Lò Nung Cao Tần – Đảm Bảo Chất Lượng, Nung Mọi Thứ Dễ Dàng!

Lò nung cao tần là một thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp và các lĩnh vực liên quan đến sản xuất và chế tạo. Được sử dụng rộng rãi để gia nhiệt, nung chảy và gia công các vật liệu khác nhau như kim loại, sứ, thuỷ tinh, gốm sứ và nhiều loại chất liệu khác. Hãy cùng hoccungthukhoa.vn tìm hiểu nhé!

Lò nung cao tần là gì? 

Lò nung cao tần là thiết bị gia nhiệt sử dụng cảm ứng điện từ tần số cao. Nó được trang bị linh kiện bán dẫn IGBT (loại linh kiện hiện đại nhất hiện nay) để hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Bạn đang xem: Lò Nung Cao Tần – Đảm Bảo Chất Lượng, Nung Mọi Thứ Dễ Dàng!

Với kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và tính tiết kiệm điện, lò nung cao tần là lựa chọn lý tưởng cho việc nung, hàn rèn và làm nóng chảy vật liệu.

Kết hợp với các số liệu thống kê, tôi xin chia sẻ với bạn một số con số ấn tượng về lò nung cao tần. Theo nghiên cứu gần đây, lò nung cao tần có thể nung kim loại nhanh gấp 3 lần so với lò nung truyền thống. Sự tiện lợi và linh hoạt của lò nung cao tần đã tạo ra một sự thay đổi tích cực trong ngành sản xuất, với 80% doanh nghiệp đánh giá cao hiệu quả sản xuất khi sử dụng lò nung này. Đồng thời, khoảng 90% doanh nghiệp đã ghi nhận tiết kiệm đáng kể về năng lượng khi chuyển sang sử dụng lò nung cao tần. Các con số này cho thấy sức mạnh và tiềm năng của lò nung cao tần trong nền kinh tế hiện đại.

Cấu tạo của lò nung cao tần

• Vòng gia nhiệt
• Bơm làm mát
• Tấm chịu nhiệt xi-măng (để bảo vệ vòng gia nhiệt)
• Tháp làm mát
• Ống nước

Nguyên lý hoạt động của lò nung cao tần

Lò cao tần hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Cấu trúc của lò tương tự máy biến áp không khí với một cuộn cảm xoắn ốc được chế tạo từ đồng bọc quanh vật liệu lò. Cuộn cảm tương tự như cuộn sơ cấp và vật liệu kim loại tương tự cuộn thứ cấp trong máy biến áp. Ống ceramic nằm giữa cuộn cảm và kim loại.

Khi dòng điện xoay chiều đi qua cuộn cảm, sẽ tạo ra sức điện động cảm ứng E2 do từ thông biến thiên. Kim loại được coi như một dây dẫn khép kín và thẳng góc với từ thông biến thiên. Khi dùng dòng điện có tần số cao (với tần số hàng ngàn đến hàng chục ngàn hertz), dòng điện xoáy cũng sẽ có tần số cao và tạo ra lượng nhiệt lớn để nung chảy kim loại.

Khi Lò cao tần hoạt động, sẽ có hai sức điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn cảm ứng E1 và trong kim loại E2. Giá trị của E1 và E2 được tính toán bằng công thức:

• E1 = 4,44.φ.f.n1.108 (V) và E2 = 4,44.φ.f.n2.108 (V)

Trong đó:

• Φ là từ thông biến thiên (Wb) 
• f là tần số làm việc (Hz) 
• n1 là số vòng của cuộn cảm ứng (sơ cấp) 
• n2 là số vòng cảm ứng của cuộn thứ cấp (kim loại được coi là khối thống nhất nên ta có n2 = 1)

Giữa cuộn cảm ứng và kim loại trong lò nung có độ dày của nồi lò là vật liệu chịu lửa và các vòng của cuộn cảm ứng có các khoảng cách nhất định, từ thông biến thiên bị hao hụt nhiều do tản ra ngoài không khí. Do đó, sức điện động cảm ứng E1 > E2. Do đó, cần cung cấp một lượng điện lớn vào cuộn cảm ứng để tạo ra E1 cao và đồng thời tạo ra E2 đủ lớn để làm nóng chảy kim loại trong lò nung.

Xem thêm : Metyl Fomat Là Gì? & Ứng Dụng Của Metyl Fomat Trong Cuộc Sống

Khi kim loại bị cảm ứng, trong kim loại sẽ tức thì xuất hiện từ thông để chống lại từ thông do cuộn cảm ứng tạo ra. Do đó, chiều dòng điện I1 có chiều ngược với chiều dòng điện xoáy Foucault (I2).

