Introdução aos tipos de fornos elétricos

forno de indução
Introdução ao forno de indução Um forno elétrico que utiliza o efeito de aquecimento por indução de materiais para aquecê-los ou derretê-los. O componente básico de um forno de indução é uma bobina de indução feita de tubos de cobre. Uma tensão alternada é aplicada a ambas as extremidades da bobina de indução para gerar campos eletromagnéticos alternados. Materiais condutores são colocados na bobina de indução, causando correntes parasitas no material devido à indução eletromagnética. Sob a ação de uma resistência, a energia elétrica é convertida em energia térmica para aquecer o material; Portanto, o aquecimento por indução também pode ser considerado como um aquecimento por resistência de aquecimento direto.
A característica do aquecimento por indução é que a potência elétrica (distribuição de corrente) transformada no material aquecido é muito desigual, com a maior superfície e o menor centro, o que é chamado de efeito pelicular. A fim de melhorar a eficiência do aquecimento elétrico do aquecimento por indução, a frequência da fonte de alimentação deve ser apropriada. A eletricidade de alta frequência deve ser usada para pequenos fornos de fundição ou aquecimento de superfície de materiais, enquanto a eletricidade de média frequência ou frequência de energia deve ser usada para grandes fornos de fundição ou aquecimento de penetração profunda de materiais. As bobinas indutivas são cargas com indutância considerável e seu fator de potência geralmente é muito baixo. Para melhorar o fator de potência, as bobinas de indução são geralmente conectadas em paralelo com capacitores intermediários ou de alta frequência, chamados de capacitores ressonantes. A folga entre o anel sensor e o material deve ser pequena. O anel sensor deve ser feito de tubos quadrados de cobre, com água fluindo pelos tubos para resfriamento. A folga entre voltas do anel sensor deve ser a menor possível e o isolamento deve ser bom. Dispositivo de aquecimento por indução, usado principalmente para aquecimento e fusão e fundição de aço, cobre, alumínio, zinco, etc., apresenta aquecimento rápido, baixa perda de queima, alto grau de mecanização e automação e é adequado para configuração em linhas de produção automáticas.
Características do forno de aquecimento da série do forno de indução
Rápida velocidade de aquecimento, alta eficiência de produção, menos oxidação e descarbonização, economia de material e custos de matriz de forjamento
O princípio do aquecimento por indução de média frequência é a indução eletromagnética e seu calor é gerado dentro da própria peça de trabalho. Trabalhadores comuns podem realizar trabalhos contínuos em tarefas de forjamento dentro de dez minutos após usar o forno elétrico de média frequência para trabalhar, sem a necessidade de trabalhadores profissionais de queima de fornos realizarem trabalhos de queima e vedação de fornos com antecedência. Não há necessidade de se preocupar com o desperdício de tarugos aquecidos no forno a carvão devido a quedas de energia ou falhas de equipamentos. Devido à rápida velocidade de aquecimento deste método de aquecimento, há muito pouca oxidação. Em comparação com os fornos a carvão, cada tonelada de peças forjadas economiza pelo menos 20-50 quilogramas de matéria-prima de aço, com uma taxa de utilização de material de até 95%. Devido ao aquecimento uniforme e à diferença mínima de temperatura entre o núcleo e a superfície, esse método de aquecimento aumenta muito a vida útil da matriz de forjamento em termos de forjamento, e a rugosidade da superfície do forjamento também é inferior a 50 um.
Excelente ambiente de trabalho, melhorando o ambiente de trabalho e a imagem da empresa dos trabalhadores, livre de poluição e baixo consumo de energia
Em comparação com os fogões a carvão, os fogões de aquecimento por indução não expõem mais os trabalhadores ao cozimento e à fumaça dos fogões a carvão sob o sol escaldante. Eles podem atender melhor aos indicadores e requisitos do departamento de proteção ambiental e estabelecer a imagem externa da empresa e a tendência de desenvolvimento futuro da indústria de forjamento. O aquecimento por indução é o método de aquecimento com maior economia de energia em fornos de aquecimento elétrico. O consumo de energia de uma tonelada de peças forjadas aquecidas da temperatura ambiente até 1100 graus é inferior a 360 graus.
Aquecimento uniforme, diferença mínima de temperatura da superfície do núcleo e precisão de controle de alta temperatura.
Fornos de aquecimento por indução têm as vantagens de tamanho pequeno, peso leve, alta eficiência, excelente qualidade de processamento térmico e ambiente favorável. Eles estão eliminando rapidamente fornos a carvão, a gás, a óleo e fornos de resistência comuns, e são uma nova geração de equipamentos de aquecimento de metal.
As aplicações industriais de fornos de fusão por indução incluem fornos de cadinho (fornos de indução sem núcleo) e fornos de vala (fornos de indução com núcleo), conforme mostrado na Figura 2 para a estrutura do corpo do forno. O cadinho é feito de material refratário ou aço, e sua capacidade varia de alguns quilos a dezenas de toneladas. Sua característica de fusão é que o fundido no cadinho é submetido à energia elétrica, forçando o nível do líquido da poça fundida a inchar, e o fundido flui do centro do nível do líquido para as áreas circundantes, causando fluxo circular. Esse fenômeno é conhecido como efeito eletrocinético, que pode tornar a composição fundida uniforme. A desvantagem é que a escória tende para a periferia e tem pouca cobertura. Comparado com o forno de vala de fusão, o forno de cadinho tem operação flexível, alta temperatura de fusão, mas baixo fator de potência e alto consumo de energia. O indutor de um forno de sulco de fusão consiste em um núcleo de ferro, um anel de indução e um revestimento do forno de sulco de fusão. A ranhura de fusão é uma ou duas ranhuras anulares com faixas preenchidas com material fundido conectado à poça de fusão. Em princípio, um forno de trincheira pode ser considerado como um transformador de núcleo de ferro com apenas uma volta de bobina no secundário e curto-circuitado. A corrente induzida flui através do fundido no sulco fundido, alcançando assim uma transformação eletrotérmica.
Durante a produção, após a fusão de cada forno de metal, a poça de fusão não pode ser esvaziada, caso contrário, ela secará facilmente. É necessário reter uma porção do fundido como o fundido inicial para o próximo forno. A temperatura do sulco fundido é maior que a da poça fundida e também resiste à erosão do fluxo de fusão. Portanto, o revestimento do forno da ranhura fundida é facilmente danificado. Para facilitar a manutenção, o indutor dos fornos modernos é montado em um conjunto de fácil substituição. A capacidade do forno de fusão varia de algumas centenas de quilos a mais de cem toneladas. O forno de trincheira fornece energia de frequência de energia. Devido ao uso de um núcleo de ferro feito de chapas de aço silício como caminho magnético, a eficiência elétrica e o fator de potência são altos. O forno de vala de fusão é usado principalmente para fusão de ferro fundido, cobre, zinco, latão, etc. Também pode ser usado como forno de fusão misto para armazenamento e aquecimento de materiais fundidos.