Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ công nghiệp hiện đại, yêu cầu của con người đối với việc sử dụng các bộ phận cơ khí ngày càng cao, môi trường sử dụng ngày càng khắc nghiệt hơn đặt ra yêu cầu cao hơn về khả năng chịu nhiệt độ cao, chống mài mòn, chống mỏi và các tính chất khác của vật liệu kim loại . 

Đối với một số kim loại hoặc vật liệu hợp kim cụ thể, dù là thử nghiệm R&D giai đoạn đầu hay sản xuất hàng loạt ở giai đoạn sau và đưa vào sử dụng, nghiên cứu hoặc thu được vật liệu hợp kim kim loại hiệu suất cao đều cần có sự hỗ trợ của thiết bị luyện kim loại, thiết bị xử lý nhiệt bề mặt, v.v. Trong nhiều phương pháp nung hoặc nấu chảy đặc biệt, công nghệ gia nhiệt cảm ứng được sử dụng để nấu chảy và chuẩn bị vật liệu kim loại hoặc thiêu kết và xử lý nhiệt vật liệu trong một quy trình nhất định, đóng một vai trò quan trọng.

Bài viết này giới thiệu quá trình phát triển của công nghệ luyện cảm ứng chân không và ứng dụng công nghệ luyện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau. Theo cấu trúc của các loại lò cảm ứng chân không khác nhau, hãy so sánh ưu điểm và nhược điểm của chúng. Mong chờ hướng phát triển trong tương lai của lò cảm ứng chân không, thể hiện xu hướng phát triển của nó. Sự phát triển và tiến bộ của lò cảm ứng chân không chủ yếu thể hiện ở sự cải tiến dần dần cấu trúc tổng thể của thiết bị, xu hướng mô đun hóa ngày càng rõ ràng và hệ thống điều khiển thông minh hơn.

1. Công nghệ nấu chảy cảm ứng chân không

1.1 Nguyên tắc

__kindeditor_temp_url__Công nghệ gia nhiệt cảm ứng thường đề cập đến công nghệ sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để thu được dòng điện cảm ứng cho các vật liệu có độ nhạy từ tốt hơn nhằm đạt được mục đích gia nhiệt trong điều kiện chân không. Dòng điện đi qua cuộn dây điện từ bao quanh vật liệu kim loại ở một tần số nhất định. Dòng điện thay đổi tạo ra từ trường cảm ứng, tạo ra dòng điện cảm ứng trong kim loại và tạo ra một lượng nhiệt lớn để làm nóng vật liệu. Khi nhiệt độ tương đối thấp, nó có thể được sử dụng trong xử lý nhiệt cảm ứng chân không và các quy trình khác. Khi nhiệt độ cao, nhiệt sinh ra đủ để làm nóng chảy kim loại và được sử dụng để chế tạo các vật liệu kim loại hoặc hợp kim.

1.2, ứng dụng

1.2.1, nóng chảy cảm ứng chân không

Công nghệ nấu chảy cảm ứng chân không hiện là công nghệ gia nhiệt cảm ứng hiệu quả nhất, nhanh nhất, tiêu thụ thấp, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường để gia nhiệt vật liệu kim loại. Công nghệ này chủ yếu được triển khai trong lò nấu chảy cảm ứng và các thiết bị khác và có nhiều ứng dụng. Nguyên liệu thô bằng kim loại rắn được đặt trong nồi nấu được bọc bằng cuộn dây. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây cảm ứng sẽ sinh ra một suất điện động cảm ứng và một dòng điện xoáy sinh ra bên trong điện tích kim loại. Khi nhiệt lượng hiện tại lớn hơn tốc độ tản nhiệt của điện tích kim loại, nhiệt sẽ tích tụ ngày càng nhiều. Khi đạt đến một mức nhất định, kim loại sẽ nóng chảy từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng để đạt được mục đích nấu chảy kim loại. Trong quá trình này, do toàn bộ quá trình diễn ra trong môi trường chân không nên việc loại bỏ các tạp chất khí bên trong kim loại sẽ có lợi và vật liệu hợp kim kim loại thu được sẽ tinh khiết hơn. Đồng thời, trong quá trình nấu chảy, thông qua việc kiểm soát môi trường chân không và gia nhiệt cảm ứng, nhiệt độ nấu chảy có thể được điều chỉnh và kim loại hợp kim có thể được bổ sung kịp thời để đạt được mục đích tinh chế. Trong quá trình nấu chảy, do đặc tính của công nghệ nấu chảy cảm ứng nên vật liệu kim loại lỏng bên trong nồi nấu có thể được khuấy trộn tự động do sự tương tác của lực điện từ giúp thành phần đồng đều hơn. Đây cũng là ưu điểm lớn của công nghệ nấu chảy cảm ứng.

