Resistanssi uuni
Vastusuuni on sähköuuni, joka käyttää lämmönlähteenä johtimen läpi kulkevan virran tuottamaa Joule-lämpöä. Sähkölämmitysmenetelmän mukaan vastusuunit jaetaan kahteen tyyppiin: suora lämmitys ja epäsuora lämmitys. Suoran lämmönvastuksen uunissa virta kulkee suoraan materiaalin läpi. Koska sähkölämmitysteho on keskittynyt itse materiaaliin, materiaali lämpenee nopeasti, joten se soveltuu nopeaa lämmitystä vaativiin prosesseihin, kuten taottujen aihioiden lämmitykseen. Tämäntyyppinen vastusuuni voi lämmittää materiaaleja erittäin korkeisiin lämpötiloihin, kuten hiilimateriaalin grafitointisähköuuni, joka voi lämmittää materiaalit yli 2500 asteeseen. Suoran lämmönvastuksen uunia voidaan käyttää alipainevastuslämmitysuunina tai suojaavana kaasuvastuslämmitysuunina. Jauhemetallurgiassa sitä käytetään yleisesti volframin, tantaalin, niobiumin ja muiden tuotteiden sintraamiseen. Käytettäessä tämäntyyppistä uunia lämmitykseen on kiinnitettävä huomiota:
① Materiaalin tasaisen kuumenemisen varmistamiseksi vaaditaan, että materiaalin kunkin osan johtava poikkileikkaus ja johtavuus ovat yhdenmukaisia;
Teollisuuden vastusuuni
Teollisuuden vastusuuni
② Itse materiaalin suhteellisen pienestä resistanssista johtuen vaaditun sähkölämmitystehon saavuttamiseksi käyttövirta on melko korkea. Siksi lähettävän elektrodin ja materiaalin välinen kosketus on hyvä valokaaren ja materiaalin palamisen välttämiseksi. Lisäksi lähetyskiskon resistanssin tulee olla pieni piirihäviöiden vähentämiseksi;
Suurin osa vastusuuneista on epäsuoria lämmitysvastusuuneja, jotka on varustettu vastuskappaleilla, jotka on erityisesti suunniteltu sähköisen lämpömuunnoksen saavuttamiseen, joita kutsutaan sähköisiksi lämmityskappaleiksi, jotka siirtävät lämpöenergiaa uunissa oleviin materiaaleihin (Kuva 1: Epäsuorat lämmitysvastusuunit).
Sähkökukan uudelleensulatus
Tämän tyyppinen sähköuunin vaippa on valmistettu teräslevystä, ja uuni on vuorattu tulenkestävällä materiaalilla, kuten keraamisilla kuiduilla, materiaalien sisällä.
Yleisimmin käytetyt lämmityselementit ovat rautakromi-alumiiniset lämmityselementit, nikkelikromilämmityselementit, piikarbidi- ja molybdeenidisilisiditangot sekä piihiilisauvat ja zirkoniumdiboridikeramiikkakomposiittilämmityselementit. Tarpeen mukaan uunin sisäilma voi olla tavallinen ilmakehä, suojailmakehä tai tyhjiö. Yleinen syöttöjännite on 220 volttia tai 380 volttia, ja tarvittaessa konfiguroi välimuuntaja säädettävällä jännitteellä. Pieni uuni (<10 kW) single-phase power supply, large furnace three-phase power supply. For materials with a single variety and large batch size, continuous furnace heating is recommended. Resistance furnaces with furnace temperatures below 700 □ are mostly equipped with blowers to enhance heat transfer inside the furnace and ensure uniform heating. A resistance furnace used for melting fusible metals (lead, lead bismuth alloys, aluminum, magnesium and their alloys, etc.), which can be made into a crucible furnace; Alternatively, it can be made into a reflective furnace with a molten pool, and an electric heating element can be installed on the top of the furnace. An electric slag furnace is a resistance furnace that converts slag into electric heating.
Johdatus induktiouuniin
Sähköuuni, joka hyödyntää materiaalien induktiolämmitysvaikutusta niiden lämmittämiseen tai sulattamiseen. Induktiouunin peruskomponentti on kupariputkilla kierretty induktiokela. Vaihtojännite syötetään induktiokäämin molempiin päihin vaihtavan sähkömagneettisen kentän muodostamiseksi. Induktiokäämiin sijoitetaan johtavia materiaaleja ja sähkömagneettisen induktion vuoksi materiaaleihin syntyy pyörrevirtoja. Resistanssin vaikutuksesta sähköenergia muunnetaan lämpöenergiaksi materiaalien lämmittämiseksi; Voidaan siis myös ajatella, että induktiouuni on suora kuumennusvastusuuni.
