Выплавка стали в индукционных печах

Индукционная печь (рис. 1.7) состоит из огнеупорного тигля, помещенного в индуктор. Индуктор представляет собой соленоид, выполненный из медной водоохлаждаемой трубки. Вся печь заключена в металлический кожух. Сверху тигель закрывается сводом. Для слива металла печь может наклоняться в сторону сливного носка.

Рисунок 1.7 - Индукционная печь

В индукционных печах для выплавки металла используется тепло, которое выделяется в металле за счет возбуждения в нем электрического тока переменным магнитным полем. Источником электромагнитного поля в индукционной печи служит индуктор. Проводящая электрический ток шихта, помещенная в тигель печи, подвергается воздействию магнитного переменного поля, возникающего от индуктора, нагревается вследствие теплового воздействия вихревых токов, наводимых в металлической шихте.

Поскольку плавка в индукционной печи протекает очень быстро, шихта для нее используется, как правило, из высококачественного металлолома известного состава. Перед плавкой проводится точный расчет шихты по содержанию углерода, серы и фосфора, а также легирующих элементов.

Шихту загружают в тигель таким образом, чтобы она плотно заполняла весь объем тигля. После загрузки шихты включают ток на полную мощность. По мере проплавления шихты подгружают оставшуюся часть. Затем на поверхность металла загружают шлакообразующую смесь, состоящую из извести, магнезитового порошка и плавикового шпата. В процессе плавки шлак раскисляют добавками порошка кокса и молотого раскислителя. По ходу плавки добавляют легирующие материалы. Металл раскисляют кусковыми ферросплавами и в конце плавки алюминием.

Крупные печи (вместимостью >6 т) питаются токами промышленной частоты 50 Гц, малые промышленные и экспериментальные печи требуют применения токов высокой частоты (500-10000 Гц).

По сравнению с дуговыми электропечами индукционные печи имеют ряд преимуществ: отсутствие электродов и электрических дуг позволяет получать стали и сплавы с низким содержанием углерода и газов; плавка характеризуется низким угаром легирующих элементов; высоким электрическим к.п.д. и возможностью точного регулирования температуры металла.