So với luyện kim truyền thống, luyện cảm ứng chân không có ưu điểm lớn vì tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường, môi trường làm việc tốt cho người lao động và cường độ lao động thấp. Sử dụng công nghệ nấu chảy cảm ứng, vật liệu hợp kim cuối cùng ít tạp chất hơn và tỷ lệ hợp kim được thêm vào phù hợp hơn, có thể đáp ứng tốt hơn các yêu cầu của quy trình về tính chất của vật liệu.

Công nghệ luyện cảm ứng chân không đã được sử dụng trên quy mô lớn, từ lò nung cảm ứng nặng vài kg để nghiên cứu thực nghiệm đến lò cảm ứng quy mô lớn với công suất hàng chục tấn phục vụ sản xuất thực tế. Do công nghệ vận hành đơn giản nên quá trình nóng chảy dễ kiểm soát và nhiệt độ nóng chảy nhanh. , Kim loại nấu chảy có ưu điểm là thành phần đồng nhất, có triển vọng ứng dụng lớn và được phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây.

1.2.2, thiêu kết cảm ứng chân không

Thiêu kết chân không đề cập đến quá trình thiêu kết bột kim loại, hợp kim hoặc hợp chất kim loại thành các sản phẩm kim loại và phôi kim loại ở nhiệt độ dưới điểm nóng chảy trong môi trường có độ chân không (10-10-3Pa). Thiêu kết trong điều kiện chân không, không có phản ứng giữa kim loại và khí và không bị ảnh hưởng bởi khí hấp phụ. Hiệu ứng cô đặc không chỉ tốt mà còn có thể đóng vai trò thanh lọc và khử, giảm nhiệt độ thiêu kết và tỷ lệ thiêu kết ở nhiệt độ phòng có thể giảm 100oC ～ 150oC, Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ, cải thiện tuổi thọ của lò thiêu kết và thu được sản phẩm chất lượng cao.

Đối với một số vật liệu, cần phải nhận ra sự liên kết giữa các hạt thông qua việc chuyển các nguyên tử thông qua quá trình gia nhiệt và công nghệ thiêu kết cảm ứng đóng vai trò gia nhiệt trong quá trình này. Ưu điểm của quá trình thiêu kết cảm ứng chân không là giúp giảm các chất có hại (hơi nước, oxy, nitơ và các tạp chất khác) trong khí quyển trong điều kiện chân không và tránh một loạt các phản ứng như khử cacbon, thấm nitơ, cacbon hóa, khử và oxy hóa . Trong quá trình này, lượng khí trong lỗ chân lông giảm đi và phản ứng hóa học của các phân tử khí cũng giảm đi. Đồng thời, màng oxit trên bề mặt vật liệu được loại bỏ trước khi vật liệu xuất hiện ở pha lỏng, do đó vật liệu được liên kết chặt chẽ hơn khi vật liệu nóng chảy và liên kết, đồng thời khả năng chống mài mòn của nó được cải thiện. sức mạnh. Ngoài ra, thiêu kết cảm ứng chân không cũng có tác dụng nhất định trong việc giảm giá thành sản phẩm.

Vì hàm lượng khí trong môi trường chân không tương đối thấp nên có thể bỏ qua sự đối lưu và dẫn nhiệt. Nhiệt chủ yếu được truyền từ bộ phận làm nóng đến bề mặt vật liệu dưới dạng bức xạ. Việc lựa chọn dựa trên nhiệt độ thiêu kết cụ thể và các tính chất vật lý và hóa học của vật liệu. Các thành phần sưởi ấm thích hợp cũng rất quan trọng. So với gia nhiệt bằng điện trở chân không, quá trình thiêu kết cảm ứng sử dụng gia nhiệt bằng điện tần số trung gian, giúp tránh được vấn đề cách nhiệt ở nhiệt độ cao của lò chân không sử dụng gia nhiệt bằng điện trở ở một mức độ nhất định.