Induktiouunin ominaisuus on, että kuumennetussa materiaalissa muuntuva sähköinen lämmitysteho (virranjako) on erittäin epätasainen, pinta-alaltaan suurin ja pienin keskus, eli skin-ilmiö. Induktiolämmityksen sähkölämmitystehokkuuden parantamiseksi virransyöttötaajuuden tulee olla sopiva. Pienissä sulatusuuneissa tai materiaalien pintalämmityksessä tulisi käyttää suurtaajuista sähköä, kun taas suurissa sulatusuuneissa tai materiaalien syvälämpölämmityksessä tulisi käyttää keskitaajuista tai tehotaajuista sähköä. Induktiokelat ovat kuormia, joilla on huomattava induktanssi, ja niiden tehokerroin on yleensä hyvin pieni. Tehokertoimen parantamiseksi induktiokäämit kytketään yleensä rinnan keski- tai korkeataajuisten kondensaattoreiden, jotka tunnetaan nimellä resonanssikondensaattorit, kanssa. Induktiokäämin ja materiaalin välisen raon tulee olla pieni. Induktiokelan tulee olla neliömäistä kupariputkea, jonka sisällä on vesijäähdytys. Induktiokäämin kiertovälin tulee olla mahdollisimman pieni ja eristyksen tulee olla hyvä. Induktiokuumennuslaitetta käytetään pääasiassa teräksen, kuparin, alumiinin, sinkin jne. lämmittämiseen ja valuun. Sillä on nopea lämmitys, alhainen palamishäviö, korkea mekanisointi ja automaatio, ja se soveltuu automaattisten käyttölinjojen konfigurointiin.
Sydäninduktiouuni
Teollisuudessa käytettyjä induktiosulatusuuneja ovat upokasuunit (sydämetttömät induktiouunit) ja urauunit (sisäinduktiouunit), kuten kuvassa 2 on esitetty kaaviokuva induktiouunin rungosta. Upokas on valmistettu tulenkestävästä materiaalista tai teräksestä, ja sen kapasiteetti vaihtelee muutamasta kilosta kymmeniin tonneihin. Sulamisominaisuus on, että upokkaan sulaan metalliin kohdistuu sähköinen voima, joka pakottaa sulan altaan nestepinnan esiin, ja sula metalli virtaa nestepinnan keskeltä ympäröiville alueille aiheuttaen syklistä virtausta. Tätä ilmiötä kutsutaan sähkövaikutukseksi, joka voi tehdä sulatteen koostumuksen yhtenäiseksi. Haittana on, että kuona pyrkii reunaa kohti ja sillä on huono peitto. Ura-uuniin verrattuna upokasuunissa on joustava toiminta, korkea sulamislämpötila, mutta alhainen tehokerroin ja korkea virrankulutus. Sulaurauunin anturi koostuu rautasydämestä, induktiorenkaasta ja sulateurauunin vuorauksesta. Sulaura on yksi tai kaksi kaistalemaista rengasuraa, jotka on täytetty sulaalla materiaalilla, joka on yhdistetty sulatealtaaseen. Periaatteessa kaivausuunia voidaan pitää rautasydänmuuntajana, jossa on vain yksi käämikierros toisiossa ja oikosulku. Induktiivinen virta virtaa sulassa urassa, jolloin saavutetaan sähköinen lämmitysmuunnos.
Tuotannossa jokaisen metallisulatusuunin valmistumisen jälkeen sulateallasa ei voida tyhjentää, muuten se on helppo kuivua. Osa sulasta on säilytettävä seuraavan uunin aloitussulana. Sulauran lämpötila on korkeampi kuin sulaaltaan, ja se kantaa myös sulavirtauksen eroosion, joten sulateurauunin vuoraus on altis vaurioitumiselle. Huollon helpottamiseksi nykyaikaiset uunianturit on tehty helposti vaihdettaviksi kokoonpanoiksi. Sulatusuunin kapasiteetti vaihtelee muutamasta sadasta kilosta yli sataan tonniin. Sulatusuuni syöttää tehoa tehotaajuudelle, ja piiteräslevyistä valmistettujen rautasydämien magneettireittien käytön ansiosta sähköhyötysuhde ja tehokerroin ovat molemmat korkeat. Sulatusuunia käytetään pääasiassa valuraudan, kuparin, sinkin, messingin jne. sulattamiseen. Sitä voidaan käyttää myös sekoitusuunina sulan materiaalin varastointiin ja lämmittämiseen.
kaariuuni
Sähköuuni, joka käyttää valokaaren lämpövaikutusta metallien ja muiden materiaalien sulattamiseen (Kuva 3 Valokaariuunin tyyppi). Lämmitysmenetelmiä on kolmenlaisia: Epäsuora lämmitys sähkökaariuuni.
kaariuuni
Kahden elektrodin väliin syntyy kaari koskematta materiaaliin ja materiaali kuumennetaan lämpösäteilyllä. Tämäntyyppisessä uunissa on korkea melu, alhainen hyötysuhde, ja se poistetaan vähitellen käytöstä. Valokaariuunin suora lämmitys.
