Применение и технико-экономические показатели

Индукционные печи относятся к числу наиболее относительно несложных в условиях эксплуатации плавильных агрегатов. Они могут быть использованы для выплавки малых и больших порций металла (от нескольких граммов до нескольких десятков тонн). В индукционных печах возможна выплавка любых марок стали на холодной и жидкой завалке. Вследствие особенностей процесса индукционной плавки его целесообразно применять для выплавки низкоуглеродистых нержавеющих, сложнолегированных, жаропрочных, быстрорежущих сталей и прецизионных сплавов. Целесообразно использовать индукционные печи в литейном производстве в дуплекс-процессе для легирования и рафинирования чугуна и стали, выплавленных в другом плавильном агрегате. С успехом они могут быть использованы в качестве раздаточных печей.

Отсутствие практически окисления металла в печи, возможность точного регулирования температуры обеспечивают продолжительную выдержку расплава при минимальном угаре и его стабильные физико-химические свойства. Наблюдается тенденция изготовления и использования в литейном производстве печей большой емкости промышленной и средней частоты. В некоторых цехах стало обычным выплавлять сталь в печах промышленной частоты емкостью до 30 т и мощностью до 6250 кВт (производительность на твердой завалке около 8 т/ч). Для производства крупного стального литья разработаны конструкции печей промышленной частоты емкостью 50, 80 и 100 т. Среднечасовая производительность печей промышленной частоты мощностью 200...2100 кВт и с тиглями емкостью 0,5...15 кг составляет 0,35...4,6 т.

Емкость действующих печей средней частоты составляет 8…12 т.

Следует отметить, что в тиглях печей промышленной частоты жидкий металл поднимается выше, чем в высоко- и среднечастотных. Поэтому высота тиглей в печах промышленной частоты примерно в 1,5 раза больше.

Расход мощности и часовая производительность при той же емкости тигля больше у печи средней частоты. С понижением частоты тока можно уменьшить подводимую мощность электроэнергии.

Расход электроэнергии в печах промышленной частоты за исключением печей емкостью меньше 1,0 т ниже, чем в высокочастотных печах. Решающее влияние на удельный расход электроэнергии оказывают характер процесса, качество и габаритные размеры кусков шихты, марка стали и условия загрузки. Выход годной жидкой стали при индукционной плавке составляет около 95%. Электротермический к. п. д. составляет 60...75% и зависит от многих факторов, среди которых основными являются частота тока и габаритные размеры шихты.

Электротермический к. п. д. печей небольшой емкости будет увеличиваться по мере увеличения частоты, поэтому такие печи должны работать с использованием тока большей частоты (по сравнению с печами большой емкости).

Минимальный размер плавящейся шихты должен в 2…3 раза превышать глубину проникновения тока. Последняя обратно пропорциональна корню квадратному из частоты. Следовательно, по мере повышения частоты можно достаточно эффективно переплавлять более мелкие куски шихты. Так, при частоте 50 гц минимальный диаметр шихты для получения оптимального к.п.д. равен 25 см, а при частоте 1000 гц – всего 5 см. Приведенные данные относятся только к периоду расплавления.

Тип плавильной установки и характер процесса должны выбираться в каждом конкретном случае в зависимости от всего комплекса технических и технико-экономических факторов.