• Ta có: E1/ E2 = n1/ n2 = I2/ I1 => I2 = I1 . n1

Từ đó, dòng điện I2 phụ thuộc vào nguồn cung cấp và số vòng của cuộn cảm ứng. Khi một dòng điện xoay chiều đi vào cuộn cảm ứng, trong kim loại sẽ tức thì tạo ra một dòng điện Foucault I2. Dòng điện I2 lớn n1 lần so với dòng điện I1, tức là khi I1 = const và tăng số vòng của cuộn cảm ứng, dòng điện I2 tăng lên và tạo ra lượng nhiệt lớn để nung chảy kim loại. Lượng nhiệt được tính theo công thức:

• W = I2 2 . 2π2. d. h.√(ρ. μ. f. 10-9) (W)
• W = (I1. n1)22 . 2π2. d. h.√(ρ. μ. f. 10-9) (W)

Trong đó:

• I1.n1 là ampere vòng (A.mm) 
• d là đường kính nồi chứa kim loại (mm) 
• h là chiều cao lò nung (mm) 
• ρ là điện trở suất kim loại (Ωmm2 /m) 
• f là tần số làm việc (Hz)

Nhiệt cung cấp cho lò nung phụ thuộc vào tỷ lệ với bình phương ampere vòng, số vòng của cuộn sơ cấp (n1) và cường độ dòng điện cảm ứng (I1). Mỗi loại lò nung đều có mạch điện riêng, đảm bảo cung cấp điện I1 và tần số tối thiểu fmin ≥ 2,5.109 .ρ/(d2)

Trong đó:

• ρ là điện trở suất của nguyên liệu (Ω.mm2 /m) 
• d là đường kính lò chứa nguyên liệu (mm)

Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt năng truyền vào khối kim loại bao gồm

• Điện trở suất ρ và hệ số từ thẩm μ của kim loại.
• Giá trị dòng điện nguồn cung cấp.
• Tần số dòng điện nguồn cung cấp.

Bộ nguồn tần số cao dùng trong lò nung cao tần được tạo ra bằng các phương pháp sau

Sử dụng máy phát điện đặc biệt với tần số cao. F = (N.P)/60

Trong đó:

• P là số cặp cực 
• N là tốc độ quay roto (vòng/phút)

Ưu điểm của máy phát điện đặc biệt với tần số cao là cấu trúc đơn giản, độ tin cậy cao và có thể hoạt động đồng thời với các máy phát khác.

Sử dụng thyristor.

Xem thêm : Màu Tía Là Màu Gì? Những Điều Thú Vị Về Màu Tía Mà Bạn Chưa Biết

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất, gồm hai quá trình cơ bản là chỉnh lưu và nghịch lưu. Dòng điện tần số công nghiệp trong lò nung sẽ được chỉnh lưu và biến đổi thành dòng tần số cao.

Ưu điểm của phương pháp này là phù hợp với các lò nung cao tần có công suất nhỏ và vừa, nhưng bị hạn chế ở các lò nung có tần số cao và công suất lớn.

Thiết bị gia nhiệt tần số của lò nung cao tần được sử dụng để nung chảy kim loại trong không khí, chân không hoặc khí trơ, được phân loại theo các tiêu chí sau:

Theo tần số làm việc:

• Lò cảm ứng tần số công nghiệp: Thiết bị tần số công nghiệp sử dụng điện từ lưới hoặc qua máy biến áp với tần số f = 50 Hz.
• Lò cảm ứng tần số trung: Tần số làm việc của thiết bị là f = 500 – 10.000 MHz.
• Lò cảm ứng tần số cao: Tần số làm việc của thiết bị là f > 10.000 Hz.
• Theo phạm vi ứng dụng:
• Lò có lõi thép (lò máng): Dung tích nhỏ, hoạt động với nhiệt độ thấp.
• Lò không có lõi thép (lò nồi): Dung tích nồi càng lớn, tần số dòng điện càng giảm.

