Il forno a induzione è un dispositivo che utilizza il principio dell'induzione del campo elettromagnetico per convertire l'energia elettrica in energia termica, riscaldando e fondendo il metallo da fondere. In base alla struttura, si divide in due categorie: forno a induzione con nucleo e forno a induzione senza nucleo.
Il forno a induzione senza nucleo presenta i vantaggi di elevata efficienza, risparmio energetico, basso inquinamento, facile regolazione della composizione, facile controllo dell'atmosfera, elevata capacità di riscaldamento e funzionamento intermittente. I forni a induzione si suddividono in: forni a induzione a frequenza industriale (entro 50 Hz); forni a induzione a media frequenza (50 Hz-10000 Hz) e forni a induzione ad alta frequenza (oltre 10000 Hz). Negli ultimi anni, con lo sviluppo e il miglioramento dell'affidabilità degli alimentatori a frequenza variabile a tiristori ad alta potenza, i forni a media frequenza hanno gradualmente sostituito i forni a frequenza industriale. Rispetto ai forni a frequenza industriale, i forni a media frequenza offrono i vantaggi di un'elevata efficienza termica ed elettrica, tempi di fusione ridotti, basso consumo energetico e facilità di automazione. Inoltre, i forni a induzione si stanno evolvendo verso una maggiore capacità e potenza, il che impone requisiti più stringenti per i materiali refrattari.
Il rivestimento refrattario è un fattore importante che determina la resa del forno a induzione, la qualità della fusione, la sicurezza e l'affidabilità della produzione e del funzionamento. Per ottenere un rivestimento refrattario di buona qualità e di lunga durata, è necessario innanzitutto comprendere le condizioni di utilizzo: (1) Lo spessore del rivestimento refrattario è relativamente elevato. Se il rivestimento è sottile, il gradiente di temperatura è elevato; (2) L'agitazione elettromagnetica del metallo fuso nel forno provoca l'erosione meccanica del rivestimento refrattario; (3) Il rivestimento refrattario è soggetto a tempra ripetuta e impatti termici.
Pertanto, i materiali refrattari selezionati devono possedere le seguenti caratteristiche: elevata refrattarietà e temperatura di rammollimento sotto carico; buona stabilità agli shock termici; assenza di reazioni chimiche con metalli e scorie; una certa resistenza meccanica alle alte temperature; buon isolamento; buona struttura, elevata densità di riempimento, facile sinterizzazione, manutenzione agevole; abbondanza di materie prime refrattarie, prezzi contenuti, ecc. Lo sviluppo dei forni a induzione è strettamente legato al progresso tecnologico dei materiali refrattari. La progettazione di forni a induzione a crogiolo a frequenza industriale di grandi dimensioni spesso inizia dalla selezione dei materiali refrattari e dalla simulazione del rivestimento del forno. In ogni caso, la scelta dei refrattari per il rivestimento del forno si basa sull'utilizzo e sull'economicità del forno stesso. Ai fini di un accoppiamento preciso con gli apparecchi elettrici, minore è lo spessore del rivestimento, meglio è, senza compromettere la durata di servizio.
Data di pubblicazione: 18 aprile 2022