Nguyên lý làm việc của một Lò nung đồng cảm ứng xoay quanh việc sử dụng Cảm ứng điện từ để làm nóng và nấu chảy đồng.
1. Cuộn dây điện tử (Cuộn sơ cấp)
Lò cảm ứng có chứa một cuộn dây đồng (còn gọi là cuộn sơ cấp hay cuộn cảm ứng), qua đó dòng điện xoay chiều (AC) được thông qua. Cuộn dây này thường được đặt xung quanh nồi nấu kim loại hoặc buồng lò chứa vật liệu đồng..
2. Tạo trường điện từ
Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây cảm ứng, nó tạo ra một từ trường thay đổi nhanh chóng xung quanh cuộn dây. Từ trường này gây ra một dòng điện (gọi là một Hiện tại Eddy) trong điện tích đồng đặt trong lò.
3. Sưởi ấm bằng điện trở của đồng
Dòng điện xoáy cảm ứng trong thí nghiệm đồng sưởi ấm điện trở. Vì điện trở của đồng đối với những dòng điện này làm cho vật liệu nóng lên, đồng bắt đầu tan chảy. Quá trình này có hiệu quả cao vì nhiệt được tạo ra trực tiếp bên trong vật liệu., thay vì từ nguồn nhiệt bên ngoài như trong lò nung truyền thống.
4. Kiểm soát nguồn điện
Nguồn điện cung cấp cho cuộn dây cảm ứng được điều khiển bởi một máy phát tần số cao hoặc nguồn điện. Tần số của dòng điện xoay chiều và mức công suất có thể được điều chỉnh để kiểm soát nhiệt độ và tốc độ nóng chảy của đồng. Tần số cao hơn thường được sử dụng để nấu chảy đồng, vì chúng tạo ra hiệu ứng làm nóng tập trung hơn trong vật liệu đồng.
5. Truyền nhiệt
Sự nóng chảy của đồng xảy ra rất nhanh do cơ chế sưởi ấm trực tiếp, dẫn đến tổn thất nhiệt tối thiểu so với lò thông thường. Nhiệt độ bên trong lò có thể lên tới trên 1,100°C (2,012° F), điều cần thiết để đồng nóng chảy (điểm nóng chảy: 1,083°C hoặc 1.981°F).
6. Thiết kế nồi nấu kim loại và lò nung
Đồng thường được đặt trong một nồi nấu kim loại, thường được làm từ vật liệu như than chì hoặc một gốm sứ có thể chịu được nhiệt độ cao. Nồi nấu kim loại được đặt bên trong một buồng lò với cuộn dây cảm ứng bao quanh nó.
7. Quá trình nóng chảy
Khi dòng điện xoáy làm nóng đồng nhanh chóng, kim loại nóng chảy đồng đều. Đồng nóng chảy sau đó có thể được đổ vào khuôn hoặc đúc thành các hình dạng khác nhau để chế biến tiếp..
8. Hiệu quả và kiểm soát năng lượng
Lò nung cảm ứng có hiệu quả cao, với tổn thất nhiệt thấp và kiểm soát nhiệt độ chính xác. Quá trình nóng chảy có thể được theo dõi trong thời gian thực, đảm bảo quá trình oxy hóa hoặc ô nhiễm tối thiểu của đồng, điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp mà độ tinh khiết của đồng là rất quan trọng.
Ưu điểm của lò nấu chảy đồng cảm ứng:
- Tiết kiệm năng lượng: Sưởi ấm trực tiếp làm giảm tiêu thụ năng lượng.
- Thời gian tan chảy nhanh hơn: Đồng tan chảy nhanh hơn so với phương pháp truyền thống.
- Kiểm soát chính xác: Kiểm soát nhiệt độ chính xác dẫn đến chất lượng tốt hơn.
- Quy trình sạch: Giảm quá trình oxy hóa và ô nhiễm so với các phương pháp nấu chảy khác.
Lò nung cảm ứng đặc biệt phổ biến trong các ngành đòi hỏi độ tinh khiết cao và nấu chảy đồng hiệu quả, chẳng hạn như trong sản xuất hợp kim đồng, dây điện, và linh kiện điện.
