Процесс плавки стали в индукционных печах происходит без окисления, поэтому при расчете состава шихты необходимо учитывать, чтобы содержание серы и фосфора были на 0,005-0,01 % ниже допустимого нижнего предела., а содержание углерода - на 0,1 % выше , чем в готовой стали.
В литейных цехах используют индукционные печи с основной и кислой футеровкой повышенной частоты ( 1000 — 2500 Гц ) с машинными и тиристорными преобразователями ( Рис. 14.2.1 )
Печь состоит из водоохлаждаемого индуктора 1, внутри которого находится тигель 2 ( с основной или кислой футеровкой ). В тигель загружается шихта , затем через индуктор 1 от генератора высокой частоты пропускают однофазный переменный ток повышенной частоты ( 500 -2500 ГЦ ). При этом в металлической шихте, находящейся в тигле индуцируются мощные вихревые токи, что обеспечивает нагрев металла до его расплавления. Одновременно под действием электромагнитного поля индуктора происходит интенсивная циркуляция жидкого металла, что способствует получению однородного по химическому составу металла, быстрому всплыванию неметаллических включений, выравниванию температуры
Шихта в тигельных печах должна быть уложена с максимальной плотностью. На дно тигля загружают мелкую шихту, поверх ее - ферросплавы и крупные куски шихты, причем наиболее крупные следует разместить у стенок тигля, где сила индуцируемых токов наиболее велика. Промежутки между кусками крупной шихты заполняют мелкой шихтой. Общая высота загружаемой шихты — 2/3 высоты тигля.
Первыми начинают плавиться куски шихты возле стенок тигля на высоте 1 / 2 индуктора, после чего расплав постепенно перемещается вверх и вниз по высоте тигля.
Для предотвращения образования мостов в верхней части тигля шихту необходимо время от времени осаживать инструментом с изолированной ручкой.
В процессе плавки необходимо исключить его бурление и избегать открытой поверхности металла во избежание его окисления, для чего в тигель вводят шлаковый состав на основе извести, флюорита и шамота.
Перед окончанием плавления берут пробу на химический анализ, затем производят нагрев металла на пониженной мощности и корректируют состав металла.
Легирующие элементы и раскислители присаживают в следующем порядке :
-ферровольфрам, молибден и хром - в завалку, так как их угар не превышает 2,0% - для вольфрама и молибдена и 5,0 % - для хрома ;
-феррованадий и ферромарганец - за 7- 10 минут до выпуска стали ( их угар не превышает 10,0% ) ;
-ферросилиций вводят за 10 минут до выпуска, он практически не окисляется ;
-алюминий — непосредственно перед выпуском или в ковш.
Стали, содержащие много марганца, титана, алюминия лучше выплавлять в печах с основной футеровкой, так как эти элементы взаимодействуют с кислой футеровкой и способствуют ее быстрому износу.
Особенностью плавки в основных индукционных печах является необходимость присадки поверх мелкой шихты в нижней части тигля извести в количестве 5,0% от массы загрузки. Угар легирующих элементов и раскислителей в печах с основной футеровкой такой же как и в печах с кислой футеровкой. Исключение составляет кремний, угар которого в основных печах составляет 10,0 - 15,0%.
В индукционных печах выплавляют сталь и сплавы из легированных отходов методом переплава или из чистого шихтового железа и скрапа с добавкой ферросплавов.