Плавильная печь для ювелиров — начните создание шедевра!

Производители

Как упоминалось ранее, число производителей и моделей очень велико, однако при покупке рекомендуется выбирать продукцию следующих фабрик:

• Vulkano Italy – один из крупнейших производителей, который предлагает широкий ассортимент продукции с различным функционалом;
• Saturn (Россия) – отечественный производитель, который успешно себя зарекомендовал за предыдущие годы;
• SCHUTTLE – производитель печей для небольших предприятий, продукция которого гарантирует оперативное плавление нескольких сотен грамм металла;
• VOYAGER – относительно надежный и бюджетный производитель, продукция которого отличается высокой ремонтопригодностью;
• VCG – малоизвестный американский производитель, продукция которого пользуется огромным спросом на рынке США и Канады.

Принцип работы

Подвергаясь постепенной сушке и нагреву, металл или шихта движутся сверху по направлению к низу установки. В свою очередь, разогретые газы, поднимаются снизу вверх, в противоход продукту, который заложен в подобную печку. Более наглядно этот процесс изображен на схеме:

При плавке цветных металлов, внизу печи устанавливается специальная емкость, куда стекает весь расплав, а выработанные агрегатом газы поднимаются наверх.

Проблемы шахтных печей в цветной металлургии состоят в применении особых видов шихты, а также дорогого и труднодоступного кокса. Сейчас такие процессы проводят с использованием газа и антрацитного угля, что значительно снижает себестоимость получения цветных металлов.

В работе шахтных печей для термической обработки сталей существуют свои особенности. В них металл не плавится, а подвергается температурной обработке для улучшения прочностных и антикоррозионных характеристик.

Проходя через стадии нагревания, с последующей обработкой в специальных средах с присутствием определенных газов, металлические поверхности приобретают, требуемые по технологическим условиям, свойства. К примеру, это процессы цементации или азотирования. Для них применяются специальные жаропрочные реторты.

Устройство

Прежде, чем начать активную эксплуатацию подобной печи, необходимо разобраться в его устройстве. Многих людей пугают подобные печи, так как, по их мнению:

• Создается крайне высокая температура в рабочей зоне;
• Не удается достичь высокой температуры для плавки тугоплавких металлов;
• Высокий расход электроэнергии;
• Нагрузка на электрические сети.

Часть этих утверждений порой имеет место быть, однако чаще всего источник проблемы кроется не в недостатках самого устройства, а в неправильном его использовании. Если не желаете столкнуться с какими-либо проблемами, то тщательно следуйте приложенной инструкции.

Само устройство состоит из нескольких частей: механизм нагрева с индукционной спиралью, блок контроля электропитанием и температуры, а также защитный изолирующий кожух, который предупреждает чрезмерный нагрев окружающих предметов.

Устройство миниатюрных устройств на порядке проще, чем промышленных аналогов, что благоприятно влияет на их надежность и долговечность!

Устройство печи для плавки металла

Сталь, чугун, медь, латунь, бронза, алюминий хорошо переплавляются в индукционных плавильных печах. Работают они под влиянием электромагнитного поля, что способствует хорошему перемешиванию металла во время плавки. Печь оснащена наклонным устройством, при помощи которого происходит слив металла в литейный ковш. Гидравлическая система обеспечивает плавный наклон плавильного узла. Внутри данного узла расположен индуктор, который выполнен в виде медной катушки. Для плавки металла в плавильном агрегате используется два вида тиглей – футерованный и графитовый. Для черных металлов используют набивную футеровку, для цветных применяют графитовые тигли. Во время плавки металла происходит охлаждение двух контуров: внутренний ,в котором циркулирует дистиллированная вода, охлаждаемая внешним контуром(техническая вода).

Краткая характеристика различных печей

Разновидности приборов

• Тигельные индукционные печи используют для расплавки металлов, главным их принципом, отличным от работы других агрегатов, является отсутствие сердечника.
• Канальные агрегаты индукционного действия представляют собой своеобразный трансформатор, которая имеет стальной наконечник – магнитный привод. Нагрузка подается через вторичную обмотку, выполненную одним витком.
• Индукционные приборы вакуумного действия, который процесс плавки выполняют в условиях полного вакуума, который буквально вытягивает из металла все примеси.
• Плавильные тигельные печи – индукторы на массу плавки от 5 до 200 кг с преобразователем по принципу транзистора.