Hiện nay, công nghệ thiêu kết cảm ứng chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực thép và luyện kim. Ngoài ra, trên các vật liệu gốm sứ đặc biệt, thiêu kết cảm ứng giúp tăng cường liên kết giữa các hạt rắn, giúp các hạt tinh thể phát triển, nén các lỗ rỗng, từ đó tăng mật độ để hình thành các vật thể thiêu kết đa tinh thể dày đặc. Công nghệ thiêu kết cảm ứng cũng đang được sử dụng rộng rãi hơn trong việc nghiên cứu vật liệu mới.

1.2.3, xử lý nhiệt cảm ứng chân không

Hiện nay cần có thêm công nghệ xử lý nhiệt cảm ứng, chủ yếu tập trung vào công nghệ làm cứng cảm ứng. Đặt phôi vào cuộn cảm (cuộn dây), khi cho dòng điện xoay chiều có tần số nhất định đi qua cuộn cảm sẽ tạo ra một từ trường xoay chiều xung quanh nó. Cảm ứng điện từ của từ trường xoay chiều tạo ra dòng điện xoáy kín trong phôi. Do hiệu ứng bề mặt, tức là sự phân bố dòng điện cảm ứng trên mặt cắt ngang của phôi rất không đồng đều, mật độ dòng điện trên bề mặt phôi rất cao và giảm dần vào trong.

Năng lượng điện của dòng điện mật độ cao trên bề mặt phôi được chuyển thành năng lượng nhiệt, làm tăng nhiệt độ của bề mặt, nghĩa là làm nóng bề mặt. Tần số dòng điện càng cao thì chênh lệch mật độ dòng điện giữa bề mặt và bên trong phôi càng lớn và lớp gia nhiệt càng mỏng. Sau khi nhiệt độ của lớp gia nhiệt vượt quá nhiệt độ điểm tới hạn của thép, nó sẽ được làm nguội nhanh chóng để đạt được quá trình làm nguội bề mặt. Có thể biết từ nguyên lý gia nhiệt cảm ứng rằng độ sâu thâm nhập của dòng điện có thể được thay đổi một cách thích hợp bằng cách điều chỉnh tần số của dòng điện qua cuộn dây cảm ứng. Độ sâu có thể điều chỉnh cũng là một lợi thế lớn của xử lý nhiệt cảm ứng. Tuy nhiên, công nghệ làm cứng cảm ứng không phù hợp với các phôi cơ khí phức tạp do khả năng thích ứng kém. Mặc dù lớp bề mặt của phôi được làm nguội có ứng suất nén bên trong lớn hơn nhưng khả năng chống gãy mỏi cao hơn. Nhưng nó chỉ thích hợp cho việc sản xuất dây chuyền lắp ráp các phôi đơn giản.

Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ làm cứng cảm ứng chủ yếu được sử dụng trong quá trình làm nguội bề mặt của tay quay.thân câys và camthân câytrong ngành công nghiệp ô tô. Mặc dù các bộ phận này có cấu trúc đơn giản nhưng môi trường làm việc khắc nghiệt, chúng có khả năng chống mài mòn, chống uốn cong và chống lại hiệu suất của các bộ phận ở mức độ nhất định. Yêu cầu về độ mỏi, thông qua quá trình làm cứng cảm ứng để cải thiện khả năng chống mài mòn và chống mỏi cũng là phương pháp hợp lý nhất để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất. Nó được sử dụng rộng rãi trong xử lý bề mặt của một số bộ phận trong ngành công nghiệp ô tô.

2. Thiết bị nấu chảy cảm ứng chân không

Thiết bị luyện cảm ứng chân không sử dụng công nghệ luyện cảm ứng để hiện thực hóa nguyên lý sử dụng thực tế thông qua việc kết hợp cấu trúc cơ khí. Thiết bị thường sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để đưa cuộn dây cảm ứng và vật liệu vào một khoang kín, đồng thời hút khí trong bình chứa thông qua hệ thống bơm chân không, sau đó sử dụng nguồn điện để truyền dòng điện qua cuộn dây cảm ứng đến tạo ra một suất điện động cảm ứng và ở bên trong vật liệu. Một dòng xoáy được hình thành và khi nhiệt sinh ra đạt đến một mức nhất định, vật liệu bắt đầu tan chảy. Trong quá trình nấu chảy, một loạt các hoạt động như điều khiển công suất, đo nhiệt độ, đo chân không và cấp liệu bổ sung được thực hiện thông qua các bộ phận hỗ trợ khác trên thiết bị và cuối cùng kim loại lỏng được đổ vào khuôn thông qua quá trình đảo ngược nồi nấu kim loại để tạo thành phôi kim loại. Mùi. Cấu trúc chính của thiết bị nấu chảy cảm ứng chân không bao gồm các bộ phận sau:

Ngoài các bộ phận trên, lò nấu chảy chân không cũng cần được trang bị nguồn điện, hệ thống điều khiển và hệ thống làm mát để cung cấp năng lượng đầu vào cho thiết bị làm nóng chảy vật liệu và cung cấp một lượng làm mát nhất định cho các bộ phận chính để ngăn hệ thống khỏi bị quá nóng và dẫn đến giảm tuổi thọ hoặc hư hỏng cấu trúc. Đối với thiết bị luyện kim cảm ứng có yêu cầu quy trình cụ thể thì có các bộ phận phụ trợ liên quan như xe đẩy truyền động, đóng mở cửa lò, chảo đúc ly tâm, cửa sổ quan sát, v.v. Đối với thiết bị có nhiều tạp chất cũng cần trang bị bộ lọc khí hệ thống, v.v. Có thể thấy rằng, ngoài các thành phần cần thiết, một bộ thiết bị nấu chảy cảm ứng hoàn chỉnh còn có thể thực hiện các chức năng khác nhau bằng cách bổ sung các thành phần khác theo yêu cầu của quy trình cụ thể, đồng thời cung cấp các điều kiện và phương pháp thực hiện thuận tiện cho việc chuẩn bị kim loại.

2.1. Lò nung cảm ứng chân không

Lò luyện cảm ứng chân không là thiết bị nấu chảy đầu tiên làm tan chảy kim loại bằng cách nung cảm ứng trong chân không, sau đó đổ kim loại lỏng vào khuôn để thu được thỏi kim loại. Sự phát triển của lò cảm ứng chân không bắt đầu vào khoảng năm 1920 và chủ yếu được sử dụng để nấu chảy hợp kim niken-crom. Cho đến khi Thế chiến thứ hai thúc đẩy sự tiến bộ của công nghệ chân không, lò nấu chảy cảm ứng chân không mới thực sự phát triển. Trong thời kỳ này, do nhu cầu về vật liệu hợp kim, các lò nung cảm ứng chân không tiếp tục phát triển với quy mô lớn, từ lò nung cảm ứng siêu lớn từ vài tấn ban đầu đến hàng chục tấn. Để thích ứng với việc sản xuất hàng loạt, ngoài sự thay đổi về công suất thiết bị, cấu trúc của lò cảm ứng cũng đã phát triển từ lò tuần hoàn với một chu trình là một đơn vị sang lò nung cảm ứng chân không liên tục hoặc bán liên tục để nạp, tạo khuôn. các hoạt động chuẩn bị, nấu chảy và rót. Vận hành liên tục không cần dừng lò giúp tiết kiệm thời gian nạp phôi và thời gian chờ phôi nguội. Việc sản xuất liên tục làm tăng hiệu quả và cũng làm tăng sản lượng hợp kim. Đáp ứng tốt hơn nhu cầu sản xuất thực tế. So với nước ngoài, các lò cảm ứng chân không đời đầu ở nước tôi có công suất tương đối nhỏ, chủ yếu dưới 2 tấn. Các lò luyện kim quy mô lớn vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài. Với sự phát triển của những thập kỷ gần đây, đất nước tôi cũng có thể tự mình phát triển công nghệ nấu chảy cảm ứng chân không quy mô lớn. Lò nung, lượng nấu chảy tối đa đạt tới hơn mười tấn. Lò nung cảm ứng chân không VIM được phát triển trước đó, có cấu trúc đơn giản, sử dụng thuận tiện và chi phí bảo trì thấp, đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thực tế.

