Для того чтобы расплавить металл, используется специальный вид печей, которые называются индукционные. Отличие таких печей заключается в том, что нагревание металла осуществляется током. Ток, в свою очередь, возбуждается в непеременном поле индуктора. В индукционных печах электрическая энергия проходит целый ряд превращений: сначала она становится электромагнитной, затем — электрической и только после этого – тепловой. Индукционные печи дают возможность наиболее полно использовать выделяемое тепло. И поэтому совершенно не удивительно, что такие печи являются самыми совершенными среди электрических печей. Многих сегодня интересует: возможна ли индукционная печь своими руками выполненная? На этот вопрос мы и постараемся найти ответ.
Печь индукционная может быть только двух типов. Первый – с сердечником канальный, а второй – без сердечника, тигельный. Если печь канальная, то это значит, что металл помещается в кольцевой желоб вокруг индуктора. Внутри этого индуктора и находится сердечник. А если печь тигельная, то тигель с металлом располагается внутри индуктора. Замкнутый сердечник в таком случае применить просто невозможно. (См. также: Установка котла отопления: методичность действий и важные рекомендации)
Достоинства и недостатки индукционных печей
Индукционные печи, несомненно, обладают определенными достоинствами, которые и выделяют их среди других печей. К этим достоинствам относится:
- Расплав имеет высокую однородность за счет активного перемещения металла;
- В такой печи имеется возможность фокусирования энергии или зонное перемещение;
- В индукционных печах отсутствует угар от легирующих элементов;
- Эти печи обладают широкими техническими возможностями в вопросе выбора способа футеровки, емкости печи, а также ее рабочей частоте;
- Имеется возможность очень точно регулировать температуру расплава;
- Достаточно высокая скорость проведения плавки;
- Данная печь практически мгновенно готова к работе;
- Используемый в индукционных печах технологический процесс экологически чистый и безопасный для человека.
(См. также: Дымоходы для котлов своими руками)
Имеют индукционные печи и свои недостатки. Так, шлак в таких печах нагревается за счет того тепла, которое выделяется в металле. И поэтому шлак имеет более низкую температуру. Отсюда следует еще один недостаток: за счет вязких холодных шлаков и горячих металлов затрудняется удаление из них (металлов) серы и фосфора. И третий недостаток: в зазоре между металлом и индуктором наблюдается рассеивание магнитного потока, из-за чего приходится уменьшать толщину футеровки тигля печи. А это, в свою очередь, приводит к быстрому выходу из строя футеровки.
Промышленные индукционные печи
Как правило, в промышленности используются тигельные и канальные индукционные печи. При этом в тигельных печах выплавляется чугун, сталь, медь, магний, алюминий, драгоценные металлы. Емкость тигля таких печей может колебаться от нескольких килограммов до нескольких сотен тонн металла. В канальных индукционных печах выплавляются различные цветные металлы и их сплавы, а также чугун.
Промышленные индукционные плавильные печи бывают средней частоты, промышленной частоты и печи сопротивления. Так, индукционные печи средней частоты чаще всего используются в литейных цехах металлургических и машиностроительных заводов. А них расплавляется и перегревается сталь. Помимо этого, если используются графитовые тигли, то в них можно расплавлять цветные металлы. Для плавки чугуна и его перегрева используются тигельные индукционные печи промышленной частоты. А вот печи сопротивления предназначены для перегрева и переплава алюминия, его сплавов и цинка. (См. также: Виды печей)
Но возможности индукционных печей легли в основу создания незаменимого устройства – знаменитых микроволновых печей. Так, например, мини печь delonghi — духовые шкафы дают возможность быстро и вкусно готовить еду. Это электрические духовки, которые имеют специальные нагревательные элементы. Возможности индукционных печей значительно упростили нашу современную жизнь, сделав ее более комфортной.
Можно ли сделать индукционную печь в домашних условиях?