Печи для обжига сырья и полупродуктов

Многоподовая печь представляет вертикальный цилиндр диаметром 4—8 м и высотой 4—12 м, разделенный по высоте горизонтальными подами. Исходная шихта загружается на верхний под и последовательно перемещается с пода на под перегребающим устройством, состоящим из центрального вала и рукоятей с гребками. Топливо и воздух подаются в печь через окна, имеющиеся на каждом поду.

Барабанная вращающаяся печь имеет форму горизонтально расположенного цилиндра диаметром 2—5 м и длиной 20— 150 м. Шихта и топливо поступают в печь обычно с противоположных концов печи. Движение шихты происходит вследствие вращения и некоторого наклона самой печи.

Агломерационная машина состоит из непрерывно движущейся цепочки стальных решеток шириной 1—4 м и длиной 10—50 м. Шихта насыпается слоем на поверхность решеток и зажигается в голове машины, а воздух, необходимый для обжига, просасывается через слой материала на решетках.

Печь для обжига в кипящем слое представлена камерой, имеющей поперечный размер 2—8 м и высоту 3—15 м. Воздух, поступающий в печь через под с большим числом отверстий, поддерживает обрабатываемый материал в состоянии непрерывного движения, напоминающего кипение жидкости.

Принципы выбора

При выборе печи для металла нужно учитывать:

1. Какие изменения технических характеристик должны произойти с металлическими заготовками.
2. Какой тип топлива или энергоноситель доступен для применения. Например, если нет возможности собрать, подключить электрическую печь, можно сделать классический горн на дровах или газу.
3. Какие материалы будут обрабатываться.
4. Габариты, масса оборудования.

Промышленное оборудование (Фото: Instagram / kgtmakc)

Преимущества и недостатки

Положительные стороны:

1. Высокий КПД.
2. Прочность, надежность, долговечность.
3. Быстрый нагрев.
4. Удобная система управления. С их помощью можно выставить точный температурный режим.
5. Наличие эффективной системы охлаждения.

Отрицательные стороны:

1. Печки быстро остывают.
2. Материал оборудования прогорает под воздействием высоких температур.

Производители и цены

Производители печей для плавки металлов:

• «PRO-Станки»;
• «РОСИндуктор»;
• «Индуктор».

Цена компактной индукционной печи для мастерской — 60 000 рублей. Стоимость промышленного оборудования — 500 000 рублей.

Особенности эксплуатации

Как уже говорилось выше, в печах тигельного типа используются источники питания высокой частоты.

При этом, генераторы, изготовленные своими руками, могут излучать паразитные высокочастотные колебания, которые могут принести определенный вред здоровью человека.

Поэтому при эксплуатации индукционной печи индуктор необходимо располагать вертикально, перед включением печи на индуктор надо надевать заземленный экран. При включенной печи необходимо наблюдать за происходящими в тигле процессами на расстоянии, а после выполнения работ немедленно выключать ее.

При эксплуатации изготовленной своими руками индукционной печи необходимо:

Индукционные печи для плавки металла

Принцип работы

Индукционный нагрев положен в основу действия печи. Другими словами, электрический ток образовывает электромагнитное поле и получается тепло, которое используется в промышленных масштабах. Этот закон физики изучается в последних классах общеобразовательной школы. Но понятие электрического агрегата и электромагнитных индукционных котлов нельзя путать. Хоть в основе работы и там и тут лежит электричество.

Как это происходит

Генератор подключается к источнику переменного тока, который поступает в него через индуктор, находящийся внутри. Конденсатор задействуется для создания контура колебания, в основе которого лежит постоянная рабочая частота, на которую настраивается система. При возрастании напряжения в генераторе до предела в 200 В индуктор создает магнитное поле переменного действия.