Hình thức cơ bản của lò nấu chảy cảm ứng chân không. Vật liệu kim loại được thêm vào nồi nấu kim loại thông qua một tháp pháo có thể xoay được. Mặt còn lại được căn chỉnh với nồi nấu kim loại và việc đo nhiệt độ được thực hiện bằng cách đưa cặp nhiệt điện xuống kim loại nóng chảy. Kim loại nấu chảy được điều khiển bởi cơ cấu quay và đổ vào khuôn tạo hình để thực hiện quá trình nấu chảy kim loại. Toàn bộ quá trình rất đơn giản và thuận tiện để hoạt động. Mỗi lần nấu chảy cần một hoặc hai công nhân để hoàn thành. Trong quá trình nấu chảy, có thể đạt được sự giám sát nhiệt độ theo thời gian thực và điều chỉnh thành phần vật liệu, và vật liệu kim loại cuối cùng phù hợp hơn với yêu cầu của quy trình.

2.2. Lò gas màng cảm ứng chân không

Đối với một số vật liệu nhất định, quá trình này không bắt buộc phải hoàn tất việc đổ vào buồng chân không mà chỉ cần bảo quản nhiệt và khử khí trong môi trường chân không. Trên cơ sở lò VIM, lò khí màng cảm ứng chân không của lò khử khí VID đang dần được phát triển.

Đặc điểm chính của lò khử khí cảm ứng chân không là cấu trúc nhỏ gọn và thể tích lò nhỏ. Thể tích nhỏ hơn có lợi cho việc chiết khí nhanh và chân không tốt hơn. So với lò khử khí thông thường, thiết bị có thể tích tương đối nhỏ, mất nhiệt độ thấp, tính linh hoạt và tiết kiệm tốt hơn, phù hợp cho việc nạp chất lỏng hoặc rắn. Lò VID có thể được sử dụng để nấu chảy và khử khí bằng thép đặc biệt và kim loại màu, và nó cần được đổ vào khuôn trong điều kiện môi trường khí quyển hoặc môi trường bảo vệ. Toàn bộ quá trình nấu chảy có thể thực hiện việc loại bỏ các tạp chất như khử cacbon và tinh chế vật liệu, khử hydro, khử oxy và khử lưu huỳnh, giúp điều chỉnh chính xác thành phần hóa học để đáp ứng yêu cầu của quy trình.
Trong điều kiện chân không hoặc không khí bảo vệ nhất định, vật liệu kim loại sẽ dần dần tan chảy khi nung nóng lò khử khí cảm ứng và khí bên trong có thể được loại bỏ trong quá trình này. Nếu một loại khí phản ứng thích hợp được thêm vào trong quy trình, nó sẽ kết hợp với nguyên tố carbon bên trong kim loại để tạo ra các cacbua khí được loại bỏ khỏi lò, đạt được mục đích khử cacbon và tinh chế. Trong quá trình rót, cần phải đưa ra một bầu không khí bảo vệ nhất định để đảm bảo rằng vật liệu kim loại đã được khử khí được cách ly với khí trong khí quyển, và cuối cùng quá trình khử khí và tinh chế vật liệu kim loại được hoàn thành.

2.3. Lò rót khử khí cảm ứng chân không

Lò rót khử khí cảm ứng chân không được phát triển trên cơ sở hai công nghệ nấu chảy đầu tiên. Năm 1988, Leybold-Heraeus, tiền thân của công ty ALD của Đức, đã sản xuất lò VIDP đầu tiên. Cốt lõi kỹ thuật của loại lò này là buồng nấu chảy chân không nhỏ gọn được tích hợp với nồi nấu cuộn dây cảm ứng. Nó chỉ lớn hơn cuộn dây cảm ứng một chút và chỉ chứa cuộn dây cảm ứng và nồi nấu kim loại. Dây cáp, đường ống làm mát bằng nước và cơ cấu quay vòng thủy lực đều được lắp đặt bên ngoài buồng nóng chảy. Ưu điểm là bảo vệ dây cáp và đường ống làm mát bằng nước khỏi hư hỏng do thép nóng chảy bắn tung tóe và những thay đổi định kỳ về nhiệt độ và áp suất. Do sự thuận tiện trong việc tháo rời và thay thế nồi nấu kim loại nên vỏ lò VIDP được trang bị XNUMX thân lò. Lớp lót lò nung chuẩn bị giúp rút ngắn chu kỳ sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất.

