تصميم هيكل الفرن الحث هو مفتاح أدائه وسلامته. أنواع الفرن المختلفة, يؤثر اختيار المواد وتطبيق المواد الحرارية بشكل مباشر على كفاءة الانصهار, حياة الخدمة والسلامة التشغيلية للفرن التعريفي.
1. إمالة الفرن التعريفي
إن الفرن التعريفي للإمالة هو نوع الفرن الأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر. أكبر ميزة لها هي أن جسم الفرن يمكن أن يميل لتسهيل النقر على الماء الصلب أو إلقاء الخبث.
الميزات الهيكلية
إطار الفرن: عادة ما يتم بناؤها مع بنية فولاذية عالية القوة (مثل قسم الصلب, اللحام صفيحة الصلب), مع القوة والصلابة الكافية لدعم جسم الفرن وتحمل الحمل أثناء التحول. عادة ما يكون هناك قناة مياه تبريد داخل الإطار لتبريد الملف وجسم الفرن.
ملف التعريفي: إنه المكون الأساسي للفرن التعريفي, عمومًا ، جرح بواسطة أنبوب نحاسي عالي التوصيل (أو أنبوب النحاس المربع). يتم تمرير ماء التبريد عبر أنبوب النحاس لسحب الحرارة المتولدة عندما يتم تنشيط الملف. عادة ما تكون الطبقة الخارجية للملف مغلفة بمواد عازلة لمنع الدائرة القصيرة والتسرب.
بطانة الفرن (مادة حرارية): هذا هو الجزء الذي هو على اتصال مباشر مع المعدن المنصهر بدرجة الحرارة العالية وهو أيضًا جزء من الفرن الذي يلبس أسرع. يتم تحديد مادة البطانة وفقًا لنوع المعدن الصهر وقدرة الفرن. عادة ما تتكون البطانة من قاع الفرن, جدار الفرن وفم الفرن, ومضغوط أو سكب في الداخل من ملف التعريفي.
آلية التحول: وهي تتألف بشكل أساسي من أسطوانات هيدروليكية, hydraulic stations and related control systems. The hydraulic cylinder drives the furnace body to tilt around the axis to achieve discharge. For safety, there are usually tilting limit and emergency stop functions.
نظام التبريد: Water cooling is usually used to cool the induction coil, furnace shell (some furnace types) and other parts that need to be cooled. The cooling water is usually softened and equipped with a cooling tower or chiller for circulation.
Lead and water head: The components that connect the induction coil to the power supply and cooling water pipelines need to have good insulation and sealing properties.
Material selection
إطار الفرن: plain carbon steel, alloy steel, إلخ.
ملف التعريفي: high-purity copper (أو أنبوب النحاس المربع).
بطانة الفرن (مادة حرارية):
- Acidic lining: The main component is quartz sand (SIO2), which is suitable for smelting cast iron and ordinary carbon steel, and has a low cost.
- Neutral lining: The main component is corundum (Al2O3) or zircon (ZrSiO4), which is suitable for smelting stainless steel and alloy steel, with good acid and alkali resistance and relatively long service life.
- Alkaline lining: The main component is magnesium oxide (MGO) or magnesium aluminum spinel, which is suitable for smelting high manganese steel, high alloy steel and other metals that are highly corrosive to the furnace lining. It has the best high temperature resistance and corrosion resistance, but the cost is high.
Insulating materials: Such as asbestos board (now mostly environmentally friendly alternatives), aluminum silicate fiber, إلخ., are used between the induction coil and the furnace lining to play a role in insulation and buffering.

2. Fixed induction furnace
The furnace body of the fixed induction furnace cannot be overturned. عادة ما يتم استخدامه في مناطق ذات حجم صهر كبير وسفون أو تفريغ أسفل, أو كفرن تكرير أو فرن عزل.
الميزات الهيكلية
إطار الفرن: على غرار نوع الإمالة, ولكن نظرًا لعدم وجود حاجة للإمالة, قد يكون تصميمه الأساسي أبسط أو ثابتًا مباشرة على الأرض.
ملف التعريفي: في الأساس نفس فرن الإمالة.
بطانة الفرن: نفس فرن الإمالة, ولكن نظرًا لعدم وجود عمل إمالة, قد تكون متطلبات الاستقرار الإجمالية لبطانة الفرن أعلى.