Замыкание цепи происходит, чаще всего, посредством сердечника из ферромагнитного сплава. Переменное магнитное поле начинает взаимодействие с материалом заготовки и создает мощный поток электронов. После вступления в индукционное действие электропроводящего элемента в системе происходит возникновение остаточного напряжения, которое в конденсаторе способствует возникновению вихревого тока. Энергия вихревого тока преобразовывается в тепловую энергию индуктора и происходит нагревание до высоких температур плавления искомого металла.

Тепло, производимое индуктором, применяют:

• для расплавления мягких и твердых металлов;
• для закаливания поверхности металлических деталей (например, инструмента);
• для обработки в термическом режиме уже произведенных деталей;
• бытовых потребностей (обогрев и кулинария).

Преимущества перед другими видами плавильных печей

Индукционные печи – не единственное изобретение, используемое для плавления металлов.

Есть ещё знаменитые мартены, домны и другие виды. Однако рассматриваемая нами печь имеет перед всеми остальными ряд неоспоримых преимуществ.

Печи, работающие на принципе индукции, могут быть довольно компактными, и их размещение не доставит никаких трудностей.

Высокая скорость плавки. Если другие печи для плавки металла требуют несколько часов только на разогрев, индукционная справляется с этим в несколько раз быстрее.

Коэффициент полезного действия лишь немного не достигает отметки в 100 %.

По чистоте расплава индукционная печь уверенно занимает первое место. В других устройствах приготовленная к расплаву заготовка непосредственно соприкасается с нагревательным элементом, что зачастую приводит к загрязнению. Токи Фуко нагревают заготовку изнутри, воздействуя на молекулярную структуру металла, и побочных элементов в неё не попадает.

Последнее преимущество просто необходимо в ювелирном деле, где частота материала повышает его ценность и уникальность.

Индукционные печи используют при плавке металлов принципиально иной метод нагрева. Благодаря этому, усовершенствовалась и технология плавки, расширились возможности переплавления металлов из лома.

Работа индукционных печей построена на принципе выделения тепла металлом при прохождении через него электрического тока. Таким образом, нагрев происходит не за счет тепловых волн, достигающих металла, а за счет превращения металлической массы в самостоятельный источник выделения тепла.

Для создания электромагнитного поля в печи используется индуктор. В связи с этим применяемый принцип плавки обозначается как индукционный нагрев. Индуктор входит в конструкцию плавильного агрегата.

Обязательное условие эффективной работы печи – продуманная система охлаждения. К печи необходимо одновременно подвести и электроснабжение для нагрева металлов, и воду для охлаждения самого индуктора.

При использовании индукционных печей значительно повышается удобство и качество плавки металлов. Под воздействием электромагнитного потока в расплавленной массе металла усиливается циркуляция.

Это способствует повышению однородности полученного в результате плавки металла.

Кроме того, плавильные печи, использующие принцип индукционного нагрева, дают на выходе металл с более высокими показателями и по чистоте, и по однородности.

Повышение качества металла дополняется снижением себестоимости всего процесса плавки. Достигается это за счет экономии электроэнергии, затрачиваемой на весь процесс переплавки металлов.

Высокий коэффициент полезного действия работы печей подобного типа — еще одно дополнительное условие, приводящее к снижению производственных затрат.

В настоящий момент в промышленности чаще используются индукционные печи высокой частоты.

Однако, среднечастотные печи также имеют свои преимущества. Они позволяют снизить расходы электроэнергии почти в два раза.

Индукционные печи среднего нагрева отличаются сжатым временным циклом плавки (от 40 до 45 минут). Это достигается за счет того, что значительно повышен предел допустимой мощности в таких печах.

При использовании печей этого типа расширяются и возможности усовершенствовать технологию плавки металлов. Например, для производства чугуна можно использовать отходы других производств (кузнечного, токарно-фрезерного, прокатного).

Полученный состав чугуна близок к идеальному. Это достигается за счет того, что печи средней частоты дают возможность активнее управлять химическим составом расплавляемого металла.

В целом преимущества использования индукционной переплавки металла повышаются за счет использования разных типов агрегатов.

Индукционные печи средней частоты создают дополнительные преимущества для использования этого метода плавки.

В настоящее время на российских предприятиях используется порядка 23 % индукционных печей. Еще 76 % приходится на газовые вагранки.

