Ark demir eritme ocağı

[Mikro Step]

Ark firinlari demir celik uretim tesislerinde kullaniliyor. Adamlar tonlarca demir islemek zorunda. Fakat kullanilan gucler devasa buyuk.

 

[mechanic]

Selamın aleyküm arkadaşlar,
Elimde soyberg 48 volt 250amper kaynak makinesi var.Voltaj şuan için yetersiz .Bir tane daha alıp ,seri bağlayıp 96v 250amper yapacam.Karbon elektrotları pilden çıkardım, olmazsa hazır satan bir yer var ondan alıcam.Sorum şu böyle eritme yapabilir miyim?
Voltaj yeterli mi?

Not ;
Takribi olarak 20 ile 40kg arası demiri.

@Dede gelince induksiyon fırını yapar sana.

 

[Dede]

Ark Fırınları daha ziyade büyük kapasiteli sistemlerde kullanılıyor.
İndüksiyon fırınları ise daha küçük kapasiteler için tercih ediliyor.
3-5 kilodan başlayıp 20 30 ton demirlere kadar indüksiyon tercih ediliyor.
İndüksiyonun kontrolü ve ocağının kullanışlı olması (Çaydanlık gibi) seri üretimde etken unsur olabilir.
Sürekli döküm bantlarında da indüksiyon ocakları kullanılmaktadır.
Mesela bir ergitme fırını düşünün sürekli içine mal yükleyip sürekli eriyen maldan çekim yapıyorsunuz.
Sürekli döner bant proses kalıplarla bir ürününü 7x24 üretmek istiyorsunuz.
Burada devreye çoklu indüksiyon ocakları giriyor. Yada ayrı bir indüksiyon tekniği olan 'kanallı indüksiyon ocağı' denilen sistem devreye giriyor.
Çelik dökümü yapılacaksa eğer ergitme ısısı 1600 dereceleri bulmak zorunda. Yoksa döküm ve malzeme kalitesizliği baş gösteriyor.
Yüksek ısıdayken çelik alaşımı yapılacak Manganez, Magnezyum yada benzeri madenler son anda ocağa atılarak kaynayan demirin kalite kayıpsız döküme hazır olmasını sağlamak indüksiyon ocağıda daha rahat yapılıyor.
En az kirlilik ve atmosferik salınım da gene oransal olarak imndüksiyon ocaklarıyla mümkün.
Ancak en önemli unsur @Mikro Step inde vurguladığı gibi dış ortamdan izolasyon.
Eğer ısıl izolasyon yapmazsanız neredeyse imkansızlaşır ergitme olayı.
İndüksiyon ocakları için bobin içine özel çimentosu ve onun içinede astar (Volkanik kristal tozu da diyebilirsiniz) malzemesi kaplanarak pota hazırlanıyor.
Buna rağmen ısıl kayıplar kaçınılmaz oluyor.
Ocak bobini ve güç sistemleri bu sebeple su dolaşımıyla soğutulmak zorunda.

İşlemci kontrollü Güç ve Voltaj denetimi yapılarak ancak istenen sonuç ve verim elde ediliyor.
Tristör (Yüksek güçlerde 100-300 KW sonrası) kaçınılmaz seçenek. Ancak düşük güç yüksek frekanslarda IGBT kontrolü ideal çözüm.

 

[birisim]

bidiğim kadarıyla induksyonlarda grafit potalar da kullanılıyor.

 

[erdemtr55]

indiksiyon fırın maliyetli ve stabil çalışması için güç elektroğinin iyi bilmek lazım.Açıkçası benim üniversitedekiler daha 100khz yeni çıktı.Hani bu konuda gidip sormak mantıksız.

 

[Mikro Step]

Eitme amacli induksiyon isiticilarda bildigim kadariyla yuksek frekansa hic ihtiyac yok.

 

[erdemtr55]

Eitme amacli induksiyon isiticilarda bildigim kadariyla yuksek frekansa hic ihtiyac yok.