Такой вопрос очень часто задают радиолюбители, и сегодня им известно, что вполне возможно собратьиндукционную печь своими руками. Но для того чтобы это сделать, требуется действующая электрическая схема, описывающая такую самодельную индукционную печь. Одна такая схема предлагает использовать генератор ВЧ, вырабатывающий колебания с четко определенной частотой – 27, 12 МГц. Собрана такая схема на четырех тетродах – электронных лампах. Помимо этого в схеме используется неоновая лампа, предназначенная для того, чтобы сигнализировать о готовности устройства к работе.
Отличительной особенностью схемы, благодаря которой будет собрана индукционная мини печь своими руками, является тот факт, что наружу выведена ручка конденсатора переменного тока. И, что самое важное, имея даже совсем небольшую переменную емкость, помещенный в катушку кусок металла, довольно быстро расплавится. Так, как показали опыты, для того, чтобы расплавить небольшой кусок цинка, потребовалось всего 15-20 секунд. (См. также: Карта сайта)
Созданное по такой схеме устройство достаточно мощное. В этом можно убедиться, заметив, что за считанные секунды до красного состояния в нем нагреется отвертка. Но, собираясь создавать индукционные плавильные печи своими руками, необходимо выяснить, от чего зависит скорость плавления металла в них. Эта скорость имеет прямую зависимость от:
- Мощности используемого генератора;
- Потерь на гистерезис;
- Потерь на вихревые токи, возникающие внутри металла;
- Частоты;
- Скорости передачи образуемого тепла в окружающую среду.
Рекомендуется в схеме использовать мощные лампы, но их число не должно превышать четырех (в случае параллельного подключения). Питание такой печи осуществляется от сети 220 переменного тока с использованием выпрямителя.
Бытовое применение
Конечно, индукционная плавильная печь не часто используется в быту. Хотя многие хозяйки даже не подозревают, что технология, описанная в данной статье, присутствует практически в каждом доме. Это могут быть микроволновые печи, электрические духовки, индукционные плиты. (См. также: Альтернативное отопление)
Индукционные плиты, например, дают возможность готовить всевозможные вкусные блюда, используя для этого индукционные вихревые токи. Такие плиты разогреваются практически мгновенно, причем, включить конфорку будет невозможно, если на ней не стоит посуда. Коэффициент полезного действия такой плиты составляет 90 процентов (у электрических эта цифра составляет 60-70 %, а у газовых – 30-60). Правда, для того чтобы пользоваться такими плитами нужно иметь специальную посуду.
Разновидность отопительного оборудования
Индукционные печи, конечно, сложно отнести к разряду отопительных. Но все-таки – они печи, и входят в широчайший ряд различных печей. Современные технологии дают возможность использовать новейшие достижения при разработке таких устройств. Например, planika биокамины — современные отопительные элементы, которые еще и играют важную декоративную роль. И, что самое главное, такие камины можно устанавливать практически в любом помещении. Ведь в качестве топлива в них используется специальная жидкость, в результате сгорания которой образуется вода и тепло. И речи никакой не ведется при этом о пепле или копоти.
Вообще, если касаться отопительных устройств, то в последнее время все более популярными стали печи guca. Разработанные в Сербии, они отличаются высоким качеством исполнения, надежностью в эксплуатации и великолепным внешним видом. Конечно, при желании можно своими руками сложить печь или камин. Но, если не имеется опыта в таком деле, то и не стоит пробовать. Можно просто приобрести готовые устройства.
Многие специалисты рекомендуют thorma печи, выпускаемые в Словакии. Известно, что производятся данные печи камины на заводе, который имеет многолетний опыт в выпуске подобной продукции. Сегодня thorma является производителем номер один в Европе недорогих, но качественных отопительных приборов. Данные печи, как правило, имеют небольшой вес, за счет чего их можно монтировать без фундамента. Помимо этого, они имеют небольшие габариты, и поэтому очень эффективны в небольших помещениях. Но, что самое главное, во всех этих печах имеются конвекционные камеры, дающие возможность практически полностью сжигать топливо и добиваться такого режима, как «длительное горение», которое может длиться до 10 часов.
