FORNO ELÉCTRICO DE INDUÇÃO
Descrição
FORNO ELÉCTRICO DE INDUÇÃO
O forno elétrico de indução é um tipo de forno de fusão que utiliza correntes eléctricas para fundir metal. Os fornos de indução são ideais para fundir e ligar uma grande variedade de metais com perdas mínimas de fusão, no entanto, é possível efetuar pouca refinação do metal.
PRINCÍPIO DO FORNO DE INDUÇÃO
O princípio do forno de indução é o aquecimento por indução.
AQUECIMENTO POR INDUÇÃO: O aquecimento por indução é uma forma de aquecimento sem contacto para materiais condutores.
O princípio do aquecimento por indução baseia-se principalmente em dois fenómenos físicos bem conhecidos:
1. Indução electromagnética
2. O efeito Joule
1) INDUÇÃO ELECTROMAGNÉTICA
A transferência de energia para o objeto a aquecer ocorre por meio de indução electromagnética.
Qualquer material condutor de eletricidade colocado num campo magnético variável é o local de correntes eléctricas induzidas, chamadas correntes de Foucault, que acabarão por conduzir ao aquecimento por efeito de joule.
2) AQUECIMENTO POR JOULE
O aquecimento por efeito de Joule, também conhecido como aquecimento óhmico e aquecimento resistivo, é o processo pelo qual a passagem de uma corrente eléctrica através de um condutor liberta calor.
O calor produzido é proporcional ao quadrado da corrente multiplicado pela resistência eléctrica do fio.
O aquecimento por indução baseia-se nas caraterísticas únicas da energia de radiofrequência (RF) - a parte do espetro eletromagnético abaixo da energia de infravermelhos e micro-ondas.
Uma vez que o calor é transferido para o produto através de ondas electromagnéticas, a peça nunca entra em contacto direto com qualquer chama, o próprio indutor não aquece e não há contaminação do produto.
-O aquecimento por indução é um aquecimento rápido, limpo e não poluente.
-A bobina de indução é fria ao toque; o calor que se acumula na bobina é constantemente arrefecido com água em circulação.
CARACTERÍSTICAS DE FORNO ELÉCTRICO DE INDUÇÃO
- Um forno elétrico de indução necessita de uma bobina eléctrica para produzir a carga. Esta bobina de aquecimento acaba por ser substituída.
-O cadinho onde o metal é colocado é feito de materiais mais fortes que podem resistir ao calor necessário, e a própria bobina eléctrica é arrefecida por um sistema de água para que não sobreaqueça ou derreta.
- O forno de indução pode variar em tamanho, desde um pequeno forno utilizado para ligas muito precisas, com apenas cerca de um quilograma de peso, até fornos muito maiores feitos para produzir em massa metal limpo para muitas aplicações diferentes.
-A vantagem do forno de indução é um processo de fusão limpo, eficiente em termos energéticos e bem controlável em comparação com a maioria dos outros meios de fusão de metais.
-As fundições utilizam este tipo de forno e, atualmente, cada vez mais fundições de ferro estão a substituir as cúpulas por fornos de indução para fundir ferro fundido, uma vez que os primeiros emitem muitas poeiras e outros poluentes.
- As capacidades dos fornos de indução eléctrica variam entre menos de um quilograma e cem toneladas de capacidade e são utilizados para fundir ferro e aço, cobre, alumínio e metais preciosos.
-O único grande inconveniente da utilização do forno de indução numa fundição é a falta de capacidade de refinação; os materiais de carga devem estar isentos de produtos de oxidação e ter uma composição conhecida, e alguns elementos de liga podem perder-se devido à oxidação (e devem ser novamente adicionados à massa fundida).
VANTAGENS DO FORNO ELÉCTRICO DE INDUÇÃO:
Os fornos de indução eléctrica oferecem certas vantagens em relação a outros sistemas de fornos. Estas incluem:
Maior rendimento. A ausência de fontes de combustão reduz as perdas por oxidação que podem ser significativas em termos de economia de produção.
Arranque mais rápido. A potência total da fonte de alimentação está disponível instantaneamente, reduzindo assim o tempo para atingir a temperatura de funcionamento. São comuns tempos de carga a frio de uma a duas horas.
Flexibilidade. Não é necessário metal fundido para iniciar o equipamento de fusão por indução sem núcleo de média frequência. Isto facilita o arranque a frio repetido e as mudanças frequentes de liga.
Agitação natural. As unidades de média frequência podem proporcionar uma forte ação de agitação, resultando numa fusão homogénea.
Fusão mais limpa. A ausência de subprodutos da combustão significa um ambiente de fusão mais limpo e a ausência de produtos associados aos sistemas de controlo da poluição da combustão.
Instalação compacta. É possível obter elevadas taxas de fusão em pequenos fornos.
Refratário reduzido. O tamanho compacto em relação à taxa de fusão significa que os fornos de indução requerem muito menos refractários do que as unidades alimentadas a combustível Melhor ambiente de trabalho. Os fornos de indução são muito mais silenciosos do que os fornos a gás, os fornos de arco ou as cúpulas. Não estão presentes gases de combustão e o calor residual é minimizado.
Conservação de energia. A eficiência energética global na fusão por indução varia entre 55 e 75 por cento, sendo significativamente melhor do que os processos de combustão.