Evet dediğiniz dorğruymuş.üniversitede herşeyi anlatmıyorlar.
1khz ile 10khz çelik eritmek için diyor.
Chatgpt
Ama bundan vazgeçtim.Şebeke gücü yetmiyor. en az trifaze 40 amper

 

[birisim]

Kuyumcular çok kullanıyor küçük çapta induksyonu, altın gümüş sarı bronz ... Hassas dökümcülerin de makina parkında bulunabilir.

 

[erdemtr55]

Kanıma girdiz,akşam akşam
Çapı 20cm,yükseklik 20cm, 8mm bakır boru ile 60uhenry (havada) yaklaşık 20 spir ile max 10khz .Ir2102 ile Irf1405 x3 adetli h köprüsü.Toplam 12 mosfet.Dc 32volt 4000va besleme .Stm32f103 Spwm, pot ile kontrol,İ2c lcd .Olabilir.
Devre örneği varsa bakıyım.

 

[Mikro Step]

10Khz'e falan gerek yok aslinda. 50Hz bile olur ama transformatorler buyuk olur.

 

[erdemtr55]

10Khz'e falan gerek yok aslinda. 50Hz bile olur ama transformatorler buyuk olur.

detaylı olarak anlatır mısın

 

[Mikro Step]

Induksiyon isitma tekniginde isitilacak metal kutle, aslinda bir transformatorun sekonderi olmus oluyor.

Dolayisi ile frekansin eritme acisindan onemi yok. Frekans arttikca girdap akimlari yuzeyden akiyor tersine frekans dustukce metalin icinden de akmaya basliyor.

Yani frekans secimi nerenin isinacagi ile ilgili. Eger yuzey sertlestirme isi yapacaksan frekansi yuksek tutmak gerekiyor. Boylece cekirdek isinamadan yuzey daha hizli isiniyor ve su verme isleminde yuzey sertlesirken ic kisimlar demir kaliyor.

Eger metali eitmek istiyorsan o zaman cekirdege kadar isitabilirsin nasil olsa eritme yapacaksin. Frekansi yuksek secersen bu kez yuzey cok isinir ve cekirdekten hic akim akmasa bile atomlar arasi isi iletimi ile cekirdek de isinir. Sonucta egitme uzun bir surec.

 

[erdemtr55]

Induksiyon isitma tekniginde isitilacak metal kutle, aslinda bir transformatorun sekonderi olmus oluyor.

Dolayisi ile frekansin eritme acisindan onemi yok. Frekans arttikca girdap akimlari yuzeyden akiyor tersine frekans dustukce metalin icinden de akmaya basliyor.

Yani frekans secimi nerenin isinacagi ile ilgili. Eger yuzey sertlestirme isi yapacaksan frekansi yuksek tutmak gerekiyor. Boylece cekirdek isinamadan yuzey daha hizli isiniyor ve su verme isleminde yuzey sertlesirken ic kisimlar demir kaliyor.

Eger metali eitmek istiyorsan o zaman cekirdege kadar isitabilirsin nasil olsa eritme yapacaksin. Frekansi yuksek secersen bu kez yuzey cok isinir ve cekirdekten hic akim akmasa bile atomlar arasi isi iletimi ile cekirdek de isinir. Sonucta egitme uzun bir surec.

Elimde 4000va trafo bunu 3v çıkışa indirgeye bilirim.60 uh 50hzde 0.018 empedansa sahip.Ama ben hiç bu kadar düşük frekansta işlem yapıldığını duymadım.Bu cihazlarla çalışmış birisini sormak lazım

 

[Mikro Step]

Dogrudan transformatorun sekonderini bobinle bulusturursan transformator yanar. Tristorlu bir duzenekle fazi dilmen gerekir.

Yada sekonder voltajini mVlar mertebesine indirmen gerekir.

Bu durumda 50Hz sebeke transformatorun sekonderi dogrudan ergitme potasinin cevresini sarmalayacak bobine baglanacak.