طريقة التفريغ:
- تفريغ السيفون: من خلال الضغط الخارجي أو الفراغ الداخلي, يتم رسم المعدن السائل من فم الفرن أو منفذ التفريغ الخاص بواسطة مبدأ سيفون.
- التفريغ السفلي: يوجد منفذ تفريغ في أسفل جسم الفرن, ويتم التحكم في التفريغ بواسطة قضيب سدادة أو آلية شريحة. هذه الطريقة أكثر شيوعًا في أفران التكرير وبعض أفران الصهر الكبيرة.
نظام التبريد: نفس فرن الإمالة.
Material selection
إن اختيار المواد هو في الأساس نفس نسخة الفرن الإمالة, ولكن في الفرن الثابت مع التفريغ السفلي, المادة الحرارية السفلية وآلية التفريغ لها متطلبات أعلى لمقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل.
3. تطبيق واختيار المواد الحرارية
المواد الحرارية هي المكونات الأساسية لجسم الفرن التعريفي, التي تؤثر بشكل مباشر على حياة الفرن وتكلفة الصهر.
أجزاء التطبيق
قاع الفرن: تحمل الضغط الثقيل ودرجة حرارة عالية من المعدن المنصهر, وتتطلب قوة كافية ومقاومة زحف الضغط.
جدار الفرن: مباشرة على اتصال مع المعدن المنصهر, تحمل درجة حرارة عالية وتآكل المعدن المنصهر, وتتطلب مقاومة تآكل جيدة, مقاومة الصدمة الحرارية وارتداء المقاومة.
فم الفرن: تحمل درجة حرارة عالية وصدمة حرارية, وكذلك التآكل أثناء التغذية وتفريغ الخبث, وتتطلب مقاومة جيدة للارتداء ومقاومة الصدمة الحرارية.
أساس الاختيار
صهر أنواع المعادن:
- الحديد الزهر, عادي الصلب الكربوني: بطانة الفرن الحمضي شائع الاستخدام (كوارتز الرمال), اقتصاد جيد.
- الفولاذ المقاوم للصدأ, alloy steel: بطانة الفرن المحايدة شائعة الاستخدام (كوروندوم, الزركون), مقاومة تآكل جيدة.
- ارتفاع المنغنيز الصلب, سبيكة عالية الصلب: بطانة الفرن القلوي شائع الاستخدام (المغنيسيا), أفضل مقاومة ارتفاع درجة الحرارة ومقاومة التآكل.
درجة حرارة الذوبان: المواد الحرارية المختلفة لها درجة حرارة الاستخدام القصوى, التي يجب اختيارها وفقًا لأقصى درجة حرارة المعدن الصهر.
سعة الفرن ونظام العمل: الأفران ذات السعة الكبيرة وأفران العمل المستمرة لها متطلبات أعلى للمواد الحرارية.
يكلف: حدد مواد اقتصادية وقابلة للتطبيق على فرضية تلبية متطلبات الاستخدام.
عملية البناء: المواد الحرارية في شكل مواد صاخبة جافة, كاسفلات, الأجزاء الجاهزة, إلخ., التي يجب اختيارها وفقًا لهيكل الفرن وظروف البناء.
بناء وصيانة بطانة الفرن
عقدة (صدق): يجب أن تكون مواد الصراخ الجافة معقولة بشكل صارم وفقًا لمتطلبات العملية لضمان الكثافة والتوحيد.
تلبد (فرن الخبز): يجب أن يخضع بطانة الفرن الجديدة لعملية خبز وتلبيخ صارمة قبل الاستخدام لتشكيل طبقة تلبد كثيفة لتحسين القوة والخدمة.
الصيانة اليومية: تحقق بانتظام من ارتداء بطانة الفرن وإصلاحه في الوقت المناسب لتجنب “تغلغل الفرن” الحوادث.
باختصار, تصميم هيكل الفرن من فرن الحث هي عملية معقدة, الذي يتطلب النظر الشامل لعوامل متعددة مثل متطلبات عملية الصهر, تكاليف المعدات, التشغيل والصيانة, والسلامة. نوع الفرن, يعد اختيار المواد والتطبيق المعقول للمواد الحرارية هو المفتاح لضمان التشغيل الفعال والآمن للفرن التعريفي.