Nguyên lý hoạt động của máy nung cao tần

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY NUNG CAO TẦN - CƠ KHÍ PHƯỚC LỘC

Máy nung kim loại cao tần hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ. Khi đưa một khối kim loại vào trong từ trường biến thiên thì do sự biến thiên của từ trường sẽ xuất hiện một dòng điện xoáy (dòng faucault). Khi dùng dòng điện có tần số rất cao (tới hàng ngàn đến chục ngàn héc (hz)) thì dòng dòng faucault cũng sẽ có tần số cao tương ứng, do đó phát sinh nhiệt và nung nóng kim loại.

Nhiệt năng truyền vào khối kim loại phụ thuộc vào các yếu tố sau

Điện trở suất ρ và hệ số từ thẩm μ của kim loại.
Trị số dòng điện của nguồn cấp.
Tần số dòng điện của nguồn cấp.

Các bộ nguồn tần số cao sử dụng trong lò nung kim loại cao tần được tạo ra bằng các phương pháp

+ Dùng máy phát điện đặc biệt tần số cao

$F=\tfrac{N.P}{60} (HZ)$

Trong đó : P : số cặp cực. N: tốc độ quay roto (vòng /phút).

Ưu điểm:

Đơn giản về cấu trúc.

Độ tin cậy cao.

Có thể làm việc song song với các máy phát,vốn thấp nhất là khi công suất lớn.

+ Bộ biến tần của lò nung kim loại dùng thyristor

Là loại phổ biến nhất gồm hai khâu cơ bản là chỉnh lưu và nghịch lưu. dòng điện tần số công nghiệp trong máy nung kim loại được chỉnh lưu và được biến đổi thành dòng cao tần nhưng còn bị hạn chế ở tần số cao và giải công suất lớn. sử dụng tốt với các lò công suất nhỏ và vừa.

- Phạm vi ứng dụng của thiết bị gia nhiệt tần số của máy nung kim loại cao tần

Thiết bị gia nhiệt của máy nung cao tần dùng để nấu chảy kim loại trong môi trường không khí, chân không hoặc khí trơ. Ứng dụng để tôi bề mặt các chi tiết như bánh răng, cổ trục khuỷu của động cơ điêzen khi yêu cấu độ cứng bề ngoài cao.

- Thiết bị gia nhiệt tần số được phân loại theo

+ Theo tần số làm việc

Thiết bị tần số công nghiệp lấy điện từ lưới hoặc qua máy biến áp f = 50 hz (lò cảm ứng tấn số công nghiệp).
Thiết bị trung tần với tần số làm việc 500 10 0000 hz ( lò cảm ứng trung tần ). đây là lò trung gian giữa lò cảm ứng tần số công nghiệp và lò cảm ứng cao tần.
Thiết bị cao tần với tần số làm việc trên 10 000 hz ( lò cảm ứng cao tần ).

+ Theo phạm vi ứng dụng ( thiết bị tần số để nấu chảy kim loại và hợp kim).

Lò cảm ứng loại này có hai loại là lò có lõi thép ( lò máng ) và lò không có lõi thép ( lò nồi ).
Lò máng dung lượng nhỏ và nhiệt độ thấp dùng để nấu chảy 15 kim loại màu. Lò nồi có dung lượng nồi càng lớn thì tần số cáng giảm ( để nung nóng đều).

Hình 1: Lò máng

Hình 2: Lò nồi

+ Ưu điểm của máy nung cao tần

Nung chảy kim loại nhanh đặc biệt các kim loại khó chảy như volfram, molipden…
Nhiệt độ cao 1700⁰ nên tạo điều kiện hòa tan các nguyên tố hợp kim nhiều trong thép nhầm thúc đẩy quá trình phản ứng oxi hóa và hoàn nguyên kim loại xảy ra nhanh chóng và triệt để.
Dễ dàng nâng nhiệt độ cho bể kim loại và đồng thời tiến hành điều chỉnh chính xác thành phần hóa học của thép lỏng và xỉ.
Nấu được tất cả các loại thép có hàm lượng cacbon cao hoặc thấp có chất lượng tốt.
Luyện được tất cả các loại thép hợp kim cao hoặc đặc biệt mà đảm bảo cháy hao các nguyên tố hợp kim rất thấp.
Luyện được các mác thép có hàm lượng phospho và lưu huỳnh rất thấp.