Vỏ lò được đỡ trên khung lò và hai trụ xi lanh thủy lực bằng chân không kín mangS. Khi đổ, hai xi lanh thủy lực đặt trên nắp lò ở một bên, và nắp lò điều khiển buồng nấu chảy nghiêng xung quanh chân không. mang. Ở trạng thái rót nghiêng, không có chuyển động tương đối giữa buồng nóng chảy và nồi nấu kim loại cuộn cảm ứng. Á hậu là một phần quan trọng của lò VIDP. Do thiết kế của lò VIDP cách ly buồng nóng chảy với buồng phôi nên thép nóng chảy phải đi qua máy chạy chân không vào buồng phôi. Buồng phôi được mở và đóng với một cạnh xiên vuông. Nó bao gồm hai phần. Phần cố định tiếp giáp với buồng chạy và phần có thể di chuyển di chuyển theo chiều ngang dọc theo đường đất để hoàn thành việc đóng mở buồng phôi. Ở một số thiết bị, bộ phận chuyển động được thiết kế nghiêng 30 độ, mở trái phải hướng lên trên, thuận tiện cho việc bốc dỡ khuôn phôi và bảo dưỡng sửa chữa cầu trục hàng ngày. Khi bắt đầu nấu chảy, thân lò được nâng lên bằng cơ cấu thủy lực bên dưới, nối với vỏ lò kết cấu phía trên của lò và được khóa bằng cơ cấu đặc biệt. Đầu trên của vỏ lò được nối với buồng cấp liệu thông qua chân không van.

Do chỉ có phần nấu chảy được đặt trong buồng chân không và đổ ra ngoài qua rãnh chuyển hướng nên kết cấu lò nhỏ gọn, buồng nấu chảy nhỏ hơn và có thể kiểm soát chân không tốt hơn và nhanh hơn. So với lò nấu chảy cảm ứng truyền thống, nó có đặc điểm là thời gian sơ tán ngắn và tốc độ rò rỉ thấp. Việc kiểm soát áp suất lý tưởng có thể đạt được bằng cách trang bị hệ thống điều khiển logic PLC. Đồng thời, hệ thống khuấy điện từ có thể khuấy ổn định bể nóng chảy, các nguyên tố được thêm vào sẽ được hòa tan đồng đều trong bể nóng chảy từ trên xuống dưới, giữ nhiệt độ gần như không đổi. Khi đổ tiền, đường ray được làm nóng bằng hệ thống gia nhiệt bên ngoài để giảm hiện tượng tắc nghẽn cổng rót ban đầu và nứt nhiệt đường chạy. Bằng cách thêm vách ngăn bộ lọc và các biện pháp khác, nó có thể làm giảm tác động của thép nóng chảy và cải thiện độ tinh khiết của kim loại. Do thể tích lò VIDP nhỏ nên việc phát hiện và sửa chữa rò rỉ chân không dễ dàng hơn, thời gian vệ sinh trong lò ngắn hơn. Ngoài ra, nhiệt độ trong lò có thể được đo bằng cặp nhiệt điện nhỏ, dễ thay thế.

