FORN D'INDUCCIÓ ELÈCTRICA
Descripció
FORN D'INDUCCIÓ ELÈCTRICA
El forn d'inducció elèctrica és un tipus de forn de fusió que utilitza corrents elèctrics per fondre metall. Els forns d'inducció són ideals per fondre i aliar una gran varietat de metalls amb pèrdues mínimes de fusió, però és possible un refinament poc del metall.
PRINCIPI DEL FORN D'INDUCCIÓ
El principi del forn d'inducció és l'escalfament per inducció.
CALEFACCIÓ PER INDUCCIÓ: L'escalfament per inducció és una forma d'escalfament sense contacte per a materials conductors.
El principi de l'escalfament per inducció es basa principalment en dos fenòmens físics coneguts:
1. Inducció electromagnètica
2. L'efecte Joule
1) INDUCCIÓ ELECTROMAGNÈTICA
La transferència d'energia a l'objecte a escalfar es produeix per inducció electromagnètica.
Qualsevol material elèctricament conductor col·locat en un camp magnètic variable és el lloc de corrents elèctrics induïts, anomenats corrents de Foucault, que eventualment provocaran un escalfament en joule.
2) CALEFACCIÓ JOULE
L'escalfament Joule, també conegut com escalfament òhmic i escalfament resistiu, és el procés pel qual el pas d'un corrent elèctric a través d'un conductor allibera calor.
La calor produïda és proporcional al quadrat del corrent multiplicat per la resistència elèctrica del cable.
L'escalfament per inducció es basa en les característiques úniques de l'energia de radiofreqüència (RF): aquesta porció de l'espectre electromagnètic per sota de l'energia infraroja i de microones.
Com que la calor es transfereix al producte mitjançant ones electromagnètiques, la peça mai entra en contacte directe amb cap flama, el propi inductor no s'escalfa i no hi ha contaminació del producte.
–La calefacció per inducció és una calefacció ràpida, neta i no contaminant.
–La bobina d'inducció és fresca al tacte; la calor que s'acumula a la bobina es refreda constantment amb aigua circulant.
CARACTERÍSTIQUES DE FORN D'INDUCCIÓ ELÈCTRICA
— Un forn d'inducció elèctrica requereix una bobina elèctrica per produir la càrrega. Aquesta bobina de calefacció finalment es substitueix.
–El gresol on es col·loca el metall està fet de materials més resistents que resisteixen la calor requerida, i la pròpia bobina elèctrica es refreda per un sistema d'aigua perquè no s'escalfi ni es fongui.
— El forn d'inducció pot variar en grandària, des d'un petit forn utilitzat per a aliatges molt precisos només al voltant d'un quilogram de pes fins a forns molt més grans fets per produir en massa metall net per a moltes aplicacions diferents.
–L'avantatge del forn d'inducció és un procés de fusió net, eficient energèticament i ben controlable en comparació amb la majoria dels altres mitjans de fusió de metalls.
–les foneries fan servir aquest tipus de forn i ara també més fundicions de ferro estan substituint les cúpules per forns d'inducció per fondre el ferro colat, ja que les primeres emeten molta pols i altres contaminants.
— Les capacitats dels forns d'inducció elèctrica oscil·len entre menys d'un quilogram a cent tones de capacitat i s'utilitzen per fondre ferro i acer, coure, alumini i metalls preciosos.
–L'únic inconvenient principal de l'ús del forn d'inducció en una foneria és la manca de capacitat de refinament; Els materials de càrrega han d'estar nets de productes d'oxidació i d'una composició coneguda, i alguns elements d'aliatge es poden perdre a causa de l'oxidació (i s'han de tornar a afegir a la massa fosa).
AVANTATGES DEL FORN D'INDUCCIÓ ELÈCTRICA:
Els forns elèctrics d'inducció ofereixen certs avantatges respecte a altres sistemes de forns. Inclouen:
Major Rendiment. L'absència de fonts de combustió redueix les pèrdues per oxidació que poden ser importants en l'economia de la producció.
Inici més ràpid. La potència total de la font d'alimentació està disponible de manera instantània, reduint així el temps per assolir la temperatura de treball. Són habituals els temps de càrrega en fred a l'aixeta d'una a dues hores.
Flexibilitat. No cal cap metall fos per iniciar l'equip de fusió per inducció sense nucli de freqüència mitjana. Això facilita l'arrencada repetida en fred i els canvis freqüents d'aliatge.
Agitació natural. Les unitats de freqüència mitjana poden donar una forta acció d'agitació que resulta en una fusió homogènia.
Neteja fusió. Sense subproductes de la combustió significa un ambient de fusió més net i sense productes associats dels sistemes de control de la contaminació de la combustió.
Instal·lació compacta. Es poden obtenir altes velocitats de fusió a partir de petits forns.
Refractari reduït. La mida compacta en relació a la velocitat de fusió significa que els forns d'inducció requereixen molt menys refractaris que les unitats alimentades amb combustible. Millor entorn de treball. Els forns d'inducció són molt més silenciosos que els forns de gas, els forns d'arc o les cúpules. No hi ha gas de combustió i la calor residual es minimitza.
Conservació de l'energia. L'eficiència energètica global en la fusió per inducció oscil·la entre el 55 i el 75 per cent, i és significativament millor que els processos de combustió.
