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An four de fusion à inductionest un four électrique qui utilise l'effet de chauffage par induction des matériaux pour les chauffer ou les faire fondre. Les principaux composants d'un four à induction comprennent les capteurs, le corps du four, l'alimentation électrique, les condensateurs et le système de contrôle.

Les principaux composants d'un four à induction comprennent les capteurs, le corps du four, l'alimentation électrique, les condensateurs et le système de contrôle.

Sous l’action de champs électromagnétiques alternatifs dans un four à induction, des courants de Foucault sont générés à l’intérieur du matériau pour obtenir des effets de chauffage ou de fusion. Sous l'effet d'agitation de ce champ magnétique alternatif, la composition et la température du matériau dans le four sont relativement uniformes. La température de chauffage du forgeage peut atteindre 1 250 ℃ et la température de fusion peut atteindre 1 650 ℃.

En plus de pouvoir chauffer ou fondre dans l'atmosphère, les fours à induction peuvent également chauffer ou fondre sous vide et sous atmosphère protectrice telle que l'argon et le néon pour répondre à des exigences de qualité particulières. Les fours à induction présentent des avantages exceptionnels en matière de pénétration ou de fusion d'alliages magnétiques doux, d'alliages à haute résistance, d'alliages du groupe du platine, d'alliages résistants à la chaleur, à la corrosion et à l'usure et de métaux purs. Les fours à induction sont généralement divisés en fours de chauffage par induction et fours de fusion.

Un four électrique qui utilise le courant induit généré par une bobine d’induction pour chauffer des matériaux. Si vous chauffez des matériaux métalliques, placez-les dans des creusets en matériaux réfractaires. Si vous chauffez des matériaux non métalliques, placez les matériaux dans un creuset en graphite. Lorsque la fréquence du courant alternatif augmente, la fréquence du courant induit augmente en conséquence, ce qui entraîne une augmentation de la quantité de chaleur générée. Le four à induction chauffe rapidement, a des températures élevées, est facile à utiliser et à contrôler, et les matériaux sont moins contaminés pendant le processus de chauffage, garantissant ainsi la qualité du produit. Principalement utilisé pour faire fondre des matériaux spéciaux à haute température, il peut également être utilisé comme équipement de chauffage et de contrôle pour la croissance de monocristaux à partir de la fusion.

Les fours de fusion sont divisés en deux catégories : les fours à induction avec noyau et les fours à induction sans noyau.

Un four à induction à noyau comporte un noyau de fer traversant l'inducteur et est alimenté par une alimentation à fréquence industrielle. Il est principalement utilisé pour la fusion et l'isolation de divers métaux comme la fonte, le laiton, le bronze, le zinc, etc., avec un rendement électrique supérieur à 90 %. Il peut utiliser des déchets de four, a de faibles coûts de fusion et une capacité maximale de four de 270 tonnes.

Le four à induction sans noyau n'a pas de noyau de fer passant à travers l'inducteur et est divisé en four à induction à fréquence industrielle, four à induction à triple fréquence, four à induction à moyenne fréquence pour groupe électrogène, four à induction à moyenne fréquence à thyristors et four à induction à haute fréquence.

Équipement de support

L'équipement complet du four à induction à fréquence intermédiaire comprend : une partie d'alimentation et de commande électrique, une partie du corps du four, un dispositif de transmission et un système de refroidissement par eau.

principe de fonctionnement

Lorsqu'un courant alternatif traverse la bobine d'induction, un champ magnétique alternatif est généré autour de la bobine et le matériau conducteur dans le four génère un potentiel induit sous l'action du champ magnétique alternatif. Un courant électrique (courant de Foucault) se forme à une certaine profondeur sur la surface du matériau du four, et le matériau du four est chauffé et fondu par courants de Foucault.

