобны и просты в обслуживании, управлении. Эксплуатация может быть как механической, так и автоматической. 8) Тигельные печи обеспечивают гигиеничность процесса плавления, а ущерб окружающей среде минимальный. Недостатков у тигельных печей очень мало, и они просто ничтожны по сравнению с преимуществами. Благодаря этому тигельные плавильные печи широко применяются в различных промышленных отраслях. Недостатками являются: относительно низкая температура шлаков; вспу­чивание поверхности расплавленного металла (мениск) из-за больших электродинамических сил, возникающих в расплаве; необходимость для печей малой и средней ем­кости источников питания высокой и средней частоты. Не менее важным преимуществом является еще и широкое разнообразие моделей тигельных печей, которые можно классифицировать по нескольким параметрам. Тигельные печи могут быть открытыми, когда плавка происходит на воздухе, вакуумными – плавление осуществляется в вакууме, компрессорными, когда плавка производится вследствие высокого давления. Существуют модели тигельных печей, которые могут работать непрерывно, периодически и полунепрерывно. В зависимости от тигля различают тигельные печи с керамическим, холодным металлическим, проводящим металлическим и проводящим графитовым тиглем. По своей конструкции плавильные тигельные печи могут быть стационарные и опрокидывающиеся.