لا جاسح مقابل. أفران الحث المحفوظة

في المجال الحديث لصهر المعادن وعقدها, تمثل أفران الحث بدون قلب والمحفور اثنين من تقنيات التسخين بالحث الكهرومغناطيسي السائدة. يلعب كل منها دورًا لا غنى عنه في السيناريوهات الصناعية المختلفة, تتميز بتصميماتها الهيكلية الفريدة, مبادئ التشغيل, وخصائص التطبيق.

الاختلافات الأساسية في لمحة

أنا. المقارنة الهيكلية

فرن الحث بدون قلب

فرن الحث بدون قلب, يُعرف أيضًا باسم فرن الحث من النوع البوتقة, لديه بنية بسيطة نسبيا. المكون الأساسي لها هو بوتقة مصنوعة من مادة مقاومة للحرارة, وهو محاط بإحكام بملف تحريض نحاسي مبرد بالماء. لا يحتوي التجميع بأكمله على قلب حديدي يعمل كدائرة مغناطيسية.

• مغو (لفه): يحيط مباشرة بالجزء الخارجي من البوتقة ويتم تزويده بتيار متردد متوسط ​​أو عالي التردد.
• بوتقة: يحمل الشحنة المعدنية; يتم اختيار مادته بناءً على نوع المعدن الذي يتم صهره.
• نير: عادةً ما يتم تثبيت النير الفولاذي المصفح خارج الملف لحصر المجال المغناطيسي, منع الهيكل المعدني للفرن من التسخين, وتحسين الكفاءة المغناطيسية. لكن, أنها لا تشكل دائرة مغناطيسية مغلقة.

فرن الحث المحفور

فرن الحث محفور, يُعرف أيضًا باسم فرن الحث بالقناة, لديه هيكل يشبه إلى حد كبير المحول. ويتميز بنواة مغلقة مصنوعة من صفائح فولاذية من السيليكون.

• الحديد الأساسية: يشكل دائرة مغناطيسية مغلقة, ضمان النقل الفعال للمجال المغناطيسي.
• مغو (أساسي لفه): يلتف حول ساق واحدة من النواة الحديدية ويتم تزويده بتردد طاقة أو تيار متردد متوسط ​​التردد.
• المنصهر قناة (ثانوي لفه): يشتمل جسم الفرن على قناة أو أكثر على شكل حلقة تحتوي على معدن منصهر. تحيط هذه القناة بالساق الأساسية مع المحث, ويعمل المعدن المنصهر بداخله بمثابة الملف الثانوي ذو الدائرة القصيرة للمحول. موقد الفرن الرئيسي متصل بهذه القناة, ويتم نقل الحرارة من القناة إلى الحمام المعدني بأكمله.

الثاني. تحليل مبادئ التشغيل

فرن الحث بدون قلب

ويستند عملها على التدفئة المباشرة عن طريق الحث الكهرومغناطيسي. عندما يتدفق التيار المتردد من خلال الملف التعريفي, فهو يولد قوة, المجال المغناطيسي المتناوب داخل غرفة الفرن. وفقا لقانون فاراداي في الحث الكهرومغناطيسي, يخترق هذا المجال المغناطيسي المتغير الشحنة المعدنية الموجودة في البوتقة ويؤدي إلى حلقات مغلقة من التيار داخل الشحنة الموصلة, المعروف باسم التيارات الدوامة.

حيث تتدفق هذه التيارات الدوامية عبر الشحنة المعدنية المقاومة, أنها تولد كمية كبيرة من حرارة جول (س=I2Rt), مما يتسبب في تسخين الشحنة وذوبانها بسرعة. بالإضافة إلى ذلك, تخلق القوى الكهرومغناطيسية حركة تحريك قوية داخل المعدن المنصهر, مما يساعد على تجانس التركيب الكيميائي ودرجة حرارة المعدن السائل.

فرن الحث المحفور

مبدأ تشغيله مشابه جدًا لمبدأ تشغيل a محول.