(1) Vitesse de chauffage rapide, efficacité de production élevée, moins d'oxydation et de décarbonisation, économie de matériaux et coûts de forgeage

Le principe du chauffage par induction à moyenne fréquence étant l’induction électromagnétique, sa chaleur est générée au sein même de la pièce à usiner. Les ouvriers ordinaires peuvent continuer à travailler sur les tâches de forgeage dix minutes après avoir utilisé un four électrique à moyenne fréquence, sans qu'il soit nécessaire que des ouvriers professionnels du four effectuent à l'avance des travaux de combustion et de scellement du four. Ne vous inquiétez pas du gaspillage de billettes chauffées dans le four à charbon causé par des pannes de courant ou des dysfonctionnements de l'équipement.

En raison de la vitesse de chauffage rapide de cette méthode de chauffage, il y a très peu d’oxydation. Par rapport aux brûleurs à charbon, chaque tonne de pièces forgées permet d'économiser au moins 20 à 50 kilogrammes de matières premières en acier et son taux d'utilisation des matériaux peut atteindre 95 %.

En raison du chauffage uniforme et de la différence de température minimale entre le noyau et la surface, cette méthode de chauffage augmente considérablement la durée de vie de la matrice de forgeage lors du forgeage, et la rugosité de la surface du forgeage est également inférieure à 50 um.

(2) Environnement de travail supérieur, environnement de travail amélioré et image de l'entreprise pour les travailleurs, sans pollution et faible consommation d'énergie

Par rapport aux poêles à charbon, les fours à induction n'exposent plus les travailleurs à la cuisson et au fumage des poêles à charbon sous un soleil brûlant, répondant ainsi aux diverses exigences du département de protection de l'environnement. En même temps, ils établissent l’image externe de l’entreprise et la future tendance de développement de l’industrie du forgeage.

(3) Chauffage uniforme, différence de température minimale entre le noyau et la surface et précision de contrôle de température élevée

Le chauffage par induction génère de la chaleur au sein de la pièce elle-même, ce qui entraîne un chauffage uniforme et une différence de température minimale entre le noyau et la surface. L'application d'un système de contrôle de la température permet d'obtenir un contrôle précis de la température, améliorant ainsi la qualité du produit et le taux de qualification.

fréquence du secteur

Le four à induction à fréquence industrielle est un four à induction qui utilise un courant de fréquence industrielle (50 ou 60 Hz) comme source d'alimentation. Le four à induction à fréquence industrielle est devenu un équipement de fusion largement utilisé. Il est principalement utilisé comme four de fusion pour fondre la fonte grise, la fonte malléable, la fonte ductile et la fonte alliée. De plus, il est également utilisé comme four d’isolation. De même, le four à induction à fréquence industrielle a remplacé le cubilot en tant qu'aspect de la production de pièces moulées.

Comparé au cubilot, le four à induction à fréquence industrielle présente de nombreux avantages, tels qu'un contrôle facile de la composition et de la température du fer fondu, une faible teneur en gaz et en inclusions dans les pièces moulées, l'absence de pollution de l'environnement, des économies d'énergie et des conditions de travail améliorées. Par conséquent, ces dernières années, les fours à induction à fréquence industrielle se sont développés rapidement.

L'ensemble complet d'équipements pour le four à induction à fréquence industrielle comprend quatre parties principales.

1. Partie du corps du four

Le corps du four à induction à fréquence industrielle pour la fusion de la fonte est composé de deux fours à induction (un pour la fusion et l'autre pour la sauvegarde), d'un couvercle de four, d'un cadre de four, d'un cylindre d'huile de four inclinable et d'un dispositif d'ouverture et de fermeture mobile du couvercle du four.

2. Partie électrique

La partie électrique comprend des transformateurs de puissance, des contacteurs principaux, des réacteurs d'équilibrage, des condensateurs d'équilibrage, des condensateurs de compensation et des consoles de commande électriques.

3. Système de refroidissement par eau

Le système d'eau de refroidissement comprend le refroidissement des condensateurs, le refroidissement des inducteurs et le refroidissement des câbles flexibles. Le système d'eau de refroidissement se compose d'une pompe à eau, d'un réservoir d'eau de circulation ou d'une tour de refroidissement et de vannes de canalisation.