Elektrodin ja materiaalin väliin syntyy kaari, joka lämmittää materiaalia suoraan;
Teräksen valmistukseen tarkoitettu kolmivaiheinen sähkökaariuuni on yleisimmin käytetty suoralämmitteinen sähkökaariuuni Uppokaariuuni, joka tunnetaan myös nimellä pelkistysuuni tai upokaariuuni. Elektrodin toinen pää on upotettu materiaalikerrokseen muodostaen kaaren materiaalikerroksen sisään ja lämmittäen materiaalia käyttämällä itse materiaalikerroksen vastusta; Käytetään yleisesti ferroseosten sulattamiseen.
Tyhjiökaariuuni
Se on sähköuuni, joka käyttää sähkökaarta metallien suoraan lämmittämiseen ja sulattamiseen tyhjiöuunin rungossa. Uunin sisällä oleva kaasu on ohutta ja luottaa pääasiassa sulan metallin höyryyn kaaren muodostamiseksi. Kaaren vakauttamiseksi syötetään yleensä tasavirtaa. Sulatusominaisuuksien mukaan se jaetaan metallien uudelleensulatusuuneihin ja valuuuneihin. Sen mukaan, kuluvatko (sulavat) elektrodit sulatusprosessin aikana, ne jaetaan omakäyttöisiin uuneihin ja ei-omakäyttöisiin uuneihin. Suurin osa teollisista sovelluksista on omakäyttöisiä uuneja. Tyhjiökaariuunia käytetään erikoisteräksen, aktiivisten ja tulenkestävien metallien kuten titaanin, molybdeenin ja niobiumin sulattamiseen.
Valokaarilämmitystä voidaan pitää valokaaren vastuslämmityksenä. Vakaa kaaren vastus on välttämätön edellytys uunin normaalille tuotannolle. AC-kaariuunit käyttävät yleensä tehotaajuussähköä. Kaaren stabiloimiseksi uunin virransyöttöpiirissä tulee olla sopiva induktanssi. Induktanssi voi kuitenkin vähentää tehokerrointa ja sähkötehokkuutta. Virtataajuuden pienentäminen on tapa kehittää vaihtovirtakaariuuneja. Valokaarivastuksen arvo on melko pieni, ja tarvittavan lämmön saamiseksi uuni vaatii huomattavan työvirran. Siksi uunin lyhyen verkon vastuksen tulee olla mahdollisimman pieni liiallisten piirihäviöiden välttämiseksi. Kolmivaiheisissa kaariuuneissa on tarpeen varmistaa, että kolmen vaiheen impedanssi on lähellä samaa, jotta vältetään epätasapainoiset kolmivaihekuormat.
Plasma uuni
Sähköuuni, joka käyttää työkaasun ionisoinnissa syntyvää plasmaa lämmitykseen tai sulatukseen. Plasmaa tuottavaa laitetta kutsutaan yleensä plasmapistooliksi, ja niitä on kahta tyyppiä: kaariplasmapistooleja ja korkeataajuisia induktioplasmapistooleja. Työkaasu johdetaan plasmapistooliin, joka on varustettu laitteella, joka tuottaa kaaren tai suurtaajuisen (5-20 MHz) sähkökentän. Työskentelykaasu ionisoituu toiminnan vaikutuksesta, jolloin syntyy plasma, joka koostuu elektroneista, positiivisista ioneista ja kaasuatomien ja molekyylien seoksesta. Tasaisella etäisyydellä
Elektronisuihkuuuni
Kun tytärrunko on poistettu plasmapistoolin suuttimesta, se muodostaa nopean ja korkean lämpötilan plasmakaariliekin, jonka lämpötila on paljon korkeampi kuin tyypillisellä kaarella. Yleisimmin käytetty työkaasu on argon, joka on yksiatomikaasu, joka on helppo ionisoida ja on inertti kaasu, joka voi suojata materiaaleja. Työlämpötila voi nousta jopa 20000 □; Käytetään erikoisteräksen, titaanin ja titaaniseosten, suprajohtavien materiaalien jne. sulattamiseen. Uunin tyyppejä ovat vesijäähdytteinen kuparikiteytysuuni, onttokatodiuuni, plasmauuni induktiolämmityksellä ja plasmauuni, jossa on tulenkestävä vuoraus.