תנור אינדוקציה חשמלי
תיאור
תנור אינדוקציה חשמלי
תנור האינדוקציה החשמלי הוא סוג של תנור התכה המשתמש בזרמים חשמליים להמסת מתכת. תנורי אינדוקציה הם אידיאליים להתכה וסיגוג של מגוון רחב של מתכות עם הפסדי התכה מינימליים, עם זאת, מעט זיקוק של המתכת אפשרי.
עיקרון של תנור אינדוקציה
העיקרון של תנור אינדוקציה הוא חימום אינדוקציה.
חימום אינדוקציה: חימום אינדוקציה הוא סוג של חימום ללא מגע לחומרים מוליכים.
העיקרון של חימום אינדוקציה מבוסס בעיקר על שתי תופעות פיזיקליות ידועות:
1. אינדוקציה אלקטרומגנטית
2. אפקט הג'ול
1) אינדוקציה אלקטרומגנטית
העברת האנרגיה לעצם המיועד לחימום מתרחשת באמצעות אינדוקציה אלקטרומגנטית.
כל חומר מוליך חשמלי המונח בשדה מגנטי משתנה הוא האתר של זרמים חשמליים המושרים, הנקראים זרמי מערבולת, אשר יובילו בסופו של דבר לחימום ג'אול.
2) חימום ג'ול
חימום ג'ול, המכונה גם חימום אוהם וחימום התנגדות, הוא התהליך שבו מעבר זרם חשמלי דרך מוליך משחרר חום.
החום המופק הוא פרופורציונלי לריבוע הזרם כפול ההתנגדות החשמלית של החוט.
חימום אינדוקציה מסתמך על המאפיינים הייחודיים של אנרגיית תדר רדיו (RF) - החלק הזה של הספקטרום האלקטרומגנטי מתחת לאנרגיית אינפרא אדום ומיקרוגל.
מכיוון שהחום מועבר למוצר באמצעות גלים אלקטרומגנטיים, החלק לעולם אינו בא במגע ישיר עם להבה כלשהי, המשרן עצמו אינו מתחמם ואין זיהום המוצר.
-חימום אינדוקציה הוא חימום מהיר, נקי ולא מזהם.
-סליל האינדוקציה קריר למגע; החום שמצטבר בסליל מתקרר כל הזמן במים במחזור.
תכונות של תנור אינדוקציה חשמלי
- תנור אינדוקציה חשמלי דורש סליל חשמלי כדי לייצר את המטען. סליל חימום זה מוחלף בסופו של דבר.
–הכור היתוך בו מונחת המתכת עשוי מחומרים חזקים יותר שיכולים לעמוד בחום הנדרש, והסליל החשמלי עצמו מקורר על ידי מערכת מים כדי שלא יתחמם יתר על המידה או נמס.
- תנור האינדוקציה יכול לנוע בגודלו, מתנור קטן המשמש לסגסוגות מדויקות מאוד במשקל של כקילוגרם בלבד ועד לתנורים גדולים בהרבה המיועדים לייצור המוני של מתכת נקייה עבור יישומים רבים ושונים.
-היתרון של תנור האינדוקציה הוא תהליך התכה נקי, חסכוני באנרגיה וניתן לשליטה טובה בהשוואה לרוב אמצעי ההתכה האחרים של מתכות.
-בתי יציקה משתמשים בסוג זה של תנורים וכעת גם יותר מפעלי יציקה של ברזל מחליפים כיפות בתנורי אינדוקציה כדי להמיס ברזל יצוק, שכן הראשונים פולטים הרבה אבק ומזהמים אחרים.
- קיבולת תנורי אינדוקציה חשמליים נעה בין פחות מקילוגרם אחד למאה טון קיבולת, והם משמשים להמסת ברזל ופלדה, נחושת, אלומיניום ומתכות יקרות.
-החיסרון העיקרי בשימוש בתנורי אינדוקציה במפעל יציקה הוא היעדר יכולת זיקוק; חומרי המטען חייבים להיות נקיים ממוצרי חמצון ובהרכב ידוע, וחלק מהאלמנטים המתגזרים עלולים ללכת לאיבוד עקב חמצון (ויש להוסיף אותם מחדש להמסה).
היתרונות של תנור אינדוקציה חשמלי:
תנורי אינדוקציה חשמליים מציעים יתרונות מסוימים על פני מערכות תנורים אחרות. הם כוללים:
תשואה גבוהה יותר. היעדר מקורות בעירה מפחית את הפסדי החמצון שיכולים להיות משמעותיים בכלכלת הייצור.
הפעלה מהירה יותר. כוח מלא מאספקת החשמל זמין, באופן מיידי, ובכך מקצר את הזמן להגיע לטמפרטורת העבודה. זמני טעינה קרים של שעה עד שעתיים הם שכיחים.
גמישות. אין צורך במתכת מותכת כדי להפעיל ציוד התכת אינדוקציה ללא ליבות בתדר בינוני. זה מקל על התנעה קרה חוזרת והחלפת סגסוגת תכופה.
ערבוב טבעי. יחידות תדר בינוני יכולות לתת פעולת ערבוב חזקה וכתוצאה מכך להמסה הומוגנית.
נקי יותר התכה. ללא תוצרי לוואי של בעירה פירושו סביבת התכה נקייה יותר וללא תוצרים נלווים של מערכות בקרת זיהום בעירה.
התקנה קומפקטית. ניתן להשיג שיעורי התכה גבוהים מתנורים קטנים.
חסין חסין מופחת. הגודל הקומפקטי ביחס לקצב ההיתוך אומר שתנורי אינדוקציה דורשים הרבה פחות עקשן מאשר יחידות המופעלות בדלק סביבת עבודה טובה יותר. תנורי אינדוקציה שקטים הרבה יותר מתנורי גז, תנורי קשת או כיפות. אין גז בעירה וחום הפסולת ממוזער.
שימור אנרגיה. היעילות האנרגטית הכוללת בהיתוך אינדוקציה נעה בין 55 ל-75 אחוז, והיא טובה משמעותית מתהליכי בעירה.