4. Système hydraulique

Le système hydraulique comprend un réservoir d'huile, une pompe à huile, un moteur de pompe à huile, des canalisations et des vannes du système hydraulique et une plate-forme d'opération hydraulique.

Fréquence moyenne

Un four à induction avec une fréquence d'alimentation comprise entre 150 et 10 000 Hz est appelé four à induction à fréquence intermédiaire et sa fréquence principale est comprise entre 150 et 2 500 Hz. L'alimentation électrique du four à induction domestique à petite fréquence a trois fréquences : 150, 1 000 et 2 500 Hz.

Le four à induction à fréquence intermédiaire est un équipement métallurgique spécial adapté à la fusion d'acier et d'alliages de haute qualité. Par rapport aux fours à induction à cadence de travail, il présente les avantages suivants :

(1) Vitesse de fusion rapide et efficacité de production élevée. La densité de puissance des fours à induction à moyenne fréquence est élevée et la configuration de puissance par tonne d'acier est d'environ 20 à 30 % supérieure à celle des fours à induction à fréquence industrielle. Par conséquent, dans les mêmes conditions, la vitesse de fusion du four à induction à fréquence intermédiaire est rapide et l’efficacité de production est élevée.

(2) Forte adaptabilité et utilisation flexible. Chaque four du four à induction moyenne fréquence peut décharger complètement l'acier fondu, ce qui facilite le changement de nuance d'acier ; Cependant, le liquide d'acier dans chaque four du four à induction à fréquence industrielle ne peut pas être complètement déchargé et une partie du liquide d'acier doit être réservée pour le démarrage du four suivant. Par conséquent, changer la nuance d’acier n’est pas pratique et ne convient que pour la fusion d’une seule variété d’acier.

(3) L’effet d’agitation électromagnétique est bon. Étant donné que la force électromagnétique supportée par le liquide d'acier est inversement proportionnelle à la racine carrée de la fréquence d'alimentation, la force d'agitation de l'alimentation à fréquence intermédiaire est inférieure à celle de l'alimentation à fréquence industrielle. Pour l'élimination des impuretés, une composition chimique uniforme et une température uniforme dans l'acier, l'effet d'agitation de l'alimentation moyenne fréquence est relativement bon. La force d'agitation excessive de l'alimentation électrique à fréquence industrielle augmente la force de récurage de l'acier sur le revêtement du four, ce qui réduit non seulement l'effet d'affinage mais réduit également la durée de vie du creuset.

(4) Opération facile à démarrer. Étant donné que l'effet cutané du courant à fréquence intermédiaire est bien supérieur à celui du courant à fréquence industrielle, il n'y a aucune exigence particulière concernant le matériau du four lors du démarrage du four à induction à fréquence intermédiaire. Après le chargement, il peut être rapidement chauffé et réchauffé ; Le four à induction à fréquence industrielle nécessite un bloc d'ouverture spécialement conçu (environ la moitié de la hauteur du creuset, comme de l'acier moulé ou de la fonte) pour démarrer le chauffage, et la vitesse de chauffage est très lente. Par conséquent, dans des conditions de fonctionnement périodique, les fours à induction à moyenne fréquence sont principalement utilisés. Un autre avantage du démarrage facile est qu’il permet d’économiser de l’électricité lors des opérations périodiques.

Le dispositif de chauffage de four à fréquence intermédiaire présente les avantages d'un petit volume, d'un poids léger, d'un rendement élevé, d'une excellente qualité de traitement thermique et d'un environnement favorable. Il élimine rapidement les fours au charbon, les fours au gaz, les fours au mazout et les fours à résistance ordinaires, et constitue une nouvelle génération d'équipements de chauffage des métaux.

En raison des avantages ci-dessus, les fours à induction à moyenne fréquence ont été largement utilisés dans la production d'acier et d'alliages ces dernières années et se sont également développés rapidement dans la production de fonte, en particulier dans les ateliers de coulée à opérations périodiques.