Индукционные печи

Принцип действия
Нагревание материалов путем использования свойств вихревых токов. Чтобы создать такие токи применяется специальный индуктор, который состоит из катушки индуктивности с несколькими витками провода большого поперечного сечения.
К индуктору подводится сеть питания переменного тока. В индукторе переменный ток создает магнитное поле, которое меняется с частотой сети, и пронизывает внутреннее пространство индуктора. При помещении материала в это пространство в нем возникают вихревые токи, осуществляющие его нагревание.

Тигельные печи
Энергия выделяется при загрузке материала в печь.
Достигается высокая однородность многокомпонентных сплавов.
Высокая производительность печей из-за повышенной удельной мощности на любых частотах.
Перерывы в плавке металла не влияют на эффективность работы.
Возможность любых настроек и простая эксплуатация с возможностью автоматизации.
Нет местных перегревов, температура выравнивается по всему объему ванны.
Быстрое плавление.
Экологическая безопасность.

Установки, в которых происходит превращение электрической энергии в другие виды с одновременным осуществлением технологических процессов, в результате которых происходит изменение вещества, называют электротехнологическими.
Основные группы электротехнологических установок представлены на блок-схеме.

Индукционный высокочастотный нагрев
При индукционном нагреве электрическая энергия превращается в тепло с помощью переменного магнитного потока - индуктивным путем. Если по цилиндрической спиральной катушке (индуктору) пропускать переменный электрический ток I, то вокруг катушки образуется переменное магнитное поле Фм. Наибольшую плотность магнитный поток имеет внутри катушки.
При размещении в полости индуктора металлического проводника в материале возникает электродвижущая сила, мгновенное значение которой равно:

Под влиянием э.д.с. в металле, помещенном в быстропеременное магнитное поле, возникает электрический ток, величина которого зависит в первую очередь от величины магнитного потока, пересекающего контур нагреваемого материала, и частоты тока f, образующего магнитный поток.

Выделение тепла при индукционном нагреве происходит непосредственно в объеме нагреваемого материала. Большая часть тепла выделяется в поверхностных слоях нагреваемой детали
(поверхностный эффект). Толщина слоя, в котором происходит наиболее активное выделение тепла, равна:
ρ - удельное сопротивление, Ом*см;
μ - относительная магнитная проницаемость материала;
f - частота, Гц.

Индукционный нагрев является скоростным, так как тепло выделяется непосредственно в толще нагреваемого металла, что позволяет производить плавку металла в индукционных электропечах в 2—3 раза быстрее, чем в отражательных пламенных.

Преимущества индукционного нагрева
Нагрев с помощью токов высокой частоты можно производить в любой атмосфере;
Индукционные термические установки не требуют времени для разогрева
Они легко встраиваются в автоматические и поточные линии.
Можно достигать температур до 3000 °С и более.
Высокочастотный нагрев применяется в металлургической, машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности, где используется для плавления металла, при термической обработке деталей, нагреве под штамповку и т. д.