2.4, nồi nấu kim loại làm mát bằng nước cảm ứng

Phương pháp nấu chảy chân không cảm ứng điện từ nồi nấu làm mát bằng nước là một phương pháp nấu chảy đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Nó chủ yếu được sử dụng để chuẩn bị điểm nóng chảy cao, độ tinh khiết cao và vật liệu kim loại hoặc phi kim loại cực kỳ hoạt động. Bằng cách cắt nồi nấu đồng thành các phần bằng nhau trong cấu trúc cánh hoa đồng và nước làm mát được truyền qua từng khối cánh hoa, cấu trúc này giúp tăng cường lực đẩy điện từ, để kim loại nóng chảy bị ép vào giữa tạo thành bướu và tách ra khỏi bức tường nồi nấu kim loại. Kim loại được đặt trong một trường điện từ xen kẽ. Thiết bị tập trung công suất trong không gian thể tích bên trong nồi nấu kim loại, sau đó tạo thành dòng điện xoáy mạnh trên bề mặt điện tích. Một mặt nó giải phóng nhiệt Joule để làm tan chảy điện tích, mặt khác nó tạo thành lực Lorentz làm tan chảy vật thể lơ lửng và tạo ra sự khuấy động mạnh. Các nguyên tố hợp kim được thêm vào có thể được trộn nhanh và đồng đều trong quá trình nấu chảy, làm cho thành phần hóa học đồng đều hơn và dẫn nhiệt độ cân bằng hơn. Do tác dụng của lực bay lên từ, chất tan chảy không tiếp xúc với thành trong của nồi nấu kim loại, điều này ngăn không cho nồi nấu kim loại làm ô nhiễm chất tan chảy. Đồng thời, nó làm giảm sự dẫn nhiệt và tăng cường bức xạ nhiệt, làm giảm sự tản nhiệt của kim loại nóng chảy và đạt nhiệt độ cao hơn. Đối với lượng kim loại bổ sung, nó có thể được nấu chảy và giữ ấm theo thời gian và nhiệt độ cài đặt cần thiết, và không cần phải xử lý trước lượng điện tích. Quá trình nấu chảy nồi nấu kim loại làm mát bằng nước có thể đạt đến mức độ nấu chảy chùm tia điện tử trong việc loại bỏ tạp chất kim loại và tinh chế khử khí, trong khi tổn thất bay hơi nhỏ hơn và mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn và hiệu quả sản xuất được cải thiện. Do đặc tính gia nhiệt không tiếp xúc của gia nhiệt cảm ứng, tác động lên sự nóng chảy nhỏ hơn và có tác dụng tốt trong việc điều chế các kim loại có độ tinh khiết cao hơn hoặc cực kỳ hoạt động. Do cấu trúc phức tạp của thiết bị nên việc thực hiện nấu chảy maglev cho thiết bị công suất lớn vẫn còn khó khăn. Ở giai đoạn này, không có thiết bị nấu chảy nồi đồng làm mát bằng nước công suất lớn. Thiết bị nấu kim loại làm mát bằng nước hiện nay chỉ được sử dụng cho nghiên cứu thực nghiệm về nấu chảy kim loại khối lượng nhỏ.

3. Xu hướng phát triển trong tương lai của thiết bị nấu chảy cảm ứng

Với sự phát triển của công nghệ gia nhiệt cảm ứng chân không, các loại lò không ngừng thay đổi để đạt được các chức năng khác nhau. Từ một cấu trúc nấu chảy hoặc sưởi ấm đơn giản, nó đã dần phát triển thành một cấu trúc phức tạp có thể thực hiện các chức năng khác nhau và thuận lợi hơn cho sản xuất. Đối với các quy trình công nghệ phức tạp hơn trong tương lai, làm thế nào để đạt được khả năng kiểm soát quy trình chính xác, đo lường và trích xuất thông tin liên quan cũng như giảm chi phí lao động nhiều nhất có thể là hướng phát triển của thiết bị nấu chảy cảm ứng.

3.1, mô-đun

Trong một bộ thiết bị hoàn chỉnh, các thành phần khác nhau được trang bị cho các yêu cầu sử dụng khác nhau. Mỗi bộ phận của thành phần thực hiện chức năng riêng để đạt được mục đích sử dụng riêng. Đối với một số loại lò nhất định, việc bổ sung một số mô-đun nhất định để làm cho thiết bị hoàn thiện hơn, chẳng hạn như trang bị hệ thống đo nhiệt độ hoàn chỉnh giúp quan sát sự thay đổi của vật liệu trong lò theo nhiệt độ và đạt được sự kiểm soát nhiệt độ hợp lý hơn; được trang bị máy quang phổ khối để phát hiện thành phần vật liệu. Điều chỉnh thời gian và trình tự thêm các nguyên tố hợp kim để cải thiện hiệu suất của hợp kim trong giai đoạn phát triển của quy trình; được trang bị súng điện tử và súng ion để giải quyết vấn đề nóng chảy của một số kim loại chịu lửa, v.v. Trong thiết bị luyện kim cảm ứng trong tương lai, sự kết hợp khác nhau của các mô-đun khác nhau để đạt được các chức năng khác nhau và đáp ứng các yêu cầu quy trình khác nhau đã trở thành xu hướng phát triển tất yếu và nó cũng là sự kết hợp và tham khảo của các lĩnh vực khác nhau. Để cải thiện quy trình luyện kim loại và thu được vật liệu có hiệu suất tốt hơn, thiết bị mô-đun sẽ có khả năng cạnh tranh thị trường mạnh hơn.

3.2. Kiểm soát thông minh

So với phương pháp nấu chảy truyền thống, thiết bị cảm ứng chân không có lợi thế lớn trong việc thực hiện kiểm soát quá trình. Do sự phát triển của công nghệ máy tính, giao diện người-máy hoạt động thân thiện, thu tín hiệu thông minh và cài đặt chương trình hợp lý trong thiết bị có thể dễ dàng đạt được mục đích kiểm soát quá trình nấu chảy, giảm chi phí lao động và giúp thao tác đơn giản hơn và hiệu quả hơn. thuận lợi.

