В результате нагревания тел в электромагнитных полях происходит их индукционный нагрев. Вихревые электрические токи оказывают тепловое воздействие на основе такого явления, как электромагнитная индукция. Ток, проходящий через нагреваемое изделие, называется наведенным или индуцированным током. Одним из устройств, работающих по данному принципу, считается индукционная печь, предназначенная не только для нагрева, но и для плавки различных материалов. Плавка материала, загруженного в тигель, производится в результате поглощения электромагнитной энергии.
Устройство и принцип работы
В состав стандартной индукционной печи входят несколько элементов. Она состоит из каркаса, индуктора, плавильной камеры, вакуумной системы. Кроме того, имеются специальные механизмы, позволяющие выполнять наклон печи или перемещать ее в стороны.
Не переменное поле индуктора возбуждает токи, которые осуществляют нагрев металла. Происходит превращение электрической энергии в электромагнитную. После этого, она снова превращается в электрическую и лишь потом в тепловую энергию.
Индукционный нагрев позволяет выделять тепло непосредственно в металл. Таким образом, тепло используется максимально. Конструкции печей бывают двух основных видов. При наличии сердечника, металл попадает в кольцевой желоб, расположенный вокруг индуктора. Сам сердечник располагается внутри. Печи без сердечника называются тигельными. Здесь тигель, наполненный металлом, располагается внутри индуктора.
Каждая индукционная печь обладает высокой удельной мощностью. Взаимодействие магнитных полей обеспечивает тщательное перемешивание металла.
Положительные качества индукционных печей
Все индукционные печи отличаются простотой конструкции и малыми габаритами. Они могут полностью помещаться в вакуумной камере, что дает возможность обрабатывать металл с помощью вакуума.
Кроме того, здесь не требуются промежуточные нагревательные элементы, а непосредственное выделение энергии происходит прямо в загрузке.
При электродинамической циркуляции, обеспечивающей интенсивную расплавку, скорость плавления шихты возрастает. Температура выравнивается по общему объему, а местные перегревы полностью исключаются. Сплавы, состоящие из большого числа компонентов, имеют однородный химический состав.
Все индукционные печи отличаются простотой и удобством обслуживания. Процесс плавки производится под регулируемым управлением.