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An forno de fusão por induçãoé um forno elétrico que utiliza o efeito de aquecimento por indução de materiais para aquecê-los ou derretê-los. Os principais componentes de um forno de indução incluem sensores, corpo do forno, fonte de alimentação, capacitores e sistema de controle.

Os principais componentes de um forno de indução incluem sensores, corpo do forno, fonte de alimentação, capacitores e sistema de controle.

Sob a ação de campos eletromagnéticos alternados em um forno de indução, correntes parasitas são geradas dentro do material para obter efeitos de aquecimento ou fusão. Sob o efeito de agitação deste campo magnético alternado, a composição e a temperatura do material no forno são relativamente uniformes. A temperatura de aquecimento do forjamento pode chegar a 1250 ℃ e a temperatura de fusão pode chegar a 1650 ℃.

Além de serem capazes de aquecer ou derreter na atmosfera, os fornos de indução também podem aquecer ou derreter no vácuo e em atmosferas protetoras, como argônio e néon, para atender a requisitos especiais de qualidade. Os fornos de indução têm excelentes vantagens na permeação ou fusão de ligas magnéticas macias, ligas de alta resistência, ligas do grupo da platina, ligas resistentes ao calor, resistentes à corrosão, resistentes ao desgaste e metais puros. Os fornos de indução são geralmente divididos em fornos de aquecimento por indução e fornos de fundição.

Um forno elétrico que utiliza a corrente induzida gerada por uma bobina de indução para aquecer materiais. Se aquecer materiais metálicos, coloque-os em cadinhos feitos de materiais refratários. Se estiver aquecendo materiais não metálicos, coloque-os em um cadinho de grafite. Quando a frequência da corrente alternada aumenta, a frequência da corrente induzida aumenta correspondentemente, resultando num aumento na quantidade de calor gerado. O forno de indução aquece rapidamente, possui altas temperaturas, é fácil de operar e controlar e os materiais ficam menos contaminados durante o processo de aquecimento, garantindo a qualidade do produto. Usado principalmente para derreter materiais especiais de alta temperatura, também pode ser usado como equipamento de aquecimento e controle para o cultivo de cristais únicos a partir do fundido.

Os fornos de fundição são divididos em duas categorias: fornos de indução com núcleo e fornos de indução sem núcleo.

Um forno de indução com núcleo possui um núcleo de ferro passando pelo indutor e é alimentado por uma fonte de alimentação de frequência elétrica. É utilizado principalmente para fusão e isolamento de diversos metais como ferro fundido, latão, bronze, zinco, etc., com eficiência elétrica superior a 90%. Ele pode utilizar materiais residuais de forno, tem baixos custos de fusão e capacidade máxima de forno de 270 toneladas.

O forno de indução sem núcleo não possui núcleo de ferro passando pelo indutor e é dividido em forno de indução de frequência de energia, forno de indução de frequência tripla, forno de indução de média frequência para grupo gerador, forno de indução de média frequência com tiristor e forno de indução de alta frequência.

Equipamento de apoio

O equipamento completo do forno de indução de frequência intermediária inclui: fonte de alimentação e parte de controle elétrico, parte do corpo do forno, dispositivo de transmissão e sistema de resfriamento de água.

princípio operacional

Quando a corrente alternada passa pela bobina de indução, um campo magnético alternado é gerado ao redor da bobina, e o material condutor no forno gera um potencial induzido sob a ação do campo magnético alternado. Uma corrente elétrica (corrente parasita) é formada a uma certa profundidade na superfície do material do forno, e o material do forno é aquecido e derretido pela corrente parasita.

(1) Velocidade de aquecimento rápida, alta eficiência de produção, menos oxidação e descarbonização, economia de material e custos de matriz de forjamento

Devido ao princípio do aquecimento por indução de média frequência ser indução eletromagnética, seu calor é gerado dentro da própria peça. Os trabalhadores comuns podem continuar trabalhando nas tarefas de forjamento em dez minutos após usar um forno elétrico de média frequência, sem a necessidade de trabalhadores profissionais do forno realizarem trabalhos de queima e selagem do forno com antecedência. Não se preocupe com o desperdício de tarugos aquecidos na fornalha a carvão causado por falta de energia ou mau funcionamento do equipamento.

Devido à rápida velocidade de aquecimento deste método de aquecimento, há muito pouca oxidação. Em comparação com os queimadores de carvão, cada tonelada de peças forjadas economiza pelo menos 20 a 50 kg de matéria-prima de aço e sua taxa de utilização de material pode chegar a 95%.

Devido ao aquecimento uniforme e à diferença mínima de temperatura entre o núcleo e a superfície, este método de aquecimento aumenta muito a vida útil da matriz de forjamento no forjamento, e a rugosidade da superfície do forjamento também é inferior a 50um.

(2) Ambiente de trabalho superior, ambiente de trabalho melhorado e imagem da empresa para os trabalhadores, livre de poluição e baixo consumo de energia

Em comparação com os fogões a carvão, os fornos de aquecimento por indução não expõem mais os trabalhadores ao cozimento e à fumaça dos fogões a carvão sob o sol escaldante, atendendo aos diversos requisitos do departamento de proteção ambiental. Ao mesmo tempo, estabelecem a imagem externa da empresa e a tendência futura de desenvolvimento da indústria de forja.