Широкомасштабное внедрение на производствах оборудования для индукционной плавки позволит значительно повысить эффективность всего процесса и его производительность, отразится на качестве получаемого металла.

Принцип работы

Электрическая печь для плавки металла способна успешно работать  на сталелитейном производстве и в домашней мастерской. Принцип работы любой конструкции работающей с использованием электрической дуги разбит на 3 этапа:

Процесса плавки шихтового материала. На этом этапе, поверхность расплава закрывается пленкой, препятствующей поступлению различных вредных газов. Происходит поглощение фосфора, серы и других химических элементов, влияющих на качество стали и сплавов.
Окисления металлов. На этом этапе корректируется содержание в металле вредных веществ. Максимальный уровень фосфора или серы, не должен превышать 0,15% от общей массы

Для формирования марки сталей важно обеспечить корректировку содержания в ней азота, водорода. Уровень температуры в печи на этом этапе поддерживается выше предела плавления основного вещества на 1200

В качестве окислителя используется кислородный или слой окалины.
Этапа восстановления. В этот период удаляются серные включения, и структура металла доводится до заданного уровня по содержанию легирующих добавок и углерода.

Это общий принцип работы печей, но в зависимости от вида приборов, печь будет работать по определенной схеме. Разберем этот вопрос подробнее.

Постоянного тока

Электродуговые печи постоянного тока – устройства для использования в литейном деле и металлургической промышленности. С помощью поддержания дуги по центру увеличивается срок службы внутреннего слоя огнеупорных кирпичей в камере нагрева металлов. Такая работа приводит к экономии электроэнергии, повышению уровня производительности печей. Такие устройства состоят:

• наружного корпуса камеры нагрева металлов;
• свода из огнеупорного материала;
• нагревательного электрода, который монтируется в своде;
• в поде камеры установлены 2 электрода;
• три мощных электромагнита для корректировки положения электродуги;
• системы контроля над работой установки. В нее входят термодатчики, термопары и другое оборудование для управления процессом. Термопары устанавливают в верхней полости свода, над верхним пределом расплавленного металла, на минимальном расстоянии в 500 мм;
• блока управления электромагнитами;
• установлен дополнительный источник тока, с напряжением в 24 В.

Электромагниты удерживают дугу на центре камеры. Они устанавливаются так, чтобы угол отклонения по осям не составляло более 1200.

Переменного тока

Дуговые печи переменного тока – их принцип действия основан на пронизывающем эффекте переменного магнитного потока, который проходит через замкнутый контур камеры. В нее помещены материалы, которые под действием магнитного поля расплавляются. Внутренняя камера заключена в металлический корпус из жаропрочной стали.  Все внутреннее пространство до определенного уровня заполняется расплавленным металлом с легирующими добавками.

Сталь доводится до определенной температуры, проходит все три этапа приведенные выше и после окончания процесса плавки выводится в отдельный канал. При выпуске металла из печи, ток размыкается и расплавленная, готовая сталь сливается в ковши.

Производители

Как упоминалось ранее, число производителей и моделей очень велико, однако при покупке рекомендуется выбирать продукцию следующих фабрик:

• Vulkano Italy – один из крупнейших производителей, который предлагает широкий ассортимент продукции с различным функционалом;
• Saturn (Россия) – отечественный производитель, который успешно себя зарекомендовал за предыдущие годы;
• SCHUTTLE – производитель печей для небольших предприятий, продукция которого гарантирует оперативное плавление нескольких сотен грамм металла;
• VOYAGER – относительно надежный и бюджетный производитель, продукция которого отличается высокой ремонтопригодностью;
• VCG – малоизвестный американский производитель, продукция которого пользуется огромным спросом на рынке США и Канады.

Как сделать графитовый тигель

Ёмкость этой категории имеет множество достоинств:

• низкая общая масса;
• сопротивляемость горячим сплавам;
• хорошие показатели теплопроводности;
• с ростом температуры увеличивается прочность.

Если идти лёгким путём, то можно взять графитовый стержень, и тигель практически готов. Остаётся только приделать дно.