Trong sự phát triển trong tương lai, nhiều hệ thống điều khiển thông minh hơn sẽ được bổ sung cho thiết bị chân không. Đối với quy trình đã thiết lập, mọi người sẽ dễ dàng kiểm soát chính xác nhiệt độ nấu chảy hơn thông qua hệ thống điều khiển thông minh, thêm vật liệu hợp kim vào một thời điểm cụ thể và hoàn thành một loạt các hành động nấu chảy, bảo quản nhiệt và đổ. Và tất cả những điều này sẽ được máy tính kiểm soát và ghi lại, giảm thiểu những tổn thất không đáng có do lỗi của con người gây ra. Đối với quá trình nấu chảy lặp đi lặp lại, nó có thể thực hiện điều khiển hiện đại thông minh và thuận tiện hơn.

3.3. tin học hóa

Thiết bị nấu chảy cảm ứng sẽ tạo ra một lượng lớn thông tin nấu chảy trong toàn bộ quá trình nấu chảy, sự thay đổi thông số thời gian thực của nguồn cung cấp năng lượng sưởi ấm cảm ứng, trường nhiệt độ của điện tích, nồi nấu kim loại, trường điện từ do cuộn dây cảm ứng tạo ra, tính chất vật lý của kim loại nóng chảy, v.v. Hiện tại, thiết bị chỉ thực hiện việc thu thập dữ liệu đơn giản và quá trình phân tích được thực hiện sau khi dữ liệu được trích xuất sau khi quá trình nấu chảy hoàn tất. Trong tương lai, sự phát triển của tin học hóa, thu thập và xử lý dữ liệu cũng như quy trình phân tích chắc chắn sẽ gần như đồng bộ hóa với quy trình nấu chảy. Thu thập dữ liệu hoàn chỉnh cho các vật liệu được nấu chảy bên trong của thiết bị luyện kim, xử lý dữ liệu bằng máy tính, hiển thị thời gian thực của trường nhiệt độ bên trong và trường điện từ của thiết bị trong tình huống hiện tại và truyền tín hiệu, thông qua phản hồi thời gian thực của các dữ liệu khác nhau, thuận tiện cho mọi người Việc quan sát và điều chỉnh thời gian thực của quá trình nấu chảy đã tăng cường sự can thiệp và kiểm soát của con người. Trong quá trình nấu chảy, những điều chỉnh kịp thời được thực hiện để cải thiện quy trình và cải thiện hiệu suất hợp kim.

Kết luận 4

Với sự tiến bộ của ngành công nghiệp, công nghệ nấu chảy cảm ứng chân không đã phát triển vượt bậc trong những thập kỷ gần đây với những ưu điểm độc đáo và nó đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp. Hiện tại, mặc dù công nghệ luyện cảm ứng chân không của nước tôi vẫn còn tụt hậu so với nước ngoài nhưng vẫn cần sự nỗ lực không ngừng nghỉ của các học viên có liên quan để nâng cao khả năng cạnh tranh thị trường của thiết bị luyện kim đặc biệt của nước tôi và cố gắng hết sức để trở thành thiết bị luyện kim hạng nhất thế giới . Đi đầu.

Liên kết đến bài viết này ： Sự phát triển và xu hướng của công nghệ nấu chảy cảm ứng chân không

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com

PTJ® là nhà sản xuất tùy chỉnh cung cấp đầy đủ các thanh đồng, các bộ phận bằng đồng và các bộ phận bằng đồng. Các quy trình sản xuất phổ biến bao gồm làm trống, dập nổi, đúc, dịch vụ dây edm, khắc, hình thành và uốn cong, đảo lộn, nóng rèn và ép, đục lỗ và đục lỗ, cuộn chỉ và khía, cắt, gia công nhiều trục chính, đùn và rèn kim loại và dập. Các ứng dụng bao gồm thanh cái, dây dẫn điện, cáp đồng trục, ống dẫn sóng, linh kiện bóng bán dẫn, ống vi sóng, ống khuôn trống, và luyện kim bột bể đùn.

Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( sales@pintejin.com ).