FORNO ELETTRICO A INDUZIONE
Descrizione
FORNO ELETTRICO A INDUZIONE
Il forno elettrico a induzione è un tipo di forno fusorio che utilizza le correnti elettriche per fondere il metallo. I forni a induzione sono ideali per fondere e legare un'ampia varietà di metalli con perdite minime di fusione, tuttavia è possibile una piccola raffinazione del 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 materiali conduttivi.
Il principio del riscaldamento a induzione si basa principalmente su due noti fenomeni fisici:
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 il sito di correnti elettriche indotte, chiamate correnti parassite, che alla fine porteranno al riscaldamento del joule.
2) RISCALDAMENTO 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 moltiplicato 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 al di sotto dell'energia a infrarossi e microonde.
Poiché il calore viene trasferito al prodotto tramite onde elettromagnetiche, la parte non viene mai a contatto diretto con alcuna fiamma, l'induttore stesso non si riscalda e non vi è contaminazione del prodotto.
–Il riscaldamento a induzione è un riscaldamento rapido, pulito e non inquinante.
–La bobina di induzione è fresca al tatto; il calore che si accumula nella batteria viene costantemente raffreddato con acqua circolante.
CARATTERISTICHE DI FORNO ELETTRICO A INDUZIONE
— Un forno elettrico ad induzione richiede una bobina elettrica per produrre la carica. Questa batteria di riscaldamento viene eventualmente sostituita.
–Il crogiolo in cui è posto il metallo è realizzato con materiali più resistenti in grado di resistere al calore richiesto e la bobina elettrica stessa è raffreddata da un sistema ad acqua in modo che non si surriscaldi o si sciolga.
— Il forno a induzione può variare in dimensioni, da un piccolo forno utilizzato per leghe molto precise di solo circa un chilogrammo di peso a forni molto più grandi realizzati per produrre in serie 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 mezzi di fusione dei metalli.
–le fonderie utilizzano questo tipo di forni e ora anche più fonderie di ferro stanno sostituendo le cupole con forni a induzione per fondere la ghisa, poiché le prime emettono molta polvere e altri inquinanti.
— Le capacità dei forni elettrici a induzione variano da meno di un chilogrammo a cento tonnellate e vengono utilizzate per fondere ferro e acciaio, rame, alluminio e metalli preziosi.
–L'unico grave inconveniente dell'uso del forno a induzione in una 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 massa fusa).
VANTAGGI DEL FORNO ELETTRICO A INDUZIONE:
I forni elettrici a induzione offrono alcuni vantaggi rispetto ad altri sistemi di forni. Loro includono:
Rendimento più elevato. L'assenza di fonti di combustione riduce le perdite di ossidazione che possono essere significative nell'economia della produzione.
Avvio più veloce. La piena potenza dell'alimentatore è disponibile, istantaneamente, riducendo così i tempi per raggiungere la temperatura di lavoro. Sono comuni tempi di ricarica a freddo da una a due ore.
Flessibilità. Non è necessario metallo fuso per avviare apparecchiature di fusione a induzione coreless a media frequenza. Ciò facilita l'avviamento a freddo ripetuto e frequenti cambi di lega.
Agitazione naturale. Le unità a media frequenza possono dare una forte azione di agitazione con conseguente fusione omogenea.
Fusione più pulita. Nessun sottoprodotto della combustione significa un ambiente di fusione più pulito e nessun prodotto associato dei sistemi di controllo dell'inquinamento da combustione.
Installazione compatta. Elevate velocità di fusione possono essere ottenute da piccoli forni.
Refrattario ridotto. Le dimensioni compatte in relazione alla velocità di fusione significano che i forni a induzione richiedono molto meno refrattario rispetto alle unità alimentate a combustibile. Ambiente di lavoro migliore. 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 di scarto è ridotto al minimo.
Conservazione dell'energia. L'efficienza energetica complessiva nella fusione a induzione varia dal 55 al 75 percento ed è significativamente migliore rispetto ai processi di combustione.