Графитовые тигели различных размеров

Если необходимой трубки не найдётся, всё можно выполнить при помощи двух формочек разных размеров, которые вставляются одна в одну, а свободное пространство позволит придать нужные размеры. Первоначально нужно засыпать мертель в свободную тару, и жалеть его не следует. Дело в том, что порошок будет утрамбовываться и оседать. Далее добавляется жидкое стекло (около 15 мл.) и всё тщательно перемешивается. Смешанную массу рекомендуется поместить в большой контейнер цилиндрической формы (можно использовать пластиковый стаканчик) а маленьким продавить отверстие, оставив дно достаточно толстым.

В итоге выйдет сосуд, которому даётся время на высыхание. В этом случае также потребуется термическая обработка, благодаря которой удалятся излишки жидкости. Если все действия прошли верно, то будет качественный графитовый тигель, сделанный своими руками.

Области применения вторичного черного металла

Металлолом после переплавки приобретает свойства, присущие первичному сырью. Из него получается качественный металлопрокат, который можно использовать повсеместно.

Добыча металлических руд является сложным делом, поэтому вторичная переработка лома намного выгоднее для отрасли.

Она позволяет добиться:

1. Экономии энергетических ресурсов.
2. Уменьшения негативного воздействия на окружающую среду. Добыча сырья из руды наносит в 10 раз больше вреда.
3. Сохранения природных запасов (железной руды).
4. Ускорения добычи сырья. Переработка лома — процесс более быстрый, чем добыча и использование железной руды.

После переработки металлических отходов черные металлы могут быть использованы для создания любых изделий, необходимых человеку.

В этом видеоролике показана работа линии по переработке черного металла:

Инструкция по использованию плавильной печи в Valheim

Если вы уже построили плавильню и хотите переплавить руду с целью получения своих первых слитков металла, выполните такие действия:

1. Загрузите в слот для топлива уголь (выпадает с определенным шансом из сундуков). Всего можно положить 20 единиц угля;
2. С обратной стороны загрузите руду. Максимум 10 единиц;
3. Займитесь своими делами, а плавильня тем временем переплавит руду в слитки.

Готовые слитки металла упадут на землю сбоку от печи.

Что нужно для работы плавильни

Чтобы плавильня работала бесперебойно, не забывайте заправлять ее углем. Получить топливо можно несколькими способами:

• найти в сундуках в качестве случайной добычи;
• сжечь мясо на костре (превращается в уголь);
• выбить из суртлингов на Болоте;
• получить из углевыжигательной печи.

Последний вариант наиболее оптимальный, так как позволяет перерабатывать любой вид древесины в уголь (до 25 единиц за раз).

Построить этот ремесленный объект можно с помощью таких ресурсов:

• 20 камней;
• 5 ядер суртлингов.

В отличие от плавильни, готовый материал (топливо) выпадает из того же отверстия углевыжигательной печи, куда загружается сырье.

Преимущества индукционных печей

• Высокая чистота получаемого расплава.

  В других типах металлоплавильных термопечей обычно имеется прямой контакт теплоносителя с материалом, и, как следствие, — загрязнение последнего.

  В индукционных печах нагрев производится поглощением внутренней структурой проводящих материалов электромагнитного поля индуктора. Поэтому такие печи идеальны для ювелирных производств.

• Для термических печей главной проблемой является уменьшение содержания в расплавах черных металлов фосфора и серы, ухудшающих их качество.
• Высокий кпд индукционно плавильных устройств, доходящий до 98%.
• Большая скорость плавки благодаря нагреву образца изнутри и, как следствие высокая производительность ИПП, особенно для маленьких рабочих объемов до 200 кг.
• Разогревание муфельной электропечи с загрузкой 5 кг происходит в течение нескольких часов, индукционной печи — не более часа.
• Аппараты с загрузкой до 200 кг просты в размещении, монтаже и эксплуатации.

Муфельные печи

Как уже говорилось ранее, муфельные печи на данный момент являются наиболее востребованными на различных производствах. Производители массово закупаются подобными агрегатами, дабы иметь возможность вырабатывать продукцию в огромном количестве, причем делать это максимально качественно.