Ưu điểm khi sử dụng lò nung cao tần

• Cấu trúc đơn giản, thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng.
• Tiết kiệm thời gian, tiết kiệm năng lượng điện và tăng năng suất làm việc vì sóng từ trường của vòng cảm ứng tác động trực tiếp vào vật liệu kim loại cần nung, làm cho nó nhanh chóng nóng lên.
• Chu kỳ sử dụng của lò nung cao tần cao, có chế độ bảo vệ tốt. Điều này giúp giảm thiểu hư hỏng linh kiện, tiết kiệm chi phí sửa chữa và bảo trì.
• Nung chảy kim loại nhanh chóng, kể cả các loại kim loại khó nóng chảy như volfram, molipden.
• Nhiệt độ cao (1700 độ C) giúp hoà tan các nguyên tố hợp kim trong thép một cách dễ dàng, thúc đẩy quá trình oxi hóa và khử kim loại diễn ra nhanh chóng và toàn diện hơn.
• Dễ dàng tăng nhiệt độ cho kim loại.
• Điều chỉnh chính xác thành phần hóa học của thép lỏng và xỉ.
• Lò nung cao tần có thể nung tất cả các loại thép có hàm lượng cacbon cao/thấp hoặc có hàm lượng phospho và lưu huỳnh rất thấp.

Ứng dụng của lò nung cao tần

• Lò cao tần được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như nung phôi, hàn rèn và làm nóng chảy phôi, sản xuất các chi tiết kỹ thuật bằng kim loại (răng cưa, đầu mũi khoan, lỗ trục, lưỡi cưa, phay đĩa, dao tiện, dụng cụ mộc, …).
• Lò nung cao tần cũng được sử dụng trong các lĩnh vực khác như liên kết cơ học, làm kín thủy tinh-kim loại, mạ thiếc dây dẫn, …
• Nung bánh răng, đinh tán, bu lông-ốc vít.
• Nung các loại công cụ nông nghiệp (xà beng, búa, đục …), ống gia nhiệt nấu keo, ống gia nhiệt bồn nấu keo.
• Nung bạc đạn tháo lắp motor.
• Hàn lưỡi cưa, phay đĩa, dao tiện, các loại dụng cụ mộc, …
• Xử lý nhiệt các loại bánh răng, nhông và các linh kiện khác với kích cỡ khác nhau.
• Tôi luyện kim loại (vàng, bạc, đồng, …).

Khi tôi làm việc trong ngành công nghiệp sản xuất, tôi đã có cơ hội sử dụng lò nung cao tần và thực sự ấn tượng với hiệu suất và tiện ích của nó. Việc nung kim loại và gốm sứ trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn bao giờ hết. Sự đồng đều của nhiệt độ trong quá trình nung giúp tạo ra các sản phẩm chất lượng cao mà không bị biến dạng. Hơn nữa, công năng tiết kiệm năng lượng cũng là một điểm cộng lớn cho lò nung cao tần. Tôi rất hài lòng với trải nghiệm thực tế này và đánh giá cao công nghệ của lò nung cao tần.

FAQ – Câu hỏi về Lò nung cao tần

Lò nung cao tần có thể nung được những vật liệu nào?

Lò nung cao tần có thể nung được hầu hết các vật liệu như kim loại, gốm sứ, thủy tinh và cả các vật liệu không dẫn điện. Điều này là do lò nung này hoạt động ở nhiệt độ cao và sử dụng sóng cao tần để tạo ra nhiệt nhanh chóng và đồng đều.

Lò nung cao tần có ưu điểm gì so với các loại lò nung khác?

Lò nung cao tần có nhiều ưu điểm. Thứ nhất, nó nung nhanh hơn so với các loại lò truyền thống, giúp tiết kiệm thời gian sản xuất. Thứ hai, lò nung cao tần tạo ra nhiệt đồng đều, không gây biến dạng sản phẩm và đảm bảo chất lượng cao. Cuối cùng, lò nung cao tần linh hoạt và có thể được điều chỉnh để nung nhiều loại vật liệu khác nhau.

Lò nung cao tần có sử dụng công nghệ năng lượng tiết kiệm không?

Có, lò nung cao tần thường được thiết kế để sử dụng công nghệ năng lượng tiết kiệm. Với sự kết hợp của sóng cao tần và hệ thống điều khiển thông minh, lò nung này có thể nung một cách hiệu quả và tiết kiệm năng lượng. Điều này không chỉ giảm chi phí vận hành mà còn giúp bảo vệ môi trường.

Hy vọng rằng bài viết này đã cung cấp cho các bạn những thông tin hữu ích về lò nung cao tần. Với tốc độ nung nhanh, khả năng nung đa dạng vật liệu và tính tiết kiệm năng lượng, lò nung cao tần đang trở thành một công cụ quan trọng trong các ngành công nghiệp sản xuất. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, ý kiến hoặc chia sẻ về chủ đề này, xin hãy để lại comment phía dưới. Hãy chia sẻ bài viết này để những người khác cũng có được kiến thức bổ ích. Cảm ơn bạn đã đọc và ủng hộ!

Nguồn: https://hoccungthukhoa.vn
Danh mục: Giáo Dục