1. نقل الطاقة: يتدفق التيار المتردد من خلال الملف الابتدائي (اداة الحث), توليد تدفق مغناطيسي متناوب داخل النواة الحديدية المغلقة.
2. تسخين التعريفي: يتم توجيه هذا التدفق المغناطيسي بكفاءة وبدون خسارة تقريبًا عبر الملف الثانوي, وهي القناة المعدنية المنصهرة. إنه يستحث تيارًا قويًا في المعدن المنصهر داخل القناة.
3. توليد الحرارة والدورة الدموية: يولد هذا التيار المستحث الكبير حرارة جول عالية الحرارة داخل القناة. بسبب القوى الكهرومغناطيسية والحمل الحراري (ال “تأثير المحرك” و “تأثير ثيرموسيفون”), يرتفع المعدن السائل شديد السخونة من القناة إلى الموقد الرئيسي, بينما يغرق المعدن البارد من الموقد في القناة. وهذا يخلق تداولًا مستمرًا, وبالتالي تسخين والحفاظ على درجة حرارة الحمام المعدني بالكامل.

ثالثا. سيناريوهات التطبيق

فرن الحث بدون قلب: المرنة “ذوبان ماجستير”

بفضل قدرته على الانطلاق من البرد وسهولة تغيير مواد الشحن, يوفر فرن الحث بدون قلب مرونة تشغيلية استثنائية.

• السيناريوهات المناسبة:
  • متعدد السبائك, إنتاج دفعة صغيرة: مثالية للمسابك التي تحتاج إلى التبديل بشكل متكرر بين صهر أنواع مختلفة من المعادن, مثل درجات مختلفة من الصلب, حديد الدكتايل, سبائك النحاس, وسبائك الألومنيوم.
  • عملية متقطعة: يمكن البدء والتوقف في أي وقت, استيعاب جداول الإنتاج ذات المناوبة الفردية أو ذات المناوبة المزدوجة.
  • ذوبان الخردة: إنها ليست متطلبة فيما يتعلق بشكل وحجم مادة الشحن ويمكنها إذابة أنواع مختلفة من الخردة المعدنية والنشارة بشكل فعال.
  • مختبرات و ر&د: تعتبر الأفران الصغيرة الحجم التي لا تحتوي على قلب خيارًا مثاليًا لتطوير المواد الجديدة واختبار العمليات.

الميزة الأساسية: مرونة عالية, سرعة ذوبان سريعة, والقدرة على التفريغ الكامل, مما يبسط التنظيف والصيانة.

فرن الحث المحفور: الكفاءة & مستقر “خبير القابضة”

بسبب مبدأ عملها, يجب أن يحافظ فرن الحث المحفور دائمًا على كعب معدني منصهر في قناته. لا يمكن إيقافه أو إفراغه, مما يجعلها أكثر ملاءمة للعمليات المستمرة.

• السيناريوهات المناسبة:
  • خطوط الإنتاج المستمر واسعة النطاق: يُستخدم كفرن تثبيت مركزي في عمليات المسابك الكبيرة أو عمليات الصب لتوفير كمية ثابتة وكبيرة من المعدن السائل المؤهل من جهاز الصهر الأولي (مثل القبة أو فرن القوس الكهربائي) إلى آلات الصب المصب.
  • عمليات الازدواج: عنصر رئيسي في “فرن الحث القبة” الطباعة على الوجهين, حيث يتم استخدامه للتسخين الزائد, يمسك, ضبط تكوين, وتنقية الحديد المستخرج من القبة.
  • حجم كبير, إنتاج سبيكة واحدة: مناسبة للتطبيقات التي تنطوي على المدى الطويل, الإنتاج على نطاق واسع لمعدن واحد أو سبيكة واحدة, مثل أفران الصهر والعقد المركزية في مصانع صب الألمنيوم الكبيرة.

الميزة الأساسية: كفاءة كهربائية وحرارية عالية للغاية, استهلاك طاقة منخفض جدًا للعقد, واستقرار استثنائي لدرجة حرارة المعدن السائل وتكوينه.

خاتمة

في ملخص, لا يوجد تفوق مطلق بين أفران الحث بدون قلب وأفران الحث; بدلاً, إنها تصميمات محسنة لتلبية الاحتياجات الصناعية المختلفة. فرن الحث بدون قلب, بمرونتها التي لا مثيل لها, هو الخيار الأفضل لمهام الذوبان المتغيرة. فرن الحث محفور, بفضل كفاءتها واستقرارها المتميزين, يهيمن على نطاق واسع, عمليات الحفظ والتكرير المستمرة. عند الاختيار, يجب على الشركات أن تنظر بشكل كامل في حجم إنتاجها, مجموعة متنوعة من المنتجات, تدفق العملية, وتكاليف التشغيل لاتخاذ القرار الذي يخدم مصالحهم على أفضل وجه.