 

[birisim]

Elimde 4000va trafo bunu 3v çıkışa indirgeye bilirim.60 uh 50hzde 0.018 empedansa sahip.Ama ben hiç bu kadar düşük frekansta işlem yapıldığını duymadım.Bu cihazlarla çalışmış birisini sormak lazım

How To Choose The Right Induction Heating Frequency? Optimize Performance For Your Application

Learn how to select the ideal induction heating frequency based on material properties, application needs, and heating depth for optimal efficiency.

kindle-tech.com

İndüksiyon Ergitme Fırınları | Fırın çözümü - FOCO indüksiyon

FOCO indüksiyon, 1KG'den 5T kapasiteli ergitme sistemlerine kadar indüksiyon ergitme ocakları için komple çözümler sunmaktadır. Şimdi web sitemizi ziyaret edin!

www.focoinduction.com

 

[frmman]

İndüksiyon ısıtma devresi, fikir verebilir.

https://www.schematix.co.nz/forum/how-to-s/1-4kw-induction-heater

Buda videosu

 

[Mikro Step]

Elimde 4000va trafo bunu 3v çıkışa indirgeye bilirim.60 uh 50hzde 0.018 empedansa sahip.Ama ben hiç bu kadar düşük frekansta işlem yapıldığını duymadım.Bu cihazlarla çalışmış birisini sormak lazım

Tek fazli transformator yerine 3 fazli transformator de kullababilirsin. Sekonderlerin 6 ucunu da cikartip 3 faz sargisini da seri baglayacaksin. Cikis voltaji sifir olursa herhangi bir sekonderin giris cikis uclarini yer degistireceksin.

Tabiki gene sekonderler 1v altinda voltaj verecek sekilde sarilmis olacak.

 

[Dede]

bidiğim kadarıyla induksyonlarda grafit potalar da kullanılıyor.

Grafit pota portable olanda genelde kullanılıyor.
Metal ergitme olayında Grafit potanın kendisi ısınıyor ve içindekini ısıtıyor.
Yani dolaylı ısıtma yada ergitme denilebilir.
Ancak grafit gibi iletken olmayan yalıtkan potalarda manyetik alan direk ergitmede kullanılacak metale enjekte edilir ve potanın kendisi yalıtkan. Üstelik ergitme sistemi kompleksi halindedir. Bobin, içinde sıva, onun içinde de kalın sayılabilecek bir astar mevcuttur. Yaklaşık bobin ile ergitme metali arasında 10cm lik bir alan kalır.
Her ergitmede astar bir miktar aşınır. Tamamiyle ergimiş metalin pota içinde ne kadar kaldığıyla ilgili bir ömre sahiptir.
Astar malzemesi toz yada ufalanmış kristal taş görünümündedir.
İlk kullanımdan önce Pişirme (Sinterleme) prosedürleri uygulanır. Sinterleme 8 10 saaat süren bir yawaş yawaş ısıtılarak ergime derecesine ulaşılan bir pişirme yöntemidir. Üretiici firma pişirme prosedürlerini malzeme türüne göre tüketiciye belirtir.
Astar malzemesinin neredeyse tek üreticisi izlanda dır. Volkanik kayalar öğütülerek elde edilir.

 

[Dede]

Eitme amacli induksiyon isiticilarda bildigim kadariyla yuksek frekansa hic ihtiyac yok.

Yüksek frekans malzemenin sadece dışını ısıtacağından içine nüfuz etmez.
Doolayısıyla malzemenin kütle büyüklüğüne göre manyetik alanın dalma derinliği hesabı ile hangi frekansta çalışılması gerektiği belirlenir.
Bazı malzemeler için (Aluminyum Bakır gibi) ergitmelerde 60-70 Hz e kadar inilmek zorunda kalınır.
1 2 ton çelik için 300-500 Hz arasıdır.
daha yukarısı (20 tona kadar) için frekans gittikçe düşer 60 Hz e kadar iner.
Ancak 100 250 kilo arası yük için 1000-3000 Hz arasıdır.

Sadece yüzeysel ısıtmalarda küçük metalleri kaynatmada 50 150 kHz arası kullanılır.

 

[erdemtr55]

Şu kaynakta daha net anlatıyor