(3) Aquecimento uniforme, diferença mínima de temperatura entre o núcleo e a superfície e precisão de controle de alta temperatura

O aquecimento por indução gera calor dentro da própria peça, resultando em aquecimento uniforme e diferença mínima de temperatura entre o núcleo e a superfície. A aplicação do sistema de controle de temperatura pode alcançar um controle preciso da temperatura, melhorando a qualidade do produto e a taxa de qualificação.

frequência de potência

O forno de indução de frequência industrial é um forno de indução que utiliza corrente de frequência industrial (50 ou 60 Hz) como fonte de energia. O forno de indução de frequência industrial tornou-se um equipamento de fundição amplamente utilizado. É usado principalmente como forno de fusão para fundir ferro fundido cinzento, ferro fundido maleável, ferro dúctil e ferro fundido de liga. Além disso, também é utilizado como forno de isolamento. Da mesma forma, o forno de indução de frequência energética substituiu a cúpula como aspecto de produção de fundição

Comparado com a cúpula, o forno de indução de frequência industrial tem muitas vantagens, como fácil controle da composição e temperatura do ferro fundido, baixo teor de gás e inclusão nas peças fundidas, sem poluição ambiental, conservação de energia e melhores condições de trabalho. Portanto, nos últimos anos, os fornos de indução de frequência industrial desenvolveram-se rapidamente.

O conjunto completo de equipamentos para forno de indução de frequência industrial inclui quatro partes principais.

1. Parte do corpo do forno

O corpo do forno de indução de frequência industrial para fundição de ferro fundido é composto por dois fornos de indução (um para fundição e outro para backup), tampa do forno, estrutura do forno, cilindro de óleo do forno basculante e dispositivo móvel de abertura e fechamento da tampa do forno.

2. Parte elétrica

A parte elétrica consiste em transformadores de potência, contatores principais, reatores de balanceamento, capacitores de balanceamento, capacitores de compensação e consoles de controle elétrico.

3. Sistema de refrigeração a água

O sistema de água de resfriamento inclui resfriamento de capacitor, resfriamento de indutor e resfriamento de cabo flexível. O sistema de água de resfriamento consiste em uma bomba d'água, um tanque de água circulante ou torre de resfriamento e válvulas de tubulação.

4. Sistema hidráulico

O sistema hidráulico inclui tanque de óleo, bomba de óleo, motor da bomba de óleo, tubulações e válvulas do sistema hidráulico e plataforma de operação hidráulica.

Frequência média

Um forno de indução com frequência de alimentação na faixa de 150-10.000 Hz é chamado de forno de indução de frequência intermediária, e sua frequência principal está na faixa de 150-2.500 Hz. A fonte de alimentação do forno doméstico de indução de pequena frequência tem três frequências: 150, 1000 e 2500 Hz.

O forno de indução de frequência intermediária é um equipamento metalúrgico especial adequado para fundição de aço e ligas de alta qualidade. Comparado com fornos de indução de taxa de trabalho, tem as seguintes vantagens:

(1) Velocidade de fusão rápida e alta eficiência de produção. A densidade de potência dos fornos de indução de média frequência é alta e a configuração de potência por tonelada de aço é cerca de 20-30% maior do que a dos fornos de indução de frequência industrial. Portanto, nas mesmas condições, a velocidade de fusão do forno de indução de frequência intermediária é rápida e a eficiência de produção é alta.

(2) Forte adaptabilidade e uso flexível. Cada forno do forno de indução de média frequência pode descarregar completamente o aço fundido, tornando conveniente a mudança do tipo de aço; No entanto, o líquido de aço em cada forno do forno de indução de frequência industrial não pode ser descarregado completamente, e uma parte do líquido de aço deve ser reservada para a partida do próximo forno. Portanto, alterar o tipo de aço não é conveniente e só é adequado para fundir uma única variedade de aço.

(3) O efeito de agitação eletromagnética é bom. Devido à força eletromagnética suportada pelo líquido de aço ser inversamente proporcional à raiz quadrada da frequência da fonte de alimentação, a força de agitação da fonte de alimentação de frequência intermediária é menor do que a da fonte de alimentação de frequência de energia. Para a remoção de impurezas, composição química uniforme e temperatura uniforme no aço, o efeito de agitação da fonte de alimentação de média frequência é relativamente bom. A força de agitação excessiva da fonte de alimentação de frequência aumenta a força de abrasão do aço no revestimento do forno, o que não apenas reduz o efeito de refino, mas também reduz a vida útil do cadinho.

(4) Fácil de iniciar a operação. Devido ao efeito pelicular da corrente de frequência intermediária ser muito maior do que o da corrente de frequência elétrica, não há requisitos especiais para o material do forno durante a partida do forno de indução de frequência intermediária. Após o carregamento, pode ser rapidamente aquecido e aquecido; O forno de indução de frequência industrial requer um bloco de abertura especialmente feito (aproximadamente metade da altura do cadinho, como aço fundido ou ferro fundido) para iniciar o aquecimento, e a taxa de aquecimento é muito lenta. Portanto, sob a condição de operação periódica, os fornos de indução de média frequência são utilizados principalmente. Outra vantagem da partida fácil é que ela pode economizar eletricidade durante operações periódicas.

O dispositivo de aquecimento do forno de frequência intermediária tem as vantagens de pequeno volume, peso leve, alta eficiência, excelente qualidade de processamento térmico e ambiente favorável. Está eliminando rapidamente os fornos a carvão, os fornos a gás, os fornos a óleo e os fornos de resistência comuns, e é uma nova geração de equipamentos de aquecimento metálico.

Devido às vantagens acima, os fornos de indução de média frequência têm sido amplamente utilizados na produção de aço e ligas nos últimos anos, e também se desenvolveram rapidamente na produção de ferro fundido, principalmente nas oficinas de fundição com operações periódicas.