Нашим предприятием (ООО «НПП «ЭЛСИТ») разработано оборудование для получения чистых материалов методом индукционной плавки в холодном тигле (ИПХТ).
Метод ИПХТ позволяет получать чистые материалы с температурой плавления 3000°С и более (высокотемпературные окислы, тугоплавкие металлы). ИПХТ может проводиться на воздухе, в вакуумной среде или контролируемой атмосфере.
ИПХТ используют для утилизации радиоактивных отходов, плавки тугоплавких металлов и других целей.
При индукционной плавке возможно интенсивное перемешивание расплава без использования специальных устройств. При индукционном нагреве тепло выделяется в значительном объеме расплава или в поверхностном слое, объема. Это создает благоприятные условия для конвективного перемешивания и получения равномерной температуры по объему.
Особенно важно, что при индукционном нагреве создается сильное принудительное перемешивание расплава вследствие электродинамического взаимодействия токов, индуктированных в расплаве, с током индуктора.
Используя перемешивание, расплав можно перегреть во всем объеме тигля. Предел перегрева определяется только мощностью источника тока и устойчивостью расплава при высоких температурах.
Индукционную плавку в холодных тиглях можно проводить в любой среде, начиная от глубокого вакуума, необходимого для рафинирования расплава от летучих примесей, заканчивая атмосферой повышенного давления, необходимой дли предотвращения термической диссоциации соединений с летучей компонентой.
Поверхность расплава при индукционной плавке открыта, поэтому возможна лучшая очистка расплава от летучих примесей и газов. В сочетании с регулируемым нагревом и интенсивным перемешиванием наличие свободной поверхности обеспечивает условия рафинирования при нормальном давлении без перегревов и испарения расплава.
Процесс индукционного нагрева надежен и устойчив, подаваемую мощность можно легко регулировать в широких пределах. Вследствие того, что токи, наведенные в расплаве при наличии гарнисажа, и токи, наведенные в металлическом тигле, не являются продолжением друг друга, дуги между расплавом и тиглем не возникает, и нет опасности нарушения стенки тигля.
Особенностью плавки в холодных тиглях является наличие гарнисажа. В металлургии гарнисажем называется особый слой на границе расплава и тигля, предохраняющий тигель от разъедания. Плавка с гарнисажем гарантирует абсолютную чистоту расплава, так как он отделен от возможного источника загрязнения, то есть стенки тигля, кристаллическим слоем. Именно эта особенность привлекает к ней повышенный интерес в металлургии тугоплавких материалов.
Нашим предпиятием изготовлен тигель из меди без внутренней футеровки, диаметр тигля составляет 180 мм, глубина расплава – 250 мм.
Максимальная установленная мощность преобразователя частоты составляет 250кВА. Рабочая частота находится в диапазоне от 200 до 300 кГц.
Расход воды на охлаждение всего оборудования составляет 24м3/час.
Площадь, занимаемая оборудованием, составляет 3,2 м2.
