FORNO ELETTRICO A INDUZIONE
Descrizione
FORNO ELETTRICO A INDUZIONE
Il forno elettrico a induzione è un tipo di forno di fusione che utilizza correnti elettriche per fondere il metallo. I forni a induzione sono ideali per fondere e legare un'ampia varietà di metalli con perdite di fusione minime; tuttavia, è possibile raffinare poco il metallo.
PRINCIPIO DEL FORNO A INDUZIONE
Il principio del forno a induzione è il riscaldamento a induzione.
RISCALDAMENTO A INDUZIONE: Il riscaldamento a induzione è una forma di riscaldamento senza contatto per i materiali conduttivi.
Il principio del riscaldamento a induzione si basa principalmente su due fenomeni fisici ben noti:
1. Induzione elettromagnetica
2. L'effetto Joule
1) INDUZIONE ELETTROMAGNETICA
Il trasferimento di energia all'oggetto da riscaldare avviene per induzione elettromagnetica.
Qualsiasi materiale elettricamente conduttivo posto in un campo magnetico variabile è sede di correnti elettriche indotte, dette correnti parassite, che alla fine porteranno a un riscaldamento joule.
2) RISCALDAMENTO A JOULE
Il riscaldamento Joule, noto anche come riscaldamento ohmico e riscaldamento resistivo, è il processo mediante il quale il passaggio di una corrente elettrica attraverso un conduttore rilascia calore.
Il calore prodotto è proporzionale al quadrato della corrente moltiplicata per la resistenza elettrica del filo.
Il riscaldamento a induzione si basa sulle caratteristiche uniche dell'energia a radiofrequenza (RF), quella porzione dello spettro elettromagnetico che si trova al di sotto degli infrarossi e delle microonde.
Poiché il calore viene trasferito al prodotto tramite onde elettromagnetiche, il pezzo non entra mai in contatto diretto con una fiamma, l'induttore stesso non si scalda e non c'è contaminazione del prodotto.
-Il riscaldamento a induzione è un riscaldamento rapido, pulito e non inquinante.
-La bobina a induzione è fredda al tatto; il calore che si accumula nella bobina viene costantemente raffreddato con l'acqua in circolazione.
CARATTERISTICHE DI FORNO ELETTRICO A INDUZIONE
- Un forno a induzione elettrica richiede una bobina elettrica per produrre la carica. Questa bobina di riscaldamento viene eventualmente sostituita.
-Il crogiolo in cui viene collocato il metallo è realizzato con materiali più robusti in grado di resistere al calore richiesto e la bobina elettrica stessa è raffreddata da un sistema ad acqua in modo da non surriscaldarsi o fondersi.
- Il forno a induzione può avere dimensioni diverse, da un piccolo forno utilizzato per leghe molto precise di circa un chilogrammo di peso a forni molto più grandi realizzati per produrre in massa metallo pulito per molte applicazioni diverse.
-Il vantaggio del forno a induzione è un processo di fusione pulito, efficiente dal punto di vista energetico e ben controllabile rispetto alla maggior parte degli altri metodi di fusione dei metalli.
-Le fonderie utilizzano questo tipo di forno e ora un numero sempre maggiore di fonderie sta sostituendo le cupole con forni a induzione per fondere la ghisa, poiché le prime emettono molte polveri e altri inquinanti.
- Le capacità dei forni elettrici a induzione variano da meno di un chilogrammo a cento tonnellate e sono utilizzate per fondere ferro e acciaio, rame, alluminio e metalli preziosi.
-Il principale svantaggio dell'uso del forno a induzione in fonderia è la mancanza di capacità di raffinazione; i materiali di carica devono essere privi di prodotti di ossidazione e di composizione nota, e alcuni elementi di lega possono andare persi a causa dell'ossidazione (e devono essere aggiunti nuovamente alla fusione).
VANTAGGI DEL FORNO ELETTRICO A INDUZIONE:
I forni elettrici a induzione offrono alcuni vantaggi rispetto ad altri sistemi di riscaldamento. Essi comprendono:
Rendimento più elevato. L'assenza di fonti di combustione riduce le perdite per ossidazione che possono essere significative per l'economia della produzione.
Avvio più rapido. La piena potenza dell'alimentatore è disponibile istantaneamente, riducendo così il tempo necessario per raggiungere la temperatura di esercizio. I tempi di ricarica a freddo da una a due ore sono comuni.
Flessibilità. Non è necessario alcun metallo fuso per avviare le apparecchiature di fusione a induzione senza nucleo a media frequenza. Ciò facilita i ripetuti avviamenti a freddo e i frequenti cambi di lega.
Agitazione naturale. Le unità a media frequenza sono in grado di fornire una forte azione di agitazione che porta a una fusione omogenea.
Fusione più pulita. Nessun sottoprodotto della combustione significa un ambiente di fusione più pulito e nessun prodotto associato ai sistemi di controllo dell'inquinamento da combustione.
Installazione compatta. È possibile ottenere tassi di fusione elevati da forni di piccole dimensioni.
Refrattario ridotto. Le dimensioni compatte in relazione al tasso di fusione fanno sì che i forni a induzione richiedano molto meno refrattario rispetto alle unità alimentate a combustibile Migliore ambiente di lavoro. I forni a induzione sono molto più silenziosi dei forni a gas, dei forni ad arco o delle cupole. Non sono presenti gas di combustione e il calore residuo è ridotto al minimo.
Conservazione dell'energia. L'efficienza energetica complessiva della fusione a induzione varia dal 55 al 75% ed è significativamente migliore rispetto ai processi di combustione.