Внешний вид муфельной печи

Ранее мы уже рассказали о том, что главной особенностью муфельной системы является сам съемный муфель, который служит и в роли защиты и также в роли главного элемента для нагрева. Но мы не обсудили ценовой вопрос данной категории печей, а это к слову очень даже интересная тема. На данный момент цена на эти агрегаты уже довольно высокая, если еще немного ранее она варьировалась в среднем ценовом диапазоне. А все потому, что на данный продукт появился явный спрос.

Популярность муфельных печей с каждым месяцем только возрастает и возможно, что уже в скорейшем времени муфельные печи смогут заменить все то, что годами работало на различных предприятиях, а сейчас уже не приносит нужной производительности и не имеет шансов остаться и далее работать на каких-либо производствах.

Используемое оборудование

Кроме плавильных печей в работе используется ломоперерабатывающее оборудование, а именно:

• скрапные ножницы;
• пакетировочные и брикетировочные прессы;
• переносные гидравлические ножницы;
• агрегаты плазменной резки;
• сортирующе-измельчающее оборудование;
• дозаторы;
• перегружатели;
• шредеры;
• магнитные сепараторы.

Не стоит забывать и о кранах или грузоподъемных магнитах — с их помощью осуществляется доставка материала.

Пакетировочные прессы необходимы для подготовки отходов, например:

• проволоки,
• обрезков листов.

Пресс состоит из камеры с плунжерами, установка оборудована гидравлической аппаратурой и механизмом загрузки лома в камеру. В процессе пакетирования происходит сжимание отходов в трех плоскостях, так формируются компактные пакеты.

Процесс переработки состоит из загрузки металлических отходов в камеру для последующего прессования, завершает переработку складирование пакетов. Для обслуживания установки используется механизированная техника, например:

• грузоподъемные магниты,
• краны.

Пресс-ножницы – это установка, поперечная стенка камеры которой выполняет роль ножевой балки. Металлические отходы перемещаются под ножи при помощи механизма подачи, затем лом фиксируется штемпелем.

Аллигаторные ножницы — рычажная установка, с помощью которой можно разрезать:

• трубы,
• армированный кабель,
• стальной прокат.

Для фиксации лома используется прижимное устройство, а для того, чтобы металл направить под нож, установлен ролик.

Гидравлические ножницы — состоят из:

• станины,
• подающего устройства,
• механизма прижима и разрезки.

Установка оборудована электроприводом и гидроприводом. Гидравлическими ножницами можно эффективно резать лом на порции.

Процесс переработки заключается в подготовке кусков, их загрузки в ножницы. Далее выполняется сам процесс резки, затем полученные куски сортируют по габаритам. Гидравлические ножницы вы можете увидеть на фото:

Мини-заводы по переработке лома — при их помощи можно осуществлять переработку черного лома, а затем сразу же выпускать из полученного черного металла многие виды готовой продукции, например:

• строительной арматуры,
• катанки.

Кроме того, можно наладить выпуск:

• уголка;
• двутавровой балки;
• швеллера;
• мелющих шаров.

Переплавка отходов происходит в электродуговых печах и устройствах индукционного типа.

Сталеплавильная установка предназначена для выпуска инструментальной и низколегированной стали. Возможно и производство конструкционной стали.

Инфо с актуальными ценами, а также ссылками на сайты продавца представлено в таблице:Оборудование, используемое для переплавки черного лома

Наименование	Модель	Стоимость	Сайт
пакетировочные прессы	Rico С-12, Rico С-26, Rico С-40	от 500 тыс. — 2,4 млн. рублей	пресс-рико.рф
БВ1330, Б1334, БГ1334, Б132, Б122	700 тыс. — 2,5 млн. рублей	impexpress.ru
брикетировочные прессы	AYMAS ВР-80	63 тыс. рублей	equipnet.ru
аллигаторные ножницы	AYMAS HM52, Н2732, Н313, Н315, RIKO A-500E, RIKO A-600	от 220 тыс. рублей	vlos.name
электромагниты	ЭМГ078, ЭМГ230	от 450 тыс. рублей	bars-service.ru
магнитные разделители	MCP — 1, MCP — 2	договорная	magnity